專利名稱：一種纖維增強(qiáng)pbt復(fù)合材料的樹(shù)脂膜熔融浸漬成型方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及復(fù)合材料技術(shù)領(lǐng)域，具體講是涉及一種纖維增強(qiáng)PBT復(fù)合材料的樹(shù)脂膜熔融浸漬成型方法。
背景技術(shù)：
與熱固性復(fù)合材料相比，熱塑性復(fù)合材料具有環(huán)境友好、加工周期短和可回收等明顯優(yōu)勢(shì)，并且可具有更好的綜合性能，如重量輕、抗沖擊性能好、損傷容限高、比強(qiáng)度和比剛度高、可多次成型、可補(bǔ)塑及可焊接等特點(diǎn)。隨著新技術(shù)的發(fā)展，熱塑性復(fù)合材料的性能不斷優(yōu)化和提升，應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展。在眾多的熱塑性樹(shù)脂基體中，聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯(簡(jiǎn)稱PBT)是一種綜合性能優(yōu)異的工程塑料，PBT具有較高的機(jī)械強(qiáng)度、突出的耐化學(xué)試劑性、耐熱性和優(yōu)良的電性能，因此PBT及其復(fù)合材料被廣泛應(yīng)用于電子、電氣、汽車、家用電器等領(lǐng)域。纖維增強(qiáng)PBT復(fù)合材料具有良好的應(yīng)用前景，有望應(yīng)用到大型構(gòu)件的制造中，如風(fēng)能領(lǐng)域的風(fēng)電葉片。由于熱塑性樹(shù)脂通常粘性太高，其熔融粘度是熱固性樹(shù)脂的許多倍，因此熱塑性復(fù)合材料制件主要采用熱壓成型、真空模壓成型、纏繞成型、輥壓成型、拉擠成型、真空袋模壓成型等成型工藝制備。這些成型工藝大多用到熱塑性預(yù)浸帶，成型溫度和成型壓力較高， 能耗較大，對(duì)模具設(shè)備的要求較苛刻，因此生產(chǎn)成本較高，尤其是在大型構(gòu)件的規(guī)?；圃熘惺艿较拗?。環(huán)形對(duì)苯二甲酸丁二醇酯(Cyclic butylenes ter印hthalate，簡(jiǎn)稱CBT)為不同低分子量環(huán)狀齊聚物的混合物，它是以PBT為原料，用催化劑在溶液中將PBT裂解為短鏈的齊聚物，并閉合成環(huán)狀得到的。CBT的特點(diǎn)是在加熱的情況下，會(huì)變的像水一樣，粘度很低， 若加入催化劑即可在適當(dāng)?shù)臏囟认麻_(kāi)環(huán)聚合成線性PBT，是通用PBT樹(shù)脂分子量的兩倍，并且在聚合過(guò)程中無(wú)反應(yīng)熱釋放。CBT樹(shù)脂的上述特點(diǎn)為纖維增強(qiáng)熱塑性PBT復(fù)合材料的成型工藝提供了新的可能性。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明的目的是提供一種無(wú)需制備預(yù)浸帶、可在低于PBT的熔融溫度下成型、簡(jiǎn)單易行、效率高和可成型大型構(gòu)件的纖維增強(qiáng)PBT復(fù)合材料的樹(shù)脂膜熔融浸漬成型方法。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種纖維增強(qiáng)PBT復(fù)合材料的樹(shù)脂膜熔融浸漬成型方法，包括步驟如下
1)加工成型CBT樹(shù)脂膜；
2)在模具上依次鋪放第一層脫模布、由步驟1)成型的CBT樹(shù)脂膜和纖維增強(qiáng)材料鋪覆的浸漬層以及第二層脫模布；其中，浸漬層中的CBT樹(shù)脂膜與纖維增強(qiáng)材料的鋪放形式為順序鋪放或交替夾層鋪放中任一種；
3)在真空條件下將步驟2)得到的組件加熱到180 225°C并保溫5min 他，使得CBT樹(shù)脂膜中的CBT樹(shù)脂熔融且浸漬所述纖維增強(qiáng)材料，同時(shí)CBT樹(shù)脂聚合為高分子量的PBT， 經(jīng)冷卻降溫得到所述纖維增強(qiáng)PBT復(fù)合材料。上述步驟1)中，CBT樹(shù)脂膜的加工方法具體操作為先取CBT樹(shù)脂在150 225°C 溫度下加熱熔融后，加入占CBT樹(shù)脂質(zhì)量0% 5%的錫類催化劑，充分?jǐn)嚢杈鶆虺蒀BT樹(shù)脂膠液且即刻將該樹(shù)脂膠液澆注于預(yù)先鋪設(shè)好的增強(qiáng)材料上；在所述加熱熔融的溫度下，用流延法或刮膜法使所述CBT樹(shù)脂膠液浸透該增強(qiáng)材料并在其上形成一層樹(shù)脂膜，然后立即降溫冷卻至110°C后形成所述CBT樹(shù)脂膜，其厚度為15 700Mm。所用的CBT樹(shù)脂的結(jié)構(gòu)式為
權(quán)利要求
