权利要求
1.一种轻量化烯烃树脂基纤维
复合材料，其特征在于，包括：由烯烃树脂浸润连续纤维材料固化成型得到;
所述烯烃树脂按重量份数包括如下组分：烯烃60～80份、固化剂10～30份、促进剂0.1～3份;其中，所述烯烃的密度<1.1g/cm3。
2.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，
所述烯烃包括双环戊二烯、多环戊烯、降冰片烯衍生物、环辛二烯、庚二烯中的一种或者多种混合;
优选的，所述烯烃为双环戊二烯、降冰片烯衍生物中的一种或者多种混合。
3.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，
所述固化剂包括钨钼金属固化体系、钌系金属固化体系、咪唑类化合物、苄胺类化合物、酸酐类体系中的一种或多种混合。
4.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，
所述促进剂包括苯磺酸类、叔胺类、酚类体系中的一种或多种混合。
5.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，
所述连续纤维材料包括玻璃纤维、
碳纤维、芳纶纤维、超高分子量聚乙烯纤维、玄武岩纤维中的一种或多种混编。
6.一种制备如权利要求1-5中任一项所述轻量化烯烃树脂基纤维复合材料的成型方法，其特征在于，包括如下步骤：
将一定质量分数的连续纤维材料按照一定铺展方向在模具的纤维浸润区内定型，然后通过烯烃树脂混合系统将烯烃和固化剂、促进剂组分即时均匀混合后的烯烃树脂以一定压力注入纤维浸润区内，使位于纤维浸润区内的连续纤维材料被烯烃树脂完全浸透，通过加热成型方式得到轻量化烯烃树脂基纤维复合材料。
7.根据权利要求6所述的成型方法，其特征在于，
所述连续纤维材料的质量分数为60～85%;
优选的，所述连续纤维材料的质量分数为75～80%。
8.根据权利要求6所述的成型方法，其特征在于，
所述烯烃树脂混合系统的注入压力为0.1～5MPa;
优选的，所述烯烃树脂混合系统的注入压力为0.5～2MPa。
9.根据权利要求6所述的成型方法，其特征在于，
所述加热成型的加热温度为80～200℃;
优选的，所述加热成型的加热温度为100～150℃。
10.一种汽车天窗系统的轴管，其特征在于，所述轴管的材质采用如权利要求1-5中任意一项所述的复合材料或者如权利要求6-9中任意一项所述的成型方法制备得到的复合材料。
说明书
技术领域
[0001]本发明属于复合材料技术领域，涉及一种轻量化烯烃树脂基纤维复合材料、成型方法及其应用。
背景技术
[0002]在
新能源汽车等许多领域，树脂基纤维复合材料正逐步成为
铝合金轻量化的理想选择，在汽车天窗系统的轴管应用过程中，复合材料轴管轻量化优势明显，其比强度和比模量远高于铝合金，在承受相同载荷时，可实现更显著的减重效果。
[0003]当前，树脂基纤维复合材料常用基体树脂为普通环氧树脂、不饱和树脂等，在固化后质脆、韧性低，且耐冲击和应力开裂的能力较差，导致制备复合的纤维材料性能难以满足汽车、轨道交通等行业对
轻量化材料高韧性、快速成型的要求，严重制约了其在下游的推广应用。
[0004]基于此，本发明旨在提供一种轻量化烯烃树脂基纤维复合材料、成型方法及其应用来解决以上提出的技术问题。
发明内容
[0005]本发明目的在于提供一种轻量化烯烃树脂基纤维复合材料、成型方法及其应用，该复合材料具备轻量化及低粘度浸润优势，同时还具备高韧性、耐腐蚀、快速成型且界面结合性能优异的特性。
