離所述的熔融浸漬口模后，經(jīng)輥壓冷卻，形成規(guī)定寬幅的內(nèi)部含有短切玻璃纖維的連續(xù)玻璃纖維增強聚丙烯預(yù)浸帶或者預(yù)浸片1，在圖1所示的橫截面示意圖中，在預(yù)浸帶或者預(yù)浸片I中，各條連續(xù)玻璃纖維2的橫截面為圓形，其長度方向為垂直于紙面，各條連續(xù)玻璃纖維2相互平行，均勻的分布在聚丙烯樹脂4中，圖中示意性地顯示了六條連續(xù)玻璃纖維2，其中連續(xù)玻璃纖維2占含有短切玻璃纖維的連續(xù)玻璃纖維增強聚丙烯預(yù)浸帶或者預(yù)浸片I的質(zhì)量的50%。
[0042]經(jīng)過上述四個步驟，制備得到了規(guī)定寬幅的內(nèi)部含有短切玻璃纖維3的連續(xù)玻璃纖維增強聚丙烯預(yù)浸帶或者預(yù)浸片I。
[0043]按照圖2和圖3，可以制作得到包含兩層所述的含有短切玻璃纖維3的連續(xù)玻璃纖維增強聚丙烯預(yù)浸帶或者預(yù)浸片I的片材，具體過程如下。
[0044]步驟(5)，將由上述四個步驟制得的所述的含有短切玻璃纖維3的連續(xù)玻璃纖維增強聚丙烯預(yù)浸帶或者預(yù)浸片I裁剪為成型模具規(guī)定的尺寸，對裁剪后的連續(xù)玻璃纖維增強聚丙烯預(yù)浸帶或者預(yù)浸片I進行編織或者不進行編織皆可，將兩層所述的連續(xù)纖維增強熱塑性樹脂預(yù)浸帶或者預(yù)浸片I由下到上重疊地鋪放在所述的成型模具中。為了區(qū)分，位于上層的連續(xù)纖維增強熱塑性樹脂預(yù)浸帶或者預(yù)浸片I標(biāo)號為1A，位于下層的連續(xù)纖維增強熱塑性樹脂預(yù)浸帶或者預(yù)浸片I標(biāo)號為1B。
[0045]步驟￠)，將所述成型模具放置在平板硫化機上進行模壓成型，在成型過程中保持規(guī)定時間的溫度和壓力，所述溫度高于所述聚丙烯的熔點20度或者更高，所述壓力為5MPa?20MPa，所述規(guī)定時間選擇為15?60分鐘。在壓模成型過程中，位于上層的連續(xù)纖維增強熱塑性樹脂預(yù)浸帶或者預(yù)浸片IA的下表面與位于下層的連續(xù)纖維增強熱塑性樹脂預(yù)浸帶或者預(yù)浸片IB的上表面緊密接觸，預(yù)浸帶或者預(yù)浸片IA和預(yù)浸帶和預(yù)浸片IB都呈熔融狀態(tài)，使得預(yù)浸帶或者預(yù)浸片IA和IB中的聚丙烯4熔體可以流動，并且使得所述的短切玻璃纖維3也可以在熔融的聚丙烯4熔體中流動。此時，位于上層的預(yù)浸帶或者預(yù)浸片IA中的一部分短切玻璃纖維3會流動到上層預(yù)浸帶或者預(yù)浸片IA和下層預(yù)浸帶或者預(yù)浸片IB的交界面10處，并且嵌入下層預(yù)浸帶或者預(yù)浸片IB的上表面；同理，位于下層的預(yù)浸帶或者預(yù)浸片IB中的一部分短切玻璃纖維3會流動到下層預(yù)浸帶或者預(yù)浸片IB和上層預(yù)浸帶或者預(yù)浸片IA的交界面10處，并且嵌入上層預(yù)浸帶或者預(yù)浸片IA的下表面。由此實現(xiàn)在成型過程中，短切玻璃纖維3在上下兩層預(yù)浸帶或者預(yù)浸片IA和IB的交界面處實現(xiàn)搭接并貫穿相鄰預(yù)浸帶或者預(yù)浸片，起到橋聯(lián)左右，從而可獲得優(yōu)異的力學(xué)性能。冷卻定型后，獲得片材。
[0046]實驗表明，與不含有短切玻璃纖維3的連續(xù)玻璃纖維增強聚丙烯預(yù)浸帶或者預(yù)浸片所制得的片材的性能相比，不含有短切玻璃纖維3的連續(xù)玻璃纖維增強聚丙烯預(yù)浸帶或者預(yù)浸片制得的木材的彎曲強度為220MPa，雙缺口剪切強度為8MPa，本方法制得的片材的彎曲強度提高到250MPa，雙缺口剪切強度提高到lOMPa。由此可見，相關(guān)性能有了顯著提尚O
[0047]按照圖4和圖5，可以制作得到包含兩層以上的所述的含有短切玻璃纖維3的連續(xù)玻璃纖維增強聚丙烯預(yù)浸帶或者預(yù)浸片I的片材，圖中示意了四層的所述的含有短切玻璃纖維3的連續(xù)玻璃纖維增強聚丙烯預(yù)浸帶或者預(yù)浸片I的片材。其具體制作過程與上述包含兩層的所述的含有短切玻璃纖維3的連續(xù)玻璃纖維增強聚丙烯預(yù)浸帶或者預(yù)浸片I的片材的制作方法類似。其不同之處在于，處于從上往下數(shù)第二層的預(yù)浸帶或者預(yù)浸片ID的上下表面會同時有一部分短切玻璃纖維3嵌入。
