[发明专利]一种短切纤维增强热塑性复合材料的制备方法

摘要

一种短切纤维增强热塑性复合材料的制备步骤为配制浓度为0.05～0.2g/ml酚醛乙醇涂敷溶液；用丙酮对短切纤维进行清洗处理并经干燥得干燥短切纤维；向干燥短切纤维中加入酚醛乙醇涂敷溶液，压实以使短切纤维完全浸泡在酚醛乙醇涂敷溶液中，间断性搅拌下浸泡；浸泡后的短切纤维在室温下干燥得经酚醛树脂涂敷后的干燥短切纤维；干燥短切纤维经预固化，再经冷却和高速搅拌使表面涂覆酚醛树脂短切纤维束呈分散的单束形态；将呈单束形态的短切纤维与热塑性聚合物混合，然后熔融挤出造粒制得短切纤维增强热塑性复合材料；其优点是所用设备简单，便于操作，能耗低，费用少；纤维与热塑性塑料界面粘接强度高，酚醛树脂对纤维的包覆效果好。

主权项

一种短切纤维增强热塑性复合材料的制备方法，其步骤如下：1)将酚醛树脂交联前驱体溶解在乙醇中配制酚醛乙醇涂敷溶液，所述酚醛乙醇涂敷溶液中酚醛树脂交联前驱体浓度为0.05g/ml～0.2g/ml；2)通过索氏提取装置用丙酮对短切纤维表面进行清洗处理，以清除短切纤维表面杂质，并经干燥得干燥短切纤维；3)向步骤2)的干燥短切纤维中加入步骤1)的酚醛乙醇涂敷溶液，压实以使干燥短切纤维完全浸泡在酚醛乙醇涂敷溶液中，浸泡时间不少于2小时，在浸泡过程中，进行间断性搅拌，以防止酚醛乙醇涂敷溶液分层，导致干燥短切纤维表面涂敷不均匀；4)将步骤3)经酚醛乙醇涂敷溶液浸泡后的短切纤维取出，并在室温下干燥以挥发其中的乙醇；在干燥过程中仍进行间断性搅拌，以保证短切纤维表面涂敷均匀，得经酚醛树脂涂敷后的干燥短切纤维；5)将经酚醛树脂涂敷后的干燥短切纤维置于80～130℃环境下预固化至少2小时，并进行冷却得表面涂覆酚醛树脂短切纤维束；6)预固化完成后进行冷却，并通过高速搅拌或利用粉碎机搅拌使表面涂覆酚醛树脂短切纤维束呈分散的单束形态；7)将呈单束形态的短切纤维与热塑性聚合物混合，然后熔融挤出造粒，完成短切纤维增强热塑性复合材料的制备；所述单束形态的短切纤维与热塑性聚合物重量混合比例控制在1:99～40:60；所述热塑性聚合物为聚醚砜、聚醚醚酮或聚砜；步骤7)中，熔融挤出造粒时从加料口到出料口温度依次为：340℃，350℃，360℃，370℃，370℃，370℃，360℃，350℃；或步骤7)中，熔融挤出造粒时从加料口到出料口温度依次为：330℃，340℃，350℃，360℃，360℃，360℃，350℃，340℃；或步骤7)中，熔融挤出造粒时从加料口到出料口温度依次为：350℃，360℃，370℃，380℃，380℃，380℃，370℃，360℃。