[0006]根据本发明的第一方面，本发明提供了一种轻量化烯烃树脂基纤维复合材料，包括：由烯烃树脂浸润连续纤维材料固化成型得到;所述烯烃树脂按重量份数包括如下组分：烯烃60～80份、固化剂10～30份、促进剂0.1～3份;其中，所述烯烃的密度<1.1g/cm3。具体地，所述烯烃的份数可以为60份、65份、70份、75份、80份等等或为上述任意两个数值组成的范围，不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。具体地，所述固化剂的份数可以为10份、15份、19份、19.5份、20份、25份、30份等等或为上述任意两个数值组成的范围，不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。具体地，所述促进剂的份数可以为01.份、0.5份、1份、1.5份、2份、3份等等或为上述任意两个数值组成的范围，不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0007]可选的是，所述烯烃包括双环戊二烯、多环戊烯、降冰片烯衍生物、环辛二烯、庚二烯中的一种或者多种混合;优选的，所述烯烃为双环戊二烯、降冰片烯衍生物中的一种或者多种混合。
[0008]可选的是，所述固化剂包括钨钼金属固化体系、钌系金属固化体系、咪唑类化合物、苄胺类化合物、酸酐类体系中的一种或多种混合。
[0009]可选的是，所述促进剂包括苯磺酸类、叔胺类、酚类体系中的一种或多种混合。
[0010]可选的是，所述连续纤维材料包括玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维、超高分子量聚乙烯纤维、玄武岩纤维中的一种或多种混编。
[0011]根据本发明的第二方面，本发明提供了一种轻量化烯烃树脂基纤维复合材料的成型方法，包括如下步骤：将一定质量分数的连续纤维材料按照一定铺展方向在模具的纤维浸润区内定型，然后通过烯烃树脂混合系统将烯烃和固化剂、促进剂组分即时均匀混合后的烯烃树脂以一定压力注入纤维浸润区内，使位于纤维浸润区内的连续纤维材料被烯烃树脂完全浸透，通过加热成型方式得到轻量化烯烃树脂基纤维复合材料。
[0012]可选的是，所述连续纤维材料的质量分数为60～85%;优选的，所述连续纤维材料的质量分数为75～80%。具体地，所述连续纤维材料的质量分数可以为60%、65%、70%、75%、80%、85%等等或为上述任意两个数值组成的范围，不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0013]可选的是，所述烯烃树脂混合系统的注入压力为0.1～5MPa;优选的，所述烯烃树脂混合系统的注入压力为0.5～2MPa。具体地，所述烯烃树脂混合系统的注入压力可以为0.1MPa、0.5MPa、1MPa、1.5MPa、2MPa、2.5MPa、3MPa、3.5MPa、4MPa、4.5MPa、5MPa等等或为上述任意两个数值组成的范围，不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0014]可选的是，所述加热成型的加热温度为80～200℃;优选的，所述加热成型的加热温度为100～150℃。具体地，所述加热成型的加热温度可以为80℃、100℃、120℃、150℃、180℃、200℃等等或为上述任意两个数值组成的范围，不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0015]根据本发明的第三方面，本发明提供了一种汽车天窗系统的轴管，其特征在于，所述轴管的材质采用如权利要求1-5中任意一项所述的复合材料或者如权利要求6-9中任意一项所述的成型方法制备得到的复合材料。
