[发明专利]一种荧光热塑性树脂复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于复合材料技术领域，涉及一种荧光热塑性树脂复合材料及其制备方法。

背景技术

目前在装饰领域尚未用到连续纤维增强的热塑性树脂复合材料，通过在此复合材料中引入荧光功能，使连续纤维增强的热塑性树脂复合材料具备了荧光功能，同时更好的发挥了该材料的优点，可广泛用于广告箱、外装饰边框、功能性地板、装饰墙板等方面。

通常制作牌匾文字、广告字画、外装饰边框、发光底板等，所用材料如：塑料彩色即时贴、塑料板、涂料等，均不具有自发光的功能。到了夜间，只能凭借灯光照射才能显示出来，行人才可以看见，这样在实际生活中很不方便，而且消耗电能，增加不必要的支出。也有使用光致发光涂料书写文字、字画或涂抹边框等，使其发光，但该涂料靠吸收另外的光能发光，而且发光时间短。当没有其它光源照射或者光源照射后过一定时间，它就不能发光，参考文献《用于白光LED的铝酸锶荧光粉的研究》，《一种白光LED用荧光粉及其制造方法和所制成的电光源》(中国发明专利：ZL 03137335.6，2003-6-18)，《铝酸锶发光材料的制备与应用》(安徽：安徽大学，2007.4)。另外，在荧光材料领域普遍材料或多或少存在重量大，而且长期在户外使用，其耐腐蚀性和抗氧性能不佳，或存在不易加工、强度差的缺点，并且这些材料的力学性能一般，耐冲击性能无法承受较强的冲击力，且不可回收污染环境。通过连续纤维增强热塑性树脂预浸带设备的开发和制备方法的改进(专利号分别为20110240465.0和20110232466.0)，可以改进制造新型的具备荧光特性的热塑性树脂复合材料。

荧光热塑性树脂复合材料很好的弥补了这些缺点，具备自发光功能并且比强度高，耐冲击性能好，由于增强纤维在复合材料中是连续而无断损的，从而保证了材料突出的高强度和高刚性；又由于所用的基体树脂是热塑性的，更是赋予了TPAC复合材料优异的高低温抗冲击韧性，吸收撞击载荷能力强。特别是复合材料在低温下仍然具有很高的冲击强度。悬臂梁缺口冲击强度可达到100KJ/m²以上，抗老化耐腐蚀，重量轻，易加工在很多方面可以得到广泛使用，并且该复合材料的制造过程中不需要使用任何溶剂，制品成型时纯系物理过程，无化学反应，清洁环保，易回收进行二次加工，不对环境产生污染。

发明内容

针对现有技术的问题，本发明的目的是提供一种荧光热塑性树脂复合材料，该复合材料具有夜间自发光，不需消耗电能和光能，使用寿命长，比强度高，耐冲击性能好，抗老化耐腐蚀，重量轻，易加工，易回收等优点。

本发明的另一个目的是提供一种上述荧光热塑性树脂复合材料的制备方法。

本发明的技术方案如下：

本发明提供了一种荧光热塑性树脂复合材料，该复合材料是由以下质量百分比的组分制成：

连续纤维        40～60％，

热塑性树脂      25～42％，

增容剂          3～5％，

抗氧剂          0.3～0.6％，

荧光粉          5～20％。

所述的连续纤维为无碱玻璃无捻粗纱。

所述的热塑性树脂为聚丙烯。

所述的增容剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷。

所述的抗氧剂为三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯和四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯的混合物，其中：三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯∶四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯＝1∶1～1∶4。

所述的荧光粉为铝酸锶(Sr₃Al₂O₆)。

本发明还提供了一种上述荧光热塑性树脂复合材料的制备方法，该方法包括以下步骤：

(1)将质量百分比为25～42％的热塑性树脂、质量百分比为3～5％的增容剂、质量百分比为0.3～0.6％的抗氧剂和质量百分比为5～20％的荧光粉混合，搅拌80～160s混合均匀；

(2)将步骤(1)得到的混合物加热到150～160℃熔融，再通过挤出机模头对树脂进行淋膜，使薄膜达到均匀连续的状态；

(3)将预热的质量百分比为40～60％的连续纤维和步骤(2)得到薄膜状态的树脂通过复合单元进行复合形成预浸带，将预浸带按要求裁切后根据所需厚度进行叠加，热压后进行冷压定型，制备得到荧光热塑性树脂复合材料。