[實用新型]熱致液晶聚合物與熱塑性塑料復合材料制備裝置

無效

• 申請號: 200620167629.6
• 申請日: 2006-12-25
• 公開（公告）號: CN200991988Y
• 公開（公告）日: 2007-12-19
• 發明（設計）人: 丁玉梅;楊衛民;楊高品;楊樂;唐海涵
• 申請（專利權）人: 北京化工大學
• 主分類號: B29C70/50
• 分類號: B29C70/50;B29C70/54;B29C47/38;B29C47/82;B29B7/10;B29B7/82
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技術領域

本實用新型涉及熱致液晶聚合物與熱塑性塑料原位成纖復合材料制備裝置。

背景技術

熱致液晶聚合物(thermotropic?liquid?crystalline?polymers，簡稱TLCP)是一種具有剛性分子鏈且很容易在流場中定向成纖的高分子材料，它不易松弛，即使在熔融態也能在較長時間內保持纖維狀態，其熔點根據它的合成方法和添加劑的不同而有差異，塑化熔體溫度一般設在高于熔點溫度至分解溫度范圍內。將TLCP與作為基體的熱塑性塑料(thermoplastics，簡稱TP)混煉，TLCP在混煉過程中就地生成纖維，直接與基體材料組成復合結構，稱之為原位復合(in?situ?composite)，其復合材料稱為熱致液晶聚合物與熱塑性塑料原位成纖復合材料。TLCP在復合材料中能明顯地降低復合材料的熔體粘度，從而能降低能耗，提高效率，加工方便。

Baird等人在“基于熱致液晶聚合物拉條法制備增強聚丙烯復合材料”(Polymer?Composites，1995，16(4)：330-345)和美國專利“制備原位增強熱塑性塑料的混合方法”(US005225488A，1993)提出雙擠出法，其方法的第一步用兩臺擠出機分別塑化TLCP和TP，TLCP與TP匯合后在靜態混合器中混合，靜態混合器是一種管狀混合裝置，將TLCP與TP的兩股或多股熔體在通過靜態混合器，經受多次分割、剪切、旋轉和重新組合，從而實現TLCP與TP熔體之間的充分混合、分散，再通過機頭擠出并拉伸成絲、條等異形制品。TLCP熔體在靜態混合器中主要受到混合、分散作用，成纖是在機頭擠出拉伸后完成，該方法工藝過程長，不易控制。當制備TLCP與聚對苯二甲酸乙二醇脂(簡稱PET)復合材料時，TLCP熔體離開第一臺擠出機時溫度為290℃，PET熔體離開第二臺擠出機時溫度為240℃，TLCP與PET兩熔體在“T型”連接體匯合，在“T型”連接體出口溫度為220℃，再流經一系列溫度在220℃的靜態混合器，TLCP經歷低溫的過程長，容易提前固化，影響成纖的質量。

發明內容

本實用新型的目的是提供一種制備熱致液晶聚合物與熱塑性塑料原位成纖復合材料的裝置。該裝置能使TLCP和TP分別在各自粘流態溫度下塑化，使TLCP和TP都能得到良好的塑化，TLCP和TP初始相遇時，它們存在溫差，TLCP能夠及時充分拉伸成纖，TLCP成纖并分散相能均勻分布在TP基體中，有利于提高復合材料性能。

本實用新型熱致液晶聚合物與熱塑性塑料復合材料制備裝置由塑化機和混煉機兩部分組成，塑化機的出口與混煉機開設在混煉段的第二加料口相接。

本實用新型裝置的塑化機由以下部分構成：加料斗、機筒、熔體泵、機頭、傳動控制器、螺桿、加熱器和機架；機筒的后端與機架上端連接，傳動控制器與螺桿傳動連接，加料斗設在塑化機的上部其出口與機筒相通，熔體泵設在機頭和機筒之間，加熱器設在機筒的外周。

本實用新型裝置的混煉機為雙轉子連續混煉機，它由以下部分構成：上板、下板、卸料口、轉子、加料器和轉子轉動控制器；上板與下板有三個加熱區分別為：加料段、混煉一段、混煉二段；上板中間部位的混煉一段設有第二加料口，轉子為雙轉子。

本實用新型裝置的塑化機的機頭下端與混煉機的上板之間設有隔熱墊，機頭與上板固定連接；塑化機的機架與上板固定連接。