[0016]与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
[0017]第一、烯烃树脂的密度在1.1g/cm3以内，25℃环境黏度在20～400CPS，烯烃树脂中的主要组分烯烃本身黏度低(20CPS左右)，再通过固化剂、促进剂在一定温度下发挥增粘固化效果，具有明显地轻量化及低粘度浸润优势，同时还具备高韧性、耐腐蚀、快速成型且界面结合性能优异的特性，烯烃树脂的多组分混合后，在一定工艺时间内完成复合材料的固化成型，固化剂引发烯烃树脂分子链的交联，促进剂作用烯烃树脂分子链的交联过程，促进分子链间高效交联，获得强度更高的复合材料，且在混合成型过程中对水、氧环境不敏感(固化剂、促进剂本身在水、氧环境下能够发挥固化成型作用，不会失去活性)，有利于提高烯烃树脂的固化成型效率和聚合物性能，更为关键的是本申请中的此类固化剂能够使烯烃单体均匀固化成型，同时在与连续纤维材料复合成型过程中通过控制一定的温度来控制促进剂发挥用，可以实现调变烯烃树脂在纤维间地停留时间，通过有效动态浸润促进树脂与纤维的两相界面高效结合，有利于避免材料结合性缺陷，为纤维复合材料成型奠定了良好基础。
[0018]第二、烯烃树脂本身黏度较低，固化剂在一定温度下发挥固化成型作用，在固化成型过程中，烯烃树脂浸润连续纤维材料后受温度影响经过黏度提升后最终固化成型，在该过程中通过烯烃树脂混合系统将即时合成烯烃树脂注入，能够有效且实时调控烯烃树脂的黏度，保障连续纤维材料完全浸润再进行固化成型，由烯烃树脂与连续纤维材料结合形成的纤维复合材料制备的轴管产品界面结合程度好，无气泡等缺陷，兼具高模量、高抗冲击性能，机械打孔过程中不开裂、无裂纹，综合性能优良，更重要的是，在车用卷阳帘系统应用过程中轻量化优势明显，契合汽车卷阳帘系统“以塑代钢”理念，具有广阔的市场应用前景。
附图说明
[0019]图1为本实施例中一种轻量化烯烃树脂基纤维复合材料的成型方法的步骤示意图。
具体实施方式
[0020]以下通过具体的实施例进一步说明本发明的技术方案，具体实施例不代表对本发明保护范围的限制。其他人根据本发明理念所做出的一些非本质的修改和调整仍属于本发明的保护范围。
[0021]本文所公开的“范围”以下限和上限的形式来限定，给定范围是通过选定一个下限和一个上限进行限定的，选定的下限和上限限定了特别范围的边界。这种方式进行限定的范围可以是包括端值或不包括端值的，并且可以进行任意地组合，即任何下限可以与任何上限组合形成一个范围。例如，如果针对特定参数列出了60-120和80-110的范围，理解为60-110和80-120的范围也是预料到的。此外，如果列出的最小范围值1和2，和如果列出了最大范围值3，4和5，则下面的范围可全部预料到：1-3、1-4、1-5、2-3、2-4和2-5。在本公开中，除非有其他说明，数值范围“a-b”表示a到b之间的任意实数组合的缩略表示，其中a和b都是实数。例如数值范围“0-5”表示本文中已经全部列出了“0-5”之间的全部实数，“0-5”只是这些数值组合的缩略表示。另外，当表述某个参数为≥2的整数，则相当于公开了该参数为例如整数2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12等。
[0022]在本公开中，如果没有特别的说明，本文所提到的所有实施方式以及优选实施方式可以相互组合形成新的技术方案。
[0023]在本公开中，如果没有特别的说明，本文所提到的所有技术特征以及优选特征可以相互组合形成新的技术方案。
