本發(fā)明屬于塑料改性技術領域，具體涉及一種玻璃纖維濕法薄氈改性熱塑性塑料及其制備方法。
背景技術：
玻璃纖維濕法薄氈是定長3～24mm的玻璃纖維經(jīng)濕法工藝用乳液粘結劑粘結而成的氈片狀無紡玻纖制品，是玻璃氈與脲醛樹脂采用濕法制成的氈狀物。玻璃纖維濕法薄氈具有表面平整、低克重等優(yōu)勢，被廣泛應用于增強瀝青建筑材料、玻璃鋼復合材料、蓄電池隔板及印制電路板等多個領域。
專利CN1123014A公開一種制造玻璃纖維氈增強的熱塑性塑料板的方法。在此方法中，用一種熱塑性樹脂熔融浸漬玻璃纖維氈，并接著壓制此玻璃纖維氈的復合體，其中，至少一個玻璃纖維氈通過浸漬噴嘴的噴嘴縫隙移動，可調節(jié)地向玻璃纖維氈供應熱塑性塑料熔體，在噴嘴縫隙出口處涂覆在玻璃纖維氈的上面和下面，進行玻璃纖維氈的預浸漬，之后，將已預浸漬過的玻璃纖維氈移入雙帶壓力機的入口輥距中并預校準，緊接著借助于冷卻板在壓力下將其壓制成玻璃纖維氈增強的熱塑性塑料板。該專利改善了熱塑性樹脂浸漬玻璃氈的均勻程度，使得熱塑性板材的制備比較容易實施，降低能耗。但是玻璃纖維氈中的玻璃纖維以兩維形態(tài)的形式存在于制品板材中。
專利CN1204280A公開由一種可模塑的樹脂和增強纖維制成的復合板材，其中，樹脂是熱塑性樹脂、熱固性樹脂或其混合物，而增強纖維是用旋轉法成纖器離心的纖維。每毫米厚的復合板材有至少五層明顯的增強纖維層。該復合板材采用壓塑成型，有至少十層并且最好是三十層明顯的增強纖維層。至少85％的增強纖維是單絲，并且增強纖維是玻璃棉絨纖維。該專利中的增強材料玻璃纖維是以二維形態(tài)分布于在復合材料中，纖維的含量在20～50％。
專利CN105315620A公開了一種環(huán)氧樹脂增強層壓絕緣型材及其制備工藝，制備步驟包括：A、將環(huán)氧樹脂、固化劑、促進劑、潤濕分散劑和溶劑按照配比混合制得溶液，然后加入阻燃劑得到改性聚合物溶液；B、將玻璃纖維氈等增強材料浸漬在步驟A得到的改性聚合物溶液內制成預浸料；C、將步驟B得到預浸料進行裁剪、鋪層，裝料在專用模具內，利用壓機經(jīng)熱壓成為各種形狀的型材；D、冷卻步驟C得到的型材后卸料并檢驗，最后加工為成品。該方法解決目前技術中的傳統(tǒng)環(huán)氧樹脂層壓絕緣型材力學性能較差，拉伸強度、彎曲強度低，不具備耐電弧性和耐漏電起痕性。但是制備預浸料需要將纖維氈浸漬在大量的高分子溶液中，需要用到大量的有機溶劑，不符合綠色環(huán)保的要求，而且環(huán)氧樹脂為熱固性樹脂，其基體具有韌性不足、耐濕熱性較差、不可重復加工、不可回收再利用等缺陷。
目前，亟需開發(fā)一種力學性能優(yōu)異的以玻璃纖維濕法薄氈為增強體的改性熱塑性塑料。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供一種力學性能優(yōu)異的玻璃纖維濕法薄氈改性熱塑性塑料，拉伸強度、彎曲強度、沖擊強度高，制造周期短，能夠重復加工和再生；本發(fā)明同時提供其制備方法。
本發(fā)明所述的玻璃纖維濕法薄氈改性熱塑性塑料，是以玻璃纖維濕法薄氈為增強體，以熱塑性塑料為基體，采用密煉工藝進行混煉，得到熔融狀物料，成型后得到玻璃纖維濕法薄氈改性熱塑性塑料。
其中：
以玻璃纖維濕法薄氈改性熱塑性塑料總重量為基準，玻璃纖維濕法薄氈的含量是10～80wt％。
所述的熱塑性塑料為聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚酰胺、聚碳酸酯、聚醚醚酮或聚醚酮酮。
所述的密煉工藝的溫度為100～450℃，時間為5～40min，轉子轉速為10～100r/min。密煉工藝參數(shù)隨基體樹脂種類變化而不相同。
采用密煉工藝進行混合時，加入馬來酸酐接枝聚烯烴相容劑，以玻璃纖維濕法薄氈改性熱塑性塑料總重量為基準，相容劑用量為0～10wt％。
采用密煉工藝進行混合時，加入偶聯(lián)劑，以玻璃纖維濕法薄氈改性熱塑性塑料總重量為基準，偶聯(lián)劑用量為0～1wt％，偶聯(lián)劑為γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-(2,3-環(huán)氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷或γ-巰丙基三甲氧基硅烷中的一種。
得到的熔融狀物料可以采用以下幾種方式之一制備產(chǎn)品：
(1)將得到的熔融狀物料置入壓機模具中模壓成型。
