[實用新型]一種長纖維束熔融浸漬系統(tǒng)及包含該系統(tǒng)的生產(chǎn)設(shè)備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520764272.9
• 申請日: 2015-09-29
• 公開（公告）號: CN205097403U
• 公開（公告）日: 2016-03-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳劍銳;陳光輝;徐淑芬
• 申請（專利權(quán)）人: 本松工程塑料（杭州）有限公司
• 主分類號: B29B15/14
• 分類號: B29B15/14;B29B9/06
• 代理公司: 浙江杭州金通專利事務(wù)所有限公司 33100
• 代理人: 劉曉春

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及成型加工設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種長纖維束熔融浸漬系統(tǒng)。

背景技術(shù)

改性塑料是涉及面廣、科技含量高、能創(chuàng)造巨大經(jīng)濟(jì)效益的一個塑料產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，而塑料改性技術(shù)更是幾乎深入到所有塑料制品的原材料與成型加工過程。改性塑料的發(fā)展前景具有以下趨勢：通用塑料工程化、工程塑料高性能化、特種工程塑料低成本化、納米復(fù)合技術(shù)等高技術(shù)的應(yīng)用、改性塑料的綠色、環(huán)保、低碳、循環(huán)再利用。

長纖維增強(qiáng)熱塑性塑料(LongFiberReinforcedThermoplastics,LFT)是近年來取得突破進(jìn)展的高性能新材料，可以彌補(bǔ)或取代常規(guī)短纖維增強(qiáng)熱塑性塑料(ShortFiberReinforcedThermoplastics,SFT)的許多不足和缺點。長纖維增強(qiáng)技術(shù)是實現(xiàn)通用塑料工程塑料化和工程塑料高性能化目標(biāo)的關(guān)鍵核心技術(shù)，已普遍受到國內(nèi)外復(fù)合材料科研與工業(yè)界的廣泛重視和開發(fā)生產(chǎn)。與SFT相比，LFT具有以下方面顯著優(yōu)點：1)彎曲強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度可提高30-100％；2)沖擊韌性等抵抗應(yīng)力斷裂的能力可提高4-10倍；3)具有獨有的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，使得抗蠕變性能優(yōu)異，尤其適合使用于高低溫交變頻繁場合；4)超高尺寸精度，縱橫收縮率小而均勻；5)既可在普通注塑機(jī)上進(jìn)行注塑成型，也可模壓成型；6)低翹曲、表面光潔，浮纖少；7)即使是厚壁制件，收縮率小，制品很容易實現(xiàn)薄壁輕量化。正是由于LFT塑料具有上述突出的性能，被廣泛應(yīng)用于汽車工程塑料結(jié)構(gòu)部件，替代金屬零部件以節(jié)省成本、降低重量、減少能耗；替代價格高的特種工程塑料，如尼龍、聚苯硫醚等；取代熱固性玻璃鋼復(fù)合材料，如氨基樹脂、不飽和聚酯、酚醛樹脂等，提高成型效率、降低成本，符合循環(huán)使用的環(huán)保要求，從而使纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料應(yīng)用領(lǐng)域得到進(jìn)一步的加強(qiáng)、擴(kuò)展和深化。

當(dāng)前工業(yè)規(guī)模化的長纖維增強(qiáng)技術(shù)是熔融浸漬法，其是將樹脂加熱熔融，然后使纖維束與樹脂熔體相互接觸作用，形成浸漬料。長纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料的最終性能取決于長纖維在樹脂基體中的浸漬效果，如果浸漬效果不好，就無法獲得性能優(yōu)良的長纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料。

熔融浸漬過程中，熔體沿纖維方向的流動和穿透纖維方向的流動時同時發(fā)生的，可以近似視為多孔結(jié)構(gòu)的流動。液體通過多孔結(jié)構(gòu)流動的滲透速率μ可由Darcy經(jīng)驗定律給出：

μ=dxdt=kpηx]]>

熔體浸漬纖維所需的浸漬時間t_mp：

tmp=12·ηx2kμ(pm+pc)]]>

式中：k—滲透率；

x—液體流動長度；

η—液體黏度；

p—作用在液體上的壓力降；

p_m—施加在熔體上的外部壓力；

p_c—纖維束毛細(xì)壓力。