[0024]在本公开中，如果没有特别的说明，本文所提到的所有步骤可以顺序进行，也可以随机进行，但是优选是顺序进行的。例如，所述方法包括步骤(a)和(b)，表示所述方法可包括顺序进行的步骤(a)和(b)，也可以包括顺序进行的步骤(b)和(a)。例如，所述提到所述方法还可包括步骤(c)，表示步骤(c)可以任意顺序加入到所述方法，例如，所述方法可以包括步骤(a)、(b)和(c)，也可包括步骤(a)、(c)和(b)，也可以包括步骤(c)、(a)和(b)等。
[0025]当前，树脂基纤维复合材料常用基体树脂为普通环氧树脂、不饱和树脂等，在固化后质脆、韧性低，且耐冲击和应力开裂的能力较差，导致制备复合的纤维材料性能难以满足汽车、轨道交通等行业对轻量化材料高韧性、快速成型的要求，严重制约了其在下游的推广应用。
[0026]基于上述问题，本申请提供了一种轻量化烯烃树脂基纤维复合材料、成型方法及其应用，烯烃树脂采用低密度的烯烃、固化剂以及促进剂在一定工艺时间内完成固化成型，固化剂引发烯烃树脂分子链的交联，促进剂作用烯烃树脂分子链的交联过程，促进分子链间高效交联，烯烃树脂在与连续纤维材料复合成型过程中通过控制一定温度来使固化剂和促进剂发挥作用，可以实现调变树脂在纤维间地停留时间，通过有效动态浸润促进树脂与纤维的两相界面高效结合，有利于避免材料结合性缺陷，为纤维复合材料成型奠定了良好基础，获得强度更高的纤维复合材料。
[0027]本申请实施例提供了一种轻量化烯烃树脂基纤维复合材料，由烯烃树脂浸润连续纤维材料固化成型得到;烯烃树脂按重量份数包括如下组分：烯烃60～80份、固化剂10～30份、促进剂0.1～3份;其中，烯烃的密度<1.1g/cm3。
[0028]在本实施例中，由烯烃树脂浸润连续纤维材料固化成型得到轻量化烯烃树脂基纤维复合材料，烯烃树脂采用多组分，由低密度、高韧性的烯烃、固化剂以及促进剂即时混合得到，该烯烃树脂的多组分在混合成型过程中对水、氧环境不敏感(涉及到的固化剂、促进剂本身在水、氧环境下能够发挥固化成型作用，不会失去活性)，有利于提高树脂固化成型效率和聚合物性能，更为关键的是该固化剂能够使烯烃单体均匀固化成型，同时在与连续纤维材料复合成型过程中通过控制一定温度可以实现调变树脂在纤维间地停留时间，通过有效动态浸润促进树脂与纤维的两相界面高效结合，有利于避免材料结合性缺陷，为纤维复合材料成型奠定了良好基础，复合材料的界面结合性能是决定复合材料性能的关键因素，本实施例中的轻量化烯烃树脂基纤维复合材料具备高韧性、耐腐蚀、快速成型且界面结合性能优异的特性，且耐冲击和应力开裂的能力较高，能够满足汽车、轨道交通等行业对轻量化材料高韧性、快速成型的要求。
[0029]在一些实施例中，烯烃包括双环戊二烯、多环戊烯、降冰片烯衍生物、环辛二烯、庚二烯中的一种或者多种混合;优选的，烯烃为双环戊二烯、降冰片烯衍生物中的一种或者多种混合。此类烯烃的密度低，并且具备高韧性的特性。此处需要说明的是，所使用到烯烃主要来源于石油裂解组分C5、C9等环状烯烃组分，其来源广泛、成本较低，对环状烯烃进行简单预处理，可直接用于配方共混使用，施工效率高，便于工厂推广应用。其中，预处理主要是指对环状烯烃的脱泡处理，采用真空手段将烯烃内部的气泡脱出，防止后期成型后产品内部气孔的出现。
[0030]在一些实施例中，固化剂包括钨钼金属固化体系、钌系金属固化体系、咪唑类化合物、苄胺类化合物、酸酐类体系中的一种或多种混合。此类固化剂的成本较低，对烯烃树脂的引发固化效果较好，固化成型快，有利于生产效率。此处需要说明的是，该类固化剂能够使烯烃单体均匀固化成型，同时在与连续纤维材料复合成型过程中可以实现调变树脂在纤维间地停留时间，若停留时间过长容易导致烯烃树脂在纤维间的积聚不均匀，若停留时间过短导致烯烃树脂无法完全浸润纤维，造成烯烃树脂含量低及产品内部干纱问题;因此，选择该类固化剂在一定温度作用下对烯烃树脂发挥增粘固化作用，烯烃树脂通过黏度的变化来实现在纤维间的停留浸润。
