[發明專利]一種玻璃纖維增強PA的LFT-D成型工藝

無效

• 申請號: 201410189494.2
• 申請日: 2014-05-07
• 公開（公告）號: CN103978651A
• 公開（公告）日: 2014-08-13
• 發明（設計）人: 王永剛;蔡秋紅;陳智明;程國龍
• 申請（專利權）人: 福建海源新材料科技有限公司
• 主分類號: B29C47/00
• 分類號: B29C47/00;B29C47/92
• 代理公司: 福州市鼓樓區京華專利事務所(普通合伙) 35212
• 代理人: 宋連梅

【技術領域】

本發明涉及一種玻璃纖維增強PA的LFT-D成型工藝。

【背景技術】

GMT(纖維增強熱塑性片材，簡稱GMT)和LFT-G(一種長纖維增強熱塑性材料)均需要兩個成熟的工藝，即：片材(預浸漬)的成型和制品的壓塑成型/長顆粒的成型和制品的注塑成型或模壓成型。其中，實現長玻璃纖維增強PA(PA，聚酰胺，俗稱尼龍)的造粒工藝是難點，長玻璃纖維增強熱塑性塑料粒料是長纖維經過特殊的模頭后纖維束均勻的分散包裹在樹脂基體中，并根據需要切成的不同長度的料條，纖維長度與粒料的長度相同。由于PA的粘度較高，熔體容易冷卻凝固，不利于纖維的充分浸潤，難以實現長纖維在樹脂基體中的均勻分散，而浸漬不良導致在造粒過程中不易切斷，切斷過程中會出現抽絲、飛絲等。且纖維在擠出過程中，經螺桿的剪切后，纖維長度縮短，經注塑后纖維進一步被剪切，變得更短，玻璃纖維的增強效果進一步被削弱。

【發明內容】

本發明要解決的技術問題，在于提供一種玻璃纖維增強PA的LFT-D成型工藝，主要是實現省去半成品步驟、直接一步法生產、改善纖維被剪斷的可能性。

本發明是這樣實現的：一種玻璃纖維增強PA的LFT-D成型工藝，包括：

步驟10、向一階雙螺桿擠出機中加入PA進行熔融塑化，所述PA為PA6或PA66，一階雙螺桿擠出機轉速設定為130～270rpm/min，擠出機溫度設定為240～280℃；熔融PA料通過一階雙螺桿擠出機的模頭形成聚合物薄膜；

步驟20、將玻璃纖維切割成斷；每段長約24-25mm；

步驟30、將切割成斷后的玻璃纖維與聚合物薄膜匯合并分散到聚合物薄膜內，其中PA的用量為總質量的50-70％，玻璃纖維用量為總質量的30-50％；

步驟40、玻璃纖維與聚合物薄膜匯合后一同進入到二階雙螺桿擠出機中，玻璃纖維與PA在螺桿的剪切作用下充分混合，并擠出；其中，二階雙螺桿的轉速設定為150～250rpm/min，溫度設定為240～280℃；

步驟40、在二階雙螺桿擠出機模頭處由切刀將玻璃纖維與PA混合料切斷，最后由機械手夾取置于壓制模具中進行壓制成型，其中，模具上模設定溫度為50±10℃，下模設定溫度為40±10℃，保壓時間為90±30s，壓機上升速度為1.4～2.0V，壓機下降速度為1.4～2.0V；

其中所述步驟10和步驟20不限先后順序。

進一步的，所述步驟40中玻璃纖維與PA混合料的切斷量與所需壓制的產品重量成正比。

進一步的，所述步驟10中，熔融PA料通過一階雙螺桿擠出機的模頭形成聚合物薄膜為類似瀑布的聚合物薄膜。

進一步的，所述步驟20中玻璃纖維的切割和步驟30中玻璃纖維的分散是通過纖維輸送系統進行。

進一步的，所述步驟40中，壓機上升速度2.8～3.9mm/s,壓機下降速度2.2～4.4mm/s。

本發明具有如下優點：由于尼龍成型周期短，很容易固化，純尼龍不易進行擠出加工，而本發明加入玻璃纖維能夠使得尼龍料易于擠出、牽引。省去了半成品加工環節，避免了樹脂的多次加熱，節省了能耗，工藝成本低。LFT-D低的塑化要求改善了纖維被剪斷的可能性，纖維可以平行排列和分散，因而纖維含量較高，長度較長，其力學性能也遠高于短纖維復合材料。

【附圖說明】

下面參照附圖結合實施例對本發明作進一步的說明。

圖1為本發明方法流程示意圖。

【具體實施方式】

如圖1所示，本發明的玻璃纖維增強PA的LFT-D成型工藝，包括：

步驟10、向一階雙螺桿擠出機中加入PA進行熔融塑化，所述PA為PA6或PA66，一階雙螺桿擠出機轉速設定為130～270rpm/min，擠出機溫度設定為240～280℃；熔融PA料通過一階雙螺桿擠出機的模頭形成聚合物薄膜；

步驟20、將玻璃纖維切割成斷；每段長約24-25mm；

步驟30、將切割成斷后的玻璃纖維與聚合物薄膜匯合并分散到聚合物薄膜內，其中PA的用量為總質量的50-70％，玻璃纖維用量為總質量的30-50％；

步驟40、玻璃纖維與聚合物薄膜匯合后一同進入到二階雙螺桿擠出機中，玻璃纖維與PA在螺桿的剪切作用下充分混合，并擠出；其中，二階雙螺桿的轉速設定為150～250rpm/min，溫度設定為240～280℃；