溶液浸漬法製備梯度麻纖維增強聚碳酸酯複合材料的方法
2023-05-11 02:30:36
專利名稱：溶液浸漬法製備梯度麻纖維增強聚碳酸酯複合材料的方法
技術領域：
本發明屬於一種天然纖維增強塑料的製備方法。
背景技術：
隨著社會的發展，汽車等製品大量採用天然纖維增強塑料作為內飾材料。天然纖維增強熱塑性塑料複合材料的一般成型工藝是熔融基體塑料對天然纖維增強體進行浸潤。這樣不但需要複雜的大型設備，能耗高，而且成型溫度高，高溫條件下天然纖維強度損失大。另外，熔融後的基體塑料難以對天然纖維增強體實現完全意義上的浸潤，製得象不飽和聚脂樹酯增強玻璃纖維複合材料那樣的天然纖維複合材料。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是克服現有技術不足，提供一種成型溫度低，纖維強度損失小，生產能耗低，生產成本低的溶液浸漬法製備梯度麻纖維增強聚碳酸酯複合材料的方法。
本發明的溶液浸漬法製備梯度麻纖維增強聚碳酸酯複合材料的方法，其特徵在於1)溶劑溶解聚碳酸酯製成聚碳酸酯溶液；2)將上述含有溶劑的聚碳酸酯溶液浸漬麻纖維增強體；3)對浸漬有聚碳酸酯溶液的麻纖維熱壓成型，得到表面緻密、中間疏鬆的麻纖維增強聚碳酸酯複合材料。
所述方法具體工藝步驟如下1)量取溶劑，將聚碳酸酯加入溶劑中，攪拌至完全溶解，聚碳酸酯溶液濃度為50～300g/l；2)量取聚碳酸酯溶液，快速均勻地撒在烘乾過的麻纖維氈上，用滾筒在麻氈表面反覆碾壓使聚碳酸酯溶液均勻浸透麻氈；3)將浸漬好的麻纖維氈上下表面放置平板後，熱壓成型，成型溫度為80～110℃，壓力為0.01～1MPa，時間為30～240分鐘，成型過程回收溶劑。
所述溶劑為溶劑A和B的混合溶劑，其配比為A溶劑為0～30％，B溶劑100～70％，A溶劑為1，2-二氯甲烷，溶劑B為1，2-二氯乙烷。
所述麻纖維氈為薴麻、薴麻落麻、黃麻中的一種或幾種短切後經無紡針刺製成的麻氈。
本發明採用溶劑溶解塑料製成溶液浸漬天然纖維增強體，與現有熔融塑料浸潤的方法相比，降低了浸潤、熱壓成型的溫度，增強了塑料的浸潤性，天然纖維強度損失很小，具有能耗小，成本低、質量高、設備簡單等優點，而且該法生產的複合材料可通過溶劑清洗法回收，循環利用，節省資源。
具體實施例方式
本發明中溶劑A為1，2-二氯甲烷，溶劑B為1，2-二氯乙烷，PC為聚碳酸酯簡稱。
實施例1量取溶劑B700ml倒入1000ml容量瓶中，再加入250gPC，加蓋、攪拌至PC完全溶解。用溶劑B把容量瓶液面調整到刻度線，加蓋、攪拌均勻，製成250g/l的PC溶液。
量取250g/l的PC溶液750ml，快速、均勻地撒在180g烘乾過的短切薴麻纖維針刺氈上，用滾筒在麻氈表面反覆碾壓使溶液均勻浸透麻氈。
在浸漬好的麻纖維氈上下表面放置平板後，將其一同置於100℃的溫度場中，在浸漬好的薴麻纖維氈上施加0.08Mpa壓力。保溫保壓40分鐘後脫模，得到含膠量50％左右的梯度結構薴麻纖維氈增強PC複合材料板，密度0.5kg/dm3。
實施例2量取溶劑Al50ml倒入1000ml容量瓶中，用溶劑B把容量瓶液面調整到刻度線，加蓋、攪拌均勻，製成混合溶劑。取700ml混合溶劑到入1000ml容量瓶中，再加入100gPC，加蓋、攪拌至PC完全溶解。用混合溶劑把容量瓶液面調整到刻度線，加蓋、攪拌均勻，製成100g/l的PC溶液。