[0031]在一些实施例中，促进剂包括苯磺酸类、叔胺类、酚类体系中的一种或多种混合。此类促进剂能促进烯烃分子链的强化交联成型，保障产品强度及优异性能。
[0032]在一些实施例中，连续纤维材料包括玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维、超高分子量聚乙烯纤维、玄武岩纤维中的一种或多种混编。玻璃纤维由玻璃球或废旧玻璃经高温熔制、拉丝、络纱等工艺制成，具有耐酸碱腐蚀、耐高温等特性;碳纤维为含碳量≥90%的纤维，兼具高强度、低密度、耐高温等优势;芳纶纤维为人工合成纤维，耐高温、耐腐蚀且轻量化;超高分子量聚乙烯纤维具有高强度、耐磨性及耐化学腐蚀性;玄武岩纤维由天然玄武岩熔融拉制而成，耐高温、耐腐蚀且环保，可替代部分玻璃纤维和碳纤维;具体如何选择连续纤维材料，本实施例中不做具体限制。
[0033]本实施例中还提供一种轻量化烯烃树脂基纤维复合材料的成型方法，请参照图1所示，包括如下步骤：
[0034]S201、对烯烃进行预处理;
[0035]在本实施例中，需要说明的是，对烯烃进行脱泡处理，采用真空手段将烯烃内部的气泡脱出，防止后期成型后产品内部气孔的出现，保证在机械打孔过程中不开裂、无裂纹。
[0036]S202、将一定质量分数的连续纤维材料按照一定铺展方向在模具的纤维浸润区内定型，然后通过烯烃树脂混合系统将烯烃和固化剂、促进剂组分即时均匀混合后的烯烃树脂以一定压力注入纤维浸润区内，使位于纤维浸润区内的连续纤维材料被烯烃树脂完全浸透，通过加热成型方式得到轻量化烯烃树脂基纤维复合材料。
[0037]在本实施例中，模具具备纤维浸润区，将经烘干的连续纤维材料的头部穿过模具，按照一定铺展方向在纤维浸润区内定型，然后通过烯烃树脂混合系统将低密度、高韧性烯烃和固化剂、促进剂组分即时均匀混合后以一定压力注入到模具的纤维浸润区内，使位于浸润区内的连续纤维材料被烯烃树脂完全浸透，连续纤维材料的头部在牵引装置的牵引作用下移动，使被烯烃树脂浸透的连续纤维材料在牵引作用下移动，最终通过加热成型方式得到轻量化烯烃树脂基纤维复合材料。与现有技术中先制备浸胶槽，然后将纤维浸入浸胶槽中进行浸润加热固化的方式相比，本申请中在浸润连续纤维材料时采用将烯烃和固化剂、促进剂组分即时均匀混合的方式，能够更加灵活的调控烯烃树脂在纤维间地停留时间，保障连续纤维材料被完全浸润，等烯烃树脂完全有效动态浸润纤维后，再通过控制温度的方式来使固化剂和促进剂发挥作用进行固化成型，也即通过固化剂和促进剂在一定温度作用下对烯烃树脂发挥增粘固化作用，在固化成型过程中能够即时通过控制温度来有效调控烯烃树脂的黏度，烯烃树脂通过黏度的变化来实现在纤维间的停留浸润，实现对烯烃树脂粘度实时控制，保障连续纤维材料完全浸润，烯烃树脂浸润纤维后受温度影响经过黏度提升后最终固化成型。此处需要说明的是，加热成型方式可以是拉挤成型工艺，也可是RTM(Resin Transfer Molding树脂传递模塑成型)、挤出等成型工艺，本实施例中不做具体限制。
[0038]在一些实施例中，连续纤维材料的质量分数为60～85%，例如60%、75%、85%等等;优选的，连续纤维材料的质量分数为75～80%，例如75%、76%、77%、78%、79%、80%。质量分数在60～85%区间内的纤维含量能保障产品的刚性，达到以塑代钢的效果，纤维含量低于该范围会造成产品刚性差，纤维含量高于该范围会导致树脂含量不足，产品有干纱、开裂等风险。
