[发明专利]一种连续纤维增强热塑性预浸带及其制备方法

说明书

本申请公开了一种连续纤维增强热塑性预浸带及其制备方法，所述的连续纤维增强热塑性预浸带包括以下重量份的原料：30～70重量份的连续玻璃纤维、30～70重量份的高熔指聚丙烯、0.1～5重量份的相容剂、0.1～5重量份的抗氧剂、0.1～10重量份的润滑剂、0～5重量份的流动性添加剂；通过本申请的制备方法制得的预浸带不仅厚度超薄，而且力学性能好。

技术领域

本申请涉及复合材料领域，具体涉及一种连续纤维增强热塑性预浸带及其制备方法，该连续纤维增强热塑性预浸带不仅厚度超薄而且力学性能好。

技术背景

连续纤维增强热塑性预浸带为单向带，沿玻纤方向具备强的拉伸强度，而垂直方向无纤维支撑则基本只能依赖树脂分子间力结合，因此利用连续纤维增强热塑性单向带为原料制备得到的制品，如板材、管道等，都需要进行一定角度的铺层设计。

针对目标板材，预浸带层数越多，制成的板材越均匀，各向异性越不明显，因此具有比一般的连续纤维增强热塑性片状材料制备的制品具有更高的拉伸、弯曲模量及强度，从而可进一步拓展连续纤维增强热塑性材料的应用领域。但是预浸带的层数多会增加板材的厚度，为了同时兼顾板材的均匀性、高力学性能以及板材的指定厚度，需要一种超薄的热塑性单向预浸带。

中国专利ZL200610045857.0公开了一种将玻璃纤维由带有两个进料口的十字狭缝挤出机模头的纤维进口引入，熔融树脂由树脂进料口均匀流入模头，并在模头内将玻璃纤维进一步强制分散于树脂中，最终熔融树脂包覆的玻璃纤维由模头出口挤出，并通过冷却定型最终得到连续纤维增强热塑性片状材料的方法。该发明由于模头中的强制分散结构，因此容易由于在模头中的强制分散产生玻纤表面毛羽损伤，导致出现玻纤外露、性能下降，不能制备超薄带材。

中国专利ZL200810201216.9公开了一种连续纤维增强热塑性片状材料的制备方法，该方法中挤出模头直接将挤出料挤出到连续纤维上，然后热辊压制复合后冷却定型形成最终产品。该方法由于熔融树脂是挤出后贴合在玻璃纤维表面，而熔融后的热塑性树脂虽然具有一定的流动性，但由于其较高的粘度使玻璃纤维也难以被树脂所浸渍，因此也未能得到薄至0.1mm的单向预浸带。

发明内容

本申请提供了一种连续纤维增强热塑性预浸带及其制备方法，该预浸带不仅厚度超薄，而且力学性能好；该预浸带利用制备装置中的后分散装置和高流动性树脂配方，以提高树脂与玻纤浸润性，使树脂均匀的分散在高度取向玻纤中，保证被分散的玻璃纤维高度取向状态下被流动性好的树脂良好的包裹浸渍，从而具有超薄且力学性能好的效果。

本申请是通过如下具体方案实现的：

一方面，本申请提供了一种连续纤维增强热塑性预浸带，其中，包括以下重量份的原料：30～70重量份的连续玻璃纤维、30～70重量份的高熔指聚丙烯、0.1～5重量份的相容剂、0.1～5重量份的抗氧剂、0.1～10重量份的润滑剂、0～5重量份的流动性添加剂。

本申请的连续纤维增强热塑性预浸带的配方科学合理，制得的预浸带不仅厚度超薄而且树脂含量低、玻璃纤维含量高。本申请中的高熔指聚丙酯的流动性好，能保证将分散的玻璃纤维完全包裹浸渍，使树脂均匀的分散在高度取向的玻璃纤维中。

优选地，所述预浸带包括以下重量份的原料：40～60重量份的连续玻璃纤维、40～60重量份的高熔指聚丙烯、0.5～3重量份的相容剂、0.5～3重量份的抗氧剂、1～8重量份的润滑剂、0.5～4重量份的流动性添加剂。

优选地，所述预浸带包括以下重量份的原料：45～55重量份的连续玻璃纤维、45～55重量份的高熔指聚丙烯、1～2重量份的相容剂、1～2重量份的抗氧剂、3～5重量份的润滑剂、1～3重量份的流动性添加剂。

优选的，所述的连续玻璃纤维为碱玻璃合股无捻粗纱玻璃纤维。

优选的，所述的碱玻璃合股无捻粗纱玻璃纤维的线密度为100～10000tex；所述的碱玻璃合股无捻粗纱玻璃纤维的直径为5～50μm。