量取100g/l的PC溶液750ml，快速、均勻地撒在180g烘乾過的短切薴麻落麻纖維針刺氈上，用滾筒在麻氈表面反覆碾壓使溶液均勻浸透麻氈。
在浸漬好的薴麻落麻纖維氈上下表面放置平板後，將其一同置於100℃的溫度場中，在浸漬好的薴麻纖維氈上施加0.10Mpa壓力。保溫保壓，40分鐘後脫模，得到含膠量20％左右的梯度結構薴麻纖維氈/PC複合材料板，密度0.4Kg/dm3。
實施例3量取溶劑A300ml倒入1000ml容量瓶中，用溶劑B把容量瓶液面調整到刻度線，加蓋、攪拌均勻，製成混合溶劑。取700ml混合溶劑到入1000ml容量瓶中，再加入150gPC，加蓋、攪拌至PC完全溶解。用混合溶劑把容量瓶液面調整到刻度線，加蓋、攪拌均勻，製成150g/l的PC溶液。
量取150g/l的PC溶液750ml，快速、均勻地撒在180g烘乾過的短切黃麻麻纖維針刺氈上，用滾筒在麻氈表面反覆碾壓使溶液均勻浸透麻氈。
在浸漬好的黃麻纖維氈上下表面放置平板後，將其一同置於100℃的溫度場中，在浸漬好的薴麻纖維氈上施加0.2Mpa壓力。保溫保壓，40分鐘後脫模，得到含膠量30％左右的梯度結構薴麻纖維氈/PC複合材料板，密度0.6Kg/dm3。
權利要求
1.一種溶液浸漬法製備梯度麻纖維增強聚碳酸酯複合材料的方法，其特徵在於1)溶劑溶解聚碳酸酯製成聚碳酸酯溶液；2)將上述含有溶劑的聚碳酸酯溶液浸漬麻纖維增強體；3)對浸漬有聚碳酸酯溶液的麻纖維熱壓成型，得到表面緻密、中間疏鬆的麻纖維增強聚碳酸酯複合材料。
2.根據權利要求1所述的溶液浸漬法製備梯度麻纖維增強聚碳酸酯複合材料的方法，其特徵在於所述方法具體工藝步驟如下1)量取溶劑，將聚碳酸酯加入溶劑中，攪拌至完全溶解，聚碳酸酯溶液濃度為50～300g/l；2)量取聚碳酸酯溶液，快速均勻地撒在烘乾過的麻纖維氈上，用滾筒在麻氈表面反覆碾壓使聚碳酸酯溶液均勻浸透麻氈；3)將浸漬好的麻纖維氈上下表面放置平板後，熱壓成型，成型溫度為80～110℃，壓力為0.01～1MPa，時間為30～240分鐘，成型過程回收溶劑。
3.根據權利要求2所述的溶液浸漬法製備梯度麻纖維增強聚碳酸酯複合材料的方法，其特徵在於所述溶劑為溶劑A和B的混合溶劑，其配比為A溶劑為0～30％，B溶劑100～70％，A溶劑為1，2-二氯甲烷，溶劑B為1，2-二氯乙烷。
4.根據權利要求2或3所述的溶液浸漬法製備梯度麻纖維增強聚碳酸酯複合材料的方法，其特徵在於麻纖維氈為薴麻、薴麻落麻、黃麻中的一種或幾種短切後經無紡針刺製成的麻氈。
全文摘要
本發明公開了一種溶液浸漬法製備梯度麻纖維增強聚碳酸酯複合材料的方法，其特點是1)溶劑溶解聚碳酸酯製成聚碳酸酯溶液；2)將上述含有溶劑的聚碳酸酯溶液浸漬麻纖維增強體；3)對浸漬有聚碳酸酯溶液的麻纖維熱壓成型，得到表面緻密、中間疏鬆的麻纖維增強聚碳酸酯複合材料。本發明的方法與現有熔融塑料浸潤的方法相比，降低了浸潤、熱壓成型的溫度，增強了塑料的浸透性，天然纖維強度損失小，具有能耗少，成本低、質量高、設備簡單等優點，而且該法生產的複合材料可通過溶劑清洗法回收，循環利用，節省資源。
文檔編號B29C70/06GK1746013SQ20051003221
公開日2006年3月15日 申請日期2005年9月30日 優先權日2005年9月30日
發明者張長安, 曾竟成, 張林文, 王春齊 申請人:中國人民解放軍國防科學技術大學, 北京玻璃鋼研究設計院