[0039]在一些实施例中，烯烃树脂混合系统的注入压力为0.1～5MPa，例如0.1MPa、0.5MPa、1.5MPa、2MPa、3MPa、5MPa等等;优选的，烯烃树脂混合系统的注入压力为0.5～2MPa，例如0.5MPa、1MPa、1.5MPa、2MPa。本申请中纤维复合材料的成型工艺为半敞开式，若注入压力过低，会导致烯烃树脂无法完全浸润纤维，导致产品内部干纱等不良，若注入压力过大会导致烯烃树脂喷出，扰乱烯烃树脂浸润的均匀性，造成产品性能不良，而在该压力区间内制备的产品外形、性能等均匀。
[0040]在一些实施例中，加热成型的加热温度为80～200℃，例如80℃、100℃、150℃、200℃等等;优选的，加热成型的加热温度为100～150℃，例如100℃、110℃、120℃、130℃、140℃、150℃。本申请中的该加热温度的区间为纤维复合材料制备的最优工艺温度，利于保障产品成型性能强度。若成型温度过低，则无法满足树脂固化要求，造成产品整体偏软或树脂不固化成型;若成型温度过高，则会导致树脂提前固化，容易堵模，不利于连续化生产。
[0041]本实施例中还提供一种汽车天窗系统的轴管，轴管的材质采用上述的复合材料或者上述成型方法得到的复合材料。
[0042]下面结合实施例和对比例，对本发明做进一步详细说明。
[0043]实施例1
[0044]该实施例提供一种轻量化烯烃树脂基纤维复合材料，由烯烃树脂浸润连续纤维材料固化成型得到;烯烃树脂按重量份数包括如下组分：低密度、高韧性的双环戊二烯类烯烃80份、钌系金属固化剂19份、苯磺酸类促进剂1份。烯烃树脂注胶系统注入模腔压力为2MPa，成型工艺温度为140℃。
[0045]一种轻量化烯烃树脂基纤维复合材料的成型方法，具体步骤如下：
[0046]将质量分数为80%的连续玻璃纤维材料进行烘干处理，通过烯烃树脂混合系统将双环戊二烯类烯烃、钌系金属固化剂以及苯磺酸类促进剂即时均匀混合后烯烃树脂以2MPa压力注入到模具的浸润区内，使位于浸润区内的连续玻璃纤维材料被烯烃树脂完全浸透，模具温度为140℃，通过拉挤成型工艺方式得到轻量化烯烃树脂基纤维复合材料的板材、轴管，最后进行板材、轴管性能测试，测试结果见表1。
[0047]实施例2
[0048]该实施例提供一种轻量化烯烃树脂基纤维复合材料，由烯烃树脂浸润连续纤维材料固化成型得到;烯烃树脂按重量份数包括如下组分：低密度、高韧性的双环戊二烯类烯烃80份、钌系金属固化剂19份、苯磺酸类促进剂1份。烯烃树脂注胶系统注入模腔压力为3MPa，成型工艺温度为160℃。
[0049]一种轻量化烯烃树脂基纤维复合材料的成型方法，具体步骤如下：
[0050]将质量分数为80%的连续玻璃纤维材料进行烘干处理，通过烯烃树脂混合系统将双环戊二烯类烯烃、钌系金属固化剂以及苯磺酸类促进剂即时均匀混合后烯烃树脂以3MPa压力注入到模具的浸润区内，使位于浸润区内的连续玻璃纤维材料被烯烃树脂完全浸透，模具温度为160℃，通过拉挤成型工艺方式得到轻量化烯烃树脂基纤维复合材料的板材、轴管，最后进行板材、轴管性能测试，测试结果见表1。
[0051]实施例3
[0052]该实施例提供一种轻量化烯烃树脂基纤维复合材料，由烯烃树脂浸润连续纤维材料固化成型得到;烯烃树脂按重量份数包括如下组分：低密度、高韧性的双环戊二烯类烯烃70份、钨系金属固化剂30份。烯烃树脂注胶系统注入模腔压力为3MPa，成型工艺温度为100℃。
[0053]一种轻量化烯烃树脂基纤维复合材料的成型方法，具体步骤如下：
