碳纖維網(wǎng)格布增強復合熱塑性pp板材的制造方法及產(chǎn)品的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及一種熱塑性板材的制造方法及產(chǎn)品，尤其涉及一種碳纖維網(wǎng)格布增強復合熱塑性PP板材的制造方法及產(chǎn)品。
【背景技術(shù)】
[0002]眾所周知，汽車要實現(xiàn)輕量化，首先是汽車零部件的輕量化。汽車零部件的輕量化又涉及到原材料的輕量化。國內(nèi)外研究者對汽車材料輕量化做了大量研究:用聚丙烯發(fā)泡材料制作汽車的內(nèi)裝飾頂蓋、立柱、門板等等；用碳纖維增強復合熱塑性材料制作汽車外殼、底護板引擎蓋等等。汽車用材的發(fā)展方向是以發(fā)泡材料替代實心材料。以碳纖維、玻璃纖維增強復合板材替代鋁板、鋼板能極大地減輕汽車的重量，從而實現(xiàn)汽車的節(jié)材、節(jié)能、減排、環(huán)保、提速的目的。目前在德國、日本、美國為減輕汽車的重量大量應用塑料零部件替代鋼件，每輛車用塑料在200-350kg;其二用輕質(zhì)的PU、EPP發(fā)泡材料替代實心材料;其三用碳纖維與熱塑性樹脂粘合、用碳纖維布或絲放入凹模中，并在碳纖維布或絲上、下鋪墊熱塑性樹脂或片材，通電加熱使樹脂熔融進行雙面浸漬后冷卻減壓開模形成片材或部件。此方法不能規(guī)?；B續(xù)性生產(chǎn)，單件成本高、產(chǎn)量低。另一種方法是利用熱塑性片材經(jīng)烘箱電加熱使塑料片材軟化，將碳纖維布鋪在上面進入模具中加壓成片材。此方法雖可復合成片材但粘接不牢固。此外，還有單絲纏繞法、注塑法等等。利用碳纖維布增強復合熱塑性板材、片材的目的是替代鋼材、鋁材，減輕車輛的自重，減少C02的排放、節(jié)能、節(jié)材、可回收再生利用的目的。
[0003]目前在國內(nèi)的天津工業(yè)大學、北京納盛通公司等等對碳纖維復合熱塑性樹脂做了大量研究:天津工業(yè)大學用碳纖維布增強PP復合材料，采用碳纖維布前后浸漬的方法、多種混合纖維浸漬方法;北京納盛通公司領(lǐng)先開發(fā)成功國內(nèi)自主研發(fā)的一條碳纖維絲單向排列增強熱塑性復合材料預浸漬帶生產(chǎn)線并應用于IT電子和體育運動器材，收到較好效果，但存有一定缺陷。例如:天津工業(yè)大學采用連續(xù)浸漬碳纖維布，因碳纖維布編織密實，在浸漬過程中熱塑性樹脂很難全部包裹住碳纖維，會導致碳纖維布與PP粘接不牢，影響材料的性能;北京納盛通公司利用碳纖維單向排列復合預浸漬帶會導致縱橫向強度不一致的缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種復合層粘接牢固、縱橫向強度趨于一致的碳纖維網(wǎng)格布增強復合熱塑性PP板材的制造方法及產(chǎn)品。其具體技術(shù)方案為:碳纖維網(wǎng)格布增強復合熱塑性PP板材的制造方法，按下列步驟進行:
a、備料:碳纖維網(wǎng)格布專業(yè)定做、PP無紡布市場采購、熱塑性原料及助劑市場采購并按下述質(zhì)量份備料
共聚PP40-50，普通PP50-60，主抗氧劑0.1-0.2，輔抗氧劑0.1-0.5，光穩(wěn)定劑0.1，熱穩(wěn)定劑0.6，色母粒1.2，礦物油0.4;
b、將上述配方物料加入混料機中充分混合備用； C、將混合好的物料送烘料倉烘干備用；
d、將已烘干的物料分別送入3臺塑料擠出機的盛料斗內(nèi)，由盛料斗將物料自動送入3臺擠出機中，經(jīng)電加熱熔化后，由3臺塑料擠出機同時將已熔化的PP擠出成軟片坯，再將3臺塑料擠出機上、下方已安裝的復合裝置上預置的碳纖維網(wǎng)格布、PP無紡布按先后順序分別引入3臺塑料擠出復合機的兩壓輥間浸漬、碾壓成為復合板材。
