[發(fā)明專利]一種長玻纖增強熱塑性塑料板材的一步法成型設備

無效

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• 申請日: 2012-09-07
• 公開（公告）號: CN102873882A
• 公開（公告）日: 2013-01-16
• 發(fā)明（設計）人: 董擎之;張彥慶;高楠;陳福濤;汪根龍;張三喜
• 申請（專利權）人: 宣城福美達新材料有限公司;華東理工大學
• 主分類號: B29C70/52
• 分類號: B29C70/52;B29C70/54;B29L7/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發(fā)明屬于塑料加工設備技術領域，涉及一種長玻纖增強熱塑性塑料板材的成型設備，特別涉及一種基于雙階雙螺桿擠出的長玻纖增強熱塑性塑料板材的一步法成型設備。

背景技術

目前長玻纖增強熱塑性塑料存在兩種類型的加工技術：一種是先加工成長玻纖增強熱塑性塑料粒料，再經過注射或擠出成型的二步法制備；另一種是在生產線上配混樹脂、添加劑、玻纖，直接成型為制品的一步法制備。長玻纖增強熱塑性塑料一步法成型的優(yōu)點主要有兩個：1、減少了一次冷卻和加熱過程，相比傳統(tǒng)二步法成型至少減少20％能耗，生產的大結構部件比長玻纖氈片熱塑性塑料(GMT)壓塑部件的成本低20％～50％，國外有報道美國GE塑料公司生產的商標為Aedel的聚丙烯GMT的售價為1.3美元/磅，而一步法長玻纖增強熱塑性塑料的成本低于1美元/磅；2、制品綜合性能優(yōu)異，由于提高并保證了制品中玻纖的長度，使制品的強度，剛度得到改善，另外還有成型周期短，制品沒有邊角廢物，回收方便等優(yōu)點，國外正在逐步推廣應用。德國的Krauss-Maffei公司和加拿大的Husky公司均開發(fā)了一步法注塑機并實現了產品系列化，Krauss-Maffei公司的產品已經用于制造克萊斯勒(DaimlerChrysler)汽車儀表盤的通氣道，Krauss-Maffei公司已在全球售出30多臺注塑配混機，其中約1/3被美國企業(yè)購進，主要用于生產汽車配件和包裝材料。

近年來，國內外有專利報道采用玻纖增強熱塑性塑料以提高其綜合性能，美國專利US4588538和US4640861公開了一種采用包覆法的粒料制備技術，將連續(xù)玻纖束通過擠出機的出料口被熔融的樹脂包覆，再切成顆粒，由于熱塑性塑料的熔體粘度太大，難于滲透到緊密的玻纖束的芯部，所以材料的性能難以得到顯著提高；中國發(fā)明專利201210043789.X公開了一種通過添加浸潤劑處理后的短切玻纖原絲的熱塑性塑料干混料，經過一臺異向雙螺桿擠出機和擠出模具制得玻纖增強熱塑性塑料型材，在玻纖增強熱塑性塑料的制造過程中，玻纖在擠出機中與樹脂混煉時，由于螺桿和機筒之間的剪切，纖維會受到損傷。原來為6mm的纖維，成型后的長度變成0.2～1mm。由于增強塑料的性能與纖維長度有關，所以纖維短時，很難用于結構用途。為了彌補這一缺陷，有關廠商開發(fā)了長纖維增強熱塑性塑料，纖維長度可達5～25mm，這種材料是當今復合材料市場中發(fā)展最快的材料之一，在過去10年中以30％的年增長率上升。

發(fā)明內容

本發(fā)明提供了一種基于雙階雙螺桿擠出的長玻纖增強熱塑性塑料板材的一步法成型設備，用于一步法制備長玻纖增強熱塑性塑料板材，以克服現有技術存在的缺陷，提高玻纖增強熱塑性塑料板材中玻纖的長度，使玻纖束在成型過程中順利開纖，樹脂均勻滲入，從而達到改善材料綜合性能之目的，以滿足工程領域的需要。

本發(fā)明的基于雙階雙螺桿擠出的長玻纖增強熱塑性塑料板材的一步法成型設備包括以下幾部分：第一階同向雙螺桿擠出機、第二階異向雙螺桿擠出機、玻纖表面處理機、衣架式模頭、三輥壓延機、定型機和切割機，熱塑性塑料、助劑、填料喂入第一階同向雙螺桿擠出機，經第一階同向雙螺桿擠出機配混、預塑化后，送入第二階異向雙螺桿擠出機，玻纖經表面處理機處理后，也引入第二階異向雙螺桿擠出機，與樹脂均勻混合，進一步塑化，從衣架式模頭擠出后，再經三輥壓延機、定型機、切割機后包裝。

二臺擠出機可分別調速、調溫、調壓，螺桿元件采用積木式組合。

本發(fā)明所述的雙階雙螺桿擠出機的第一階同向雙螺桿擠出機，平均分為8～10個控溫區(qū)，螺桿直徑為20～90mm，長徑比L/D為32～52，完成以下功能：熱塑性塑料與各種助劑、填料等充分混合、攪拌、預塑化、均化、送入第二階擠出機。采用具有優(yōu)異混合能力的嚙合同向雙螺桿擠出機，針對熱塑性塑料熱穩(wěn)定性差，采用積木式的元件組合使其具有多變性、適應性，剪切力的大小，塑化程度的合理性均可靈活調整，另外，同向雙螺桿有良好的自潔作用，熱塑性塑料混合料不會滯留在機筒內時間太長而碳化。