[0054]将质量分数为85%的连续玻璃纤维材料进行烘干处理，通过烯烃树脂混合系统将双环戊二烯类烯烃、钨系金属固化剂即时均匀混合后烯烃树脂以3MPa压力注入到模具的浸润区内，使位于浸润区内的连续玻璃纤维材料被烯烃树脂完全浸透，模具温度为100℃，通过拉挤成型工艺方式得到轻量化烯烃树脂基纤维复合材料的板材、轴管，最后进行板材、轴管性能测试，测试结果见表1。
[0055]实施例4
[0056]该实施例提供一种轻量化烯烃树脂基纤维复合材料，由烯烃树脂浸润连续玻璃纤维材料固化成型得到;烯烃树脂按重量份数包括如下组分：低密度、高韧性的降冰片烯类烯烃80份、钌系金属固化剂19.5份、叔胺类促进剂0.5份。烯烃树脂注胶系统注入模腔压力为5MPa，成型工艺温度为100℃。
[0057]一种轻量化烯烃树脂基纤维复合材料的成型方法，具体步骤如下：
[0058]将质量分数为75%的连续玻璃纤维材料进行烘干处理，通过烯烃树脂混合系统将降冰片烯类烯烃、钌系金属固化剂以及叔胺类促进剂即时均匀混合后烯烃树脂以5MPa压力注入到模具的浸润区内，使位于浸润区内的连续玻璃纤维材料被烯烃树脂完全浸透，模具温度为100℃，通过模压成型工艺方式得到轻量化烯烃树脂基纤维复合材料的板材、轴管，最后进行板材、轴管性能测试，测试结果见表1。
[0059]实施例5
[0060]该实施例提供一种轻量化烯烃树脂基纤维复合材料，由烯烃树脂浸润连续
碳纤维材料固化成型得到;烯烃树脂按重量份数包括如下组分：低密度、高韧性的降冰片烯类烯烃80份、钌系金属固化剂19.5份、叔胺类促进剂0.5份。烯烃树脂注胶系统注入模腔压力为3MPa，成型工艺温度为140℃。
[0061]一种轻量化烯烃树脂基纤维复合材料的成型方法，具体步骤如下：
[0062]将质量分数为75%的连续碳纤维材料进行烘干处理，通过烯烃树脂混合系统将降冰片烯类烯烃、钌系金属固化剂以及叔胺类促进剂即时均匀混合后烯烃树脂以3MPa压力注入到模具的浸润区内，使位于浸润区内的连续碳纤维材料被烯烃树脂完全浸透，模具温度为140℃，通过拉挤成型工艺方式得到轻量化烯烃树脂基纤维复合材料的板材、轴管，最后进行板材、轴管性能测试，测试结果见表1。
[0063]实施例6
[0064]该实施例提供一种轻量化烯烃树脂基纤维复合材料，由烯烃树脂浸润连续超高分子量聚乙烯纤维材料固化成型得到;烯烃树脂按重量份数包括如下组分：低密度、高韧性的降冰片烯类烯烃80份、钌系金属固化剂19.5份、叔胺类促进剂0.5份。烯烃树脂注胶系统注入模腔压力为3MPa，成型工艺温度为100℃。
[0065]一种轻量化烯烃树脂基纤维复合材料的成型方法，具体步骤如下：
[0066]将质量分数为80%的连续超高分子量聚乙烯纤维材料进行烘干处理，通过烯烃树脂混合系统将降冰片烯类烯烃、钌系金属固化剂以及叔胺类促进剂即时均匀混合后烯烃树脂以3MPa压力注入到模具的浸润区内，使位于浸润区内的连续超高分子量聚乙烯纤维材料被烯烃树脂完全浸透，模具温度为100℃，通过模压成型工艺方式得到轻量化烯烃树脂基纤维复合材料的板材、轴管，最后进行板材、轴管性能测试，测试结果见表1。
[0067]对比例1
[0068]该对比例中烯烃树脂为多组分树脂，按照质量比，低密度、高韧性双环戊二烯类烯烃80份、钌系金属固化剂19份、苯磺酸类促进剂1份。烯烃树脂注胶系统注入模腔压力为2MPa，成型工艺温度为140℃。
[0069]该对比例的聚烯烃材料的制备方法，包括下列步骤：
[0070]通过烯烃树脂混合系统将多组分树脂即时均匀混合后以2MPa压力直接注入到模具内，模具温度为140℃，树脂固化成型既得聚烯烃树脂板材。最后进行板材性能测试，测试结果见表1。
[0071]对比例2
[0072]该对比例中选用普通环氧树脂，按照质量比，环氧树脂类70份、固化剂30份。树脂注胶系统注入模腔压力为2MPa，成型工艺温度为200℃。