[0005]所說的碳纖維網(wǎng)格布，其縱橫向編織絲要一致，網(wǎng)格的方孔為4-6mm，重量為0.3-1.5kg/m2，必須用硅烷偶聯(lián)劑或鈦酸酯偶聯(lián)劑、鋁酸酯偶聯(lián)劑中的一種進行偶聯(lián)處理。
[0006]所說的混合是先將共聚PP、普通PP、礦物油、色母粒加入混料機中，攪拌轉(zhuǎn)速100-150r/min，攪拌5min，然后將主抗氧劑、輔抗氧劑、光穩(wěn)定劑、熱穩(wěn)定劑加入混料機中，攪拌15min0
[0007]所說的烘料倉烘干，其溫度為70°C，時間3h。
[0008]所說的塑料擠出機，其擠出機主機溫度為190-220°C;擠出機模具溫度220-225°C，兩壓輥溫度為上輥90°C、下輥75°C。
[0009]用本發(fā)明方法生產(chǎn)出的碳纖維網(wǎng)格布增強復合熱塑性PP板材，各復合層之間粘接牢固、縱橫向強度趨于一致。具有硬度大、強度好、熱變形溫度高、輕質(zhì)等特征?？梢蕴娲X板、鋼板使汽車自重減輕，達到節(jié)材、節(jié)能、減少CO2排放、車輛載重量增加、提速加快、運行速度加快的目的。
【具體實施方式】
[0010]下面對本發(fā)明作進一步詳述。
[0011]實施例1，一種碳纖維網(wǎng)格布增強復合熱塑性PP板材的制造方法，按下列步驟進行:
a、備料:碳纖維網(wǎng)格布專業(yè)定做、PP無紡布市場采購、熱塑性原料及助劑市場采購并按下述質(zhì)量份備料
共聚PP(K8303)40，普通PP(T30S)60，主抗氧劑0.1，輔抗氧劑0.5，光穩(wěn)定劑(UV-531)
0.1，熱穩(wěn)定劑(Cast)0.6，色母粒1.2，礦物油0.4 ；
b、將上述配方物料加入混料機中充分混合備用；
C、將混合好的物料送烘料倉烘干備用；
d、將已烘干的物料分別送入3臺塑料擠出機的盛料斗內(nèi)，由盛料斗將物料自動送入3臺擠出機中，經(jīng)電加熱熔化后，由3臺塑料擠出機同時將已熔化的PP擠出成軟片坯，再將3臺塑料擠出機上、下方已安裝的復合裝置上預置的碳纖維網(wǎng)格布、PP無紡布按先后順序分別引入3臺塑料擠出復合機的兩壓輥間浸漬、碾壓成為復合板材。形成PP片/碳纖維網(wǎng)格布/PP片/碳纖維網(wǎng)格布/PP片/碳纖維網(wǎng)格布/PP無紡布的復合結(jié)構(gòu)。
[0012]所說的碳纖維網(wǎng)格布，其縱橫向編織絲要一致，網(wǎng)格的方孔為4mm，重量為0.3kg/m2，用硅烷偶聯(lián)劑進行偶聯(lián)處理。
[0013]所說的混合是先將共聚PP、普通PP、礦物油、色母粒加入混料機中，攪拌轉(zhuǎn)速100/m i η，攪拌5m i η，然后將主抗氧劑、輔抗氧劑、光穩(wěn)定劑、熱穩(wěn)定劑加入混料機中，攪拌15m i η。
[0014]所說的烘料倉烘干，其溫度為70°C，時間3h。
[0015]所說的塑料擠出機，其型號單螺桿Φ 120mm，長徑比38:1，模具幅寬1800mm，壓片輥Φ400πιπι，長度1800mm;擠出機主機溫度為190-210°C;擠出機模具溫度210-220°C，兩壓輥溫度為上輥90°C、下輥75°C。
[0016]實施例2，一種碳纖維網(wǎng)格布增強復合熱塑性PP板材的制造方法，按下列步驟進行:
a、備料:碳纖維網(wǎng)格布專業(yè)定做、PP無紡布市場采購、熱塑性原料及助劑市場采購并按下述質(zhì)量份備料