1.一種纖維增強(qiáng)PBT復(fù)合材料的樹(shù)脂膜熔融浸漬成型方法，包括步驟如下1)加工成型CBT樹(shù)脂膜；2)在模具上依次鋪放第一層脫模布、由步驟1)成型的CBT樹(shù)脂膜和纖維增強(qiáng)材料鋪覆的浸漬層以及第二層脫模布；其中，浸漬層中的CBT樹(shù)脂膜與纖維增強(qiáng)材料的鋪放形式為順序鋪放或交替夾層鋪放中任一種；3)在真空條件下將步驟2)得到的組件加熱到180 225°C并保溫5min 他，使得CBT 樹(shù)脂膜中的CBT樹(shù)脂熔融且浸漬所述纖維增強(qiáng)材料，同時(shí)CBT樹(shù)脂聚合為高分子量的PBT， 經(jīng)冷卻降溫得到所述纖維增強(qiáng)PBT復(fù)合材料。
2.如權(quán)利要求1所述的樹(shù)脂膜熔融浸漬成型方法，其特征在于步驟1)所述CBT樹(shù)脂膜的加工成型的具體操作為先取CBT樹(shù)脂在150 225°C溫度下加熱熔融后，加入占CBT 樹(shù)脂質(zhì)量0% 5%的錫類催化劑，充分?jǐn)嚢杈鶆虺蒀BT樹(shù)脂膠液且即刻將該樹(shù)脂膠液澆注于預(yù)先鋪設(shè)好的增強(qiáng)材料上；在所述加熱熔融的溫度下，用流延法或刮膜法使所述CBT樹(shù)脂膠液浸透該增強(qiáng)材料并在其上形成一層樹(shù)脂膜，然后立即降溫冷卻至110°C后形成所述 CBT樹(shù)脂膜，其厚度為15 700Mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的樹(shù)脂膜熔融浸漬成型方法，其特征在于，所述的CBT樹(shù)脂的結(jié)構(gòu)式為
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的樹(shù)脂膜熔融浸漬成型方法，其特征在于，所述CBT樹(shù)脂的型號(hào)為 CBT100、CBT160 或 CBT200 中任一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的樹(shù)脂膜熔融浸漬成型方法，其特征在于，所述增強(qiáng)材料為玻璃布、玻璃纖維氈或碳纖維布中任一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的樹(shù)脂膜熔融浸漬成型方法，其特征在于，所述錫類催化劑為氯代單丁基錫酸、單丁基三異辛酸錫或二丁基二月桂酸錫中任一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的樹(shù)脂膜熔融浸漬成型方法，其特征在于，所述流延法是指將含有催化劑的CBT樹(shù)脂膠液在180 225°C溫度時(shí)澆注于相同溫度的所述增強(qiáng)材料上，自動(dòng)流延成膜；所述刮膜法是指將含有催化劑的CBT樹(shù)脂膠液在150 180°C溫度時(shí)澆注于相同溫度的所述增強(qiáng)材料上刮平成膜。
8.根據(jù)權(quán)利要求廣7任一項(xiàng)所述的樹(shù)脂膜熔融浸漬成型方法，其特征在于，步驟2)所述的纖維增強(qiáng)材料選用玻璃纖維布、碳纖維布中任一種或兩種纖維布的混用。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的樹(shù)脂膜熔融浸漬成型方法，其特征在于，步驟3)得到的所述纖維增強(qiáng)PBT復(fù)合材料中的PBT樹(shù)脂含量為25 70重量％ ；纖維增強(qiáng)材料含量為30 75 重量％。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種纖維增強(qiáng)PBT復(fù)合材料的樹(shù)脂膜熔融浸漬成型方法，其步驟如下1)加工成型厚度為15～700μm的CBT樹(shù)脂膜；2)在模具上依次鋪放脫模布、CBT樹(shù)脂膜、纖維增強(qiáng)材料和脫模布；3)在真空條件下將步驟2)得到的組件加熱到180～225℃并保溫5min～6h，使得CBT樹(shù)脂膜中的CBT樹(shù)脂熔融且完全浸漬所述纖維增強(qiáng)材料，同時(shí)CBT樹(shù)脂聚合為高分子量的PBT，經(jīng)冷卻降溫后脫模。該成型方法無(wú)需制備預(yù)浸帶、可在低于PBT熔融溫度的條件下成型、工藝簡(jiǎn)單易行、效率高、可成型大型構(gòu)件；有益于推廣應(yīng)用。
文檔編號(hào)B29C70/36GK102555234SQ20121002242
公開(kāi)日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2012年2月1日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月1日
發(fā)明者杜微, 牟書(shū)香, 邱桂杰, 陳淳, 黃再滿 申請(qǐng)人:中材科技風(fēng)電葉片股份有限公司