[0073]该对比例的环氧树脂基连续纤维增强复合材料轴管的成型方法，包括下列步骤：
[0074]将连续纤维材料进行烘干处理，纤维质量分数为80%，通过环氧树脂混合系统将环氧树脂、固化剂即时均匀混合后以2MPa压力注入到模具的浸润区内，使位于浸润区内的连续纤维被环氧树脂完全浸透，模具温度为200℃，通过拉挤成型工艺方式得到环氧树脂基连续纤维增强复合材料板材、轴管。最后进行板材、轴管性能测试，测试结果见表1。
[0075]表1测试结果
[0076]
[0077]实施例1-6以及对比例1-2的参数区别如表2：
[0078]
[0079]通过上述表1和表2中数据发现，对比例1中为采用双环戊二烯类烯烃、固化剂以及促进剂固化成型得到聚烯烃树脂板材，该板材中不含纤维，由此拉伸强度和缺口冲击强度均较低。
[0080]对比文件2中为通过环氧树脂混合系统将普通环氧树脂、固化剂即时均匀混合后以2MPa压力注入到模具的浸润区内，使位于浸润区内的连续纤维被环氧树脂完全浸透，通过拉挤成型工艺方式得到环氧树脂基连续纤维增强复合材料板材、轴管，该板材、轴管的拉伸强度和缺口冲击强度也较低，并且轴管的开孔位置存在开裂、有裂纹情况。
[0081]实施例1、2、4、5、6为通过烯烃树脂混合系统将低密度的环烯烃、固化剂以及促进剂即时均匀混合后以一定的压力注入到模具的浸润区内，使位于浸润区内的连续纤维被烯烃树脂完全浸透，通过拉挤成型工艺方式得到烯烃树脂基连续纤维增强复合材料板材、轴管，该板材、轴管的拉伸强度和缺口冲击强度较高，并且轴管的开孔位置无开裂、无裂纹情况。
[0082]实施例3为通过烯烃树脂混合系统将低密度的环烯烃和固化剂即时均匀混合后以一定的压力注入到模具的浸润区内，使位于浸润区内的连续纤维被烯烃树脂完全浸透，通过拉挤成型工艺方式得到烯烃树脂基连续纤维增强复合材料板材、轴管，该板材、轴管的拉伸强度和缺口冲击强度较高，并且轴管的开孔位置无开裂、无裂纹情况。
[0083]由此，本申请中烯烃树脂的密度在1.1g/cm3以内，25℃环境黏度在100～300CPS，具有明显地轻量化及低粘度浸润优势，采用本申请中的这种方法将烯烃树脂与连续纤维材料制备结合形成的纤维复合材料制备的轴管兼具高模量、高抗冲击性能，机械打孔过程中不开裂、无裂纹，综合性能优良，契合汽车卷阳帘系统“以塑代钢”理念。
[0084]可以理解，本发明是通过一些实施例进行描述的，本领域技术人员知悉的，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外，在本发明的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明的精神和范围。因此，本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本发明的权利要求范围内的实施例都属于本发明所保护的范围内。
说明书附图(1)
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“轻量化烯烃树脂基纤维复合材料、成型方法及其应用” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
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编辑：北方有色网
来源：上海化工研究院有限公司, 上海华谊控股集团有限公司, 上海天原（集团）有限公司, 安徽华谊胜德材料科技有限公司
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