(2)將得到的熔融狀物料置入擠出機中，擠出板狀熔融的坯料，放入壓機的模具中模壓成型或經(jīng)多輥壓延成型。
(3)將得到的熔融狀物料置入壓注裝置的料倉中，進行壓注成型。
(4)將得到的熔融狀物料置入注射機的料倉中，進行注射成型。
(5)將得到的熔融狀物料置入注塑機中，進行注塑成型。
以聚乙烯為例，采用方式(3)壓注加工工藝加工成厚度為10mm蓋板，其中模壓溫度為100～240℃，預熱時間5～15min，保壓時間10～40min，施加壓力10～25MPa。
以聚乙烯為例，采用方式(4)注射成型得到板材，其中，注射溫度120～240℃，注射壓力6～8MPa，保壓時間20～60s，冷卻時間1～2min，隨著樹脂黏流溫度的提高，保壓時間、冷卻時間相應增長。
所述的玻璃纖維濕法薄氈改性熱塑性塑料的制備方法，是采用密煉工藝將玻璃纖維濕法薄氈、熱塑性塑料進行混煉，得到熔融狀物料，成型后得到玻璃纖維濕法薄氈改性熱塑性塑料，其中的玻璃纖維以三維方式均勻分布于物料之中。
本發(fā)明的有益效果如下：
本發(fā)明以玻璃纖維濕法薄氈為增強材料，采用密煉工藝，將玻璃纖維以三維方式均勻分布于物料之中，生產(chǎn)出各向同性的工業(yè)制品，與現(xiàn)有技術中的玻璃纖維濕法薄氈改性熱塑性塑料相比，其成型方式和纖維分布方式完全不同。
本發(fā)明工業(yè)制品的拉伸強度、彎曲強度、沖擊強度高，力學性能優(yōu)異，制造周期短，能夠重復加工和再生；同時本發(fā)明采用多種制備工藝，生產(chǎn)出綠色、環(huán)保、低能耗、力學性能優(yōu)異的玻璃纖維濕法薄氈改性熱塑性塑料，可以根據(jù)實際需要采用注塑、模壓、壓延、壓注或注射等工藝加工成各種工業(yè)制品。
具體實施方式
以下結合實施例對本發(fā)明做進一步描述。
實施例1
30wt％玻璃纖維濕法薄氈、1wt％硅烷偶聯(lián)劑KH560、4wt％馬來酸酐接枝聚乙烯、65wt％高密度聚乙烯，采用塑料密煉機在220℃溫度下混煉10min，轉子轉速為60r/min，將混煉好的復合材料取出后放入注塑機，注塑成測試用的標準樣條進行測試。
力學性能測試結果：
拉伸強度，41.47MPa；
彎曲強度，47.84MPa；
沖擊強度，11.11kJ/m2。
實施例2
50wt％玻璃纖維濕法薄氈、0.5wt％硅烷偶聯(lián)劑KH560、8wt％馬來酸酐接枝聚乙烯、41.5wt％高密度聚乙烯，采用塑料密煉機在220℃溫度下混煉10min，轉子轉速為60r/min，將混煉好的復合材料取出后放入注塑機，注塑成測試用的標準樣條進行測試。
力學性能測試結果：
拉伸強度：28.72MPa；
彎曲強度：35.872MPa；
沖擊強度：6.5185kJ/m2。
實施例3
50wt％玻璃纖維濕法薄氈、0.5wt％硅烷偶聯(lián)劑KH560、49.5wt％高密度聚乙烯，采用塑料密煉機在200℃溫度下混煉10min，轉子轉速為60r/min，將混煉好的復合材料取出后放入注塑機，注塑成測試用的標準樣條進行測試。
力學性能測試結果：
拉伸強度：59.86MPa；
彎曲強度：76.55MPa；
沖擊強度：10.07kJ/m2。
實施例4
50wt％玻璃纖維濕法薄氈、50wt％高密度聚乙烯，采用塑料密煉機在240℃溫度下混煉10min，轉子轉速為60r/min，將混煉好的復合材料取出后放入注塑機，注塑成測試用的標準樣條進行測試。
力學性能測試結果：
拉伸強度：47.45MPa；
彎曲強度：55.76MPa；
沖擊強度：14.60kJ/m2。
實施例5
70wt％玻璃纖維濕法薄氈、30wt％高密度聚乙烯，采用塑料密煉機在220℃溫度下混煉10min，轉子轉速為60r/min，將混煉好的復合材料取出后放入注塑機，注塑成測試用的標準樣條進行測試。
力學性能測試結果：
拉伸強度：55.62MPa；
彎曲強度：70.42MPa；
沖擊強度：9.19kJ/m2。
實施例6
30wt％玻璃纖維濕法薄氈、8wt％馬來酸酐接枝聚乙烯、62wt％高密度聚乙烯，采用塑料密煉機在220℃溫度下混煉10min，轉子轉速為60r/min，將混煉好的復合材料取出后，放入到擠出機加料桶，220℃，40r/min擠出板狀熔融的坯料，經(jīng)直接多輥壓延成型為3mm板材。
力學性能測試結果：
拉伸強度：120MPa；
彎曲強度：135MPa。
實施例7
將實施例6混煉好的復合材料取出后，破碎成10mm左右的顆粒狀，再放入壓機的模具中，于220℃，6MPa下，模壓成型為3mm板材。
力學性能測試結果：
拉伸強度：128.8MPa；
彎曲強度：161.2MPa。