[0048]更具體地，此時，位于頂層的預(yù)浸帶或者預(yù)浸片IC中的一部分短切玻璃纖維3會流動到頂層預(yù)浸帶或者預(yù)浸片IC和第二層預(yù)浸帶或者預(yù)浸片ID的交界面10處，并且嵌入第二層預(yù)浸帶或者預(yù)浸片ID的上表面；同理，位于第二層的預(yù)浸帶或者預(yù)浸片ID中的一部分短切玻璃纖維3會流動到第二層預(yù)浸帶或者預(yù)浸片ID和頂層預(yù)浸帶或者預(yù)浸片IC的交界面10處，并且嵌入頂層預(yù)浸帶或者預(yù)浸片IC的下表面。由此實現(xiàn)在成型過程中，短切玻璃纖維3在頂層和第兩層預(yù)浸帶或者預(yù)浸片IC和ID的交界面處實現(xiàn)搭接并貫穿相鄰預(yù)浸帶或者預(yù)浸片，起到橋聯(lián)左右，從而可獲得優(yōu)異的力學(xué)性能。與此類似，在第二層預(yù)浸帶或者預(yù)浸片ID和第三層預(yù)浸帶或者預(yù)浸片IE之間，或者在第三層預(yù)浸帶或者預(yù)浸片IE和底層預(yù)浸帶或者預(yù)浸片IF之間，也有相同的情形。因此，在整個片材的成型過程中，短切玻璃纖維3在各個相鄰層預(yù)浸帶或者預(yù)浸片的交界面處實現(xiàn)搭接并貫穿相鄰預(yù)浸帶或者預(yù)浸片，起到橋聯(lián)左右，從而獲得優(yōu)異的力學(xué)性能。冷卻定型后，獲得片材。
[0049]實驗數(shù)據(jù)同樣證明，由此方法得到的片材的彎曲強度和雙缺口剪切強度等性能指標(biāo)都比不含有短切玻璃纖維3的連續(xù)玻璃纖維增強聚丙烯預(yù)浸帶或者預(yù)浸片所制得的片材的性能指標(biāo)更為優(yōu)異。
[0050]綜上所述僅為發(fā)明的較佳實施例而已，并非用來限定本發(fā)明的實施范圍。即凡依本發(fā)明申請專利范圍的內(nèi)容所作的等效變化與修飾，都應(yīng)為本發(fā)明的技術(shù)范疇。
【主權(quán)項】
1.一種制造片材的方法，包括以下步驟: 步驟(I)，熱塑性樹脂與短切纖維在擠出機內(nèi)均勻混合，形成均勻混合物， 步驟(2)，所述的均勻混合物進入熔融浸漬口模，形成含有短切纖維的熱塑性樹脂熔體， 步驟(3)，提供連續(xù)纖維，使所述的連續(xù)纖維從所述的熔融浸漬口模的進纖口進入所述的熔融浸漬口模的內(nèi)部，與所述的帶有短切纖維的熱塑性樹脂熔體接觸并在所述的熔融浸漬口模內(nèi)完成浸漬過程，形成中間產(chǎn)物， 步驟(4)，牽引所述的中間產(chǎn)物脫離所述的熔融浸漬口模后，經(jīng)輥壓冷卻，形成規(guī)定寬幅的內(nèi)部含有短切纖維的連續(xù)纖維增強熱塑性樹脂預(yù)浸帶或者預(yù)浸片； 步驟(5)，將所述的連續(xù)纖維增強熱塑性樹脂預(yù)浸帶或者預(yù)浸片裁剪為成型模具規(guī)定的尺寸，將至少兩條所述的連續(xù)纖維增強熱塑性樹脂預(yù)浸帶或者兩片所述的連續(xù)纖維增強熱塑性樹脂預(yù)浸片由下到上重疊地鋪放在所述的成型模具中， 步驟￠)，將所述成型模具放置在壓機上進行模壓成型，在成型過程中保持規(guī)定時間的溫度和壓力，所述溫度高于所述熱塑性樹脂的熔點，所述壓力為5MPa?20MPa，所述規(guī)定時間能夠使得所述的預(yù)浸帶或者片在所述的溫度、壓力下熔融、流動，并且使得所述的短切纖維也隨之流動迀移，以實現(xiàn)所述的短切纖維之間的搭接或者所述的短切纖維貫穿所述的熱塑性樹脂，冷卻定型后，獲得片材。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造片材的方法，其特征在于，所述的擠出機為單螺桿或者雙螺桿擠出機。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造片材的方法，其特征在于，所述的熔融浸漬口模與所述的擠出機相連接。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造片材的方法，其特征在于，在上述的步驟(3)中，連續(xù)纖維在進入所述的熔融浸漬口模的進纖口之前，經(jīng)過預(yù)熱。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造片材的方法，其特征在于，在上述的步驟￠)中，所述壓機為平板硫化機。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造片材的方法，其特征在于，所述的連續(xù)纖維是玻璃纖維、碳纖維或者玄武巖纖維。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造片材的方法，其特征在于，所述的熱塑性樹脂是聚丙烯、尼龍、聚苯硫醚或者聚醚醚酮。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造片材的方法，其特征在于，所述的短切纖維與連續(xù)纖維采用同樣材質(zhì)。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造片材的方法，其特征在于，在步驟(I)中，所述的短切纖維與所述的熱塑性樹脂的質(zhì)量比在3: 97至10: 90之間。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造片材的方法，所述的連續(xù)纖維占所述片材的總質(zhì)量的30% -70%。11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造片材的方法，在步驟出)中，所述溫度高于所述熱塑性樹脂的熔點以上至少20攝氏度。12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造片材的方法，在步驟￠)中，所述規(guī)定時間為15?60分鐘。13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造片材的方法，步驟(5)可以替換為如下步驟: 將所述的連續(xù)纖維增強熱塑性樹脂預(yù)浸帶或者預(yù)浸片裁剪為成型模具規(guī)定的尺寸，對所述的裁剪后的所述的連續(xù)纖維增強熱塑性樹脂預(yù)浸帶或者預(yù)浸片進行編織，將至少兩條所述的編織后的連續(xù)纖維增強熱塑性樹脂預(yù)浸帶或者兩片所述的連續(xù)纖維增強熱塑性樹脂預(yù)浸片由下到上重疊地鋪放在所述的成型模具中。14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造片材的方法，在步驟(5)中，所述的連續(xù)纖維增強熱塑性樹脂預(yù)浸帶為兩條或者所述的連續(xù)纖維增強熱塑性樹脂預(yù)浸片為兩片。15.根據(jù)權(quán)利要求1-14所述的制造片材的方法所制得的片材。
【專利摘要】一種制造片材的方法，包括以下步驟：首先，形成規(guī)定寬幅的內(nèi)部含有短切纖維的連續(xù)纖維增強熱塑性樹脂預(yù)浸帶或者預(yù)浸片；其次，將至少兩條所述的連續(xù)纖維增強熱塑性樹脂預(yù)浸帶或者兩片所述的連續(xù)纖維增強熱塑性樹脂預(yù)浸片由下到上重疊地鋪放在所述的成型模具中；最后，將所述成型模具放置在壓機上進行模壓成型，在成型過程中保持規(guī)定時間的溫度和壓力，所述規(guī)定時間能夠使得所述的預(yù)浸帶或者片在所述的溫度、壓力下熔融、流動，并且使得所述的短切纖維也隨之流動遷移，以實現(xiàn)所述的短切纖維之間的搭接或者所述的短切纖維貫穿所述的熱塑性樹脂，冷卻定型后，獲得片材。由此方法得到的片材具有優(yōu)異的力學(xué)性能。
【IPC分類】B29C70/48
【公開號】CN104972674
【申請?zhí)枴緾N201510267017
【發(fā)明人】張婷, 周曉東, 林群芳, 方立, 陳潔, 陳磊, 劉奎, 王婷婷
【申請人】中國商用飛機有限責(zé)任公司, 上海飛機制造有限公司
【公開日】2015年10月14日
【申請日】2015年5月22日