[實用新型]一種長纖維增強熱塑性復合材料生產裝置

有效

• 申請號: 202022921060.0
• 申請日: 2020-12-08
• 公開（公告）號: CN214395511U
• 公開（公告）日: 2021-10-15
• 發明（設計）人: 陳福泉;高海燕;肖安風;肖瓊;張永輝;楊秋明;劉光明
• 申請（專利權）人: 集美大學
• 主分類號: B29C70/52
• 分類號: B29C70/52;B29C70/54
• 代理公司: 廈門創象知識產權代理有限公司 35232
• 代理人: 廖吉保

本實用新型公開一種長纖維增強熱塑性復合材料生產裝置，包括模頭體、滾壓機構及擠壓機；模頭體包括模頭座、口模及芯棒，模頭座內軸向設置穿孔，口模設置在模頭座的側部，芯棒內部軸向設置第一通道，第一通道用于通入長纖維，芯棒位于穿孔內，芯棒外側壁螺旋設置凹槽，凹槽與模頭座內壁及口模內壁形成第二通道，第二通道為環形通道；滾壓機構設置在模頭體一側，滾壓機構接收第一通道的長纖維及第二通道的熔體并將長纖維及熔體熱復合壓接；擠壓機設置在模頭體側壁，擠壓機與模頭體連接并將熔體輸送至第二通道內。本實用新型可連續制備長纖維熱塑性復合材料，生產效率高；成型過程中通過滾壓方式將塑料與纖維粘結，提高纖維與塑料之間的粘結性能。

技術領域

本實用新型涉及生產復合材料設備技術領域，特別涉及一種長纖維增強熱塑性復合材料生產裝置。

背景技術

長纖維增強熱塑性復合材料，又稱連續纖維增強熱塑性復合材料，由于其輕質、高剛度、高韌性等特性，在汽車工業、航空航天、軍工、電子等諸多領域已經廣泛的應用。

在長纖維增強樹脂復合材料中,以熱塑性樹脂作為樹脂熔體條料和增強纖維制成的復合材料,對比熱固性樹脂纖維增強材料具有生產率高、工藝簡單、生產和使用對環境污染更少的優勢,吸引了眾多機構和企業的關注和研究。其中，采用可生物降解聚合物和植物纖維制成的復合材料,具有可再生和對環境無害性,已經成為復合材料研究的熱點之一。

傳統的纖維增強熱塑性樹脂復合材料制備方法,一般先采用物理或化學的方法預先制備樹脂熔體條料和增強體的共混體,其中，物理方法包括使用捏煉設備或擠出設備將纖維和樹脂熔體條料熔融共混法,樹脂熔體條料熱熔涂覆法,以及將樹脂熔體條料紡成紗再與纖維混紡制成混纖紗法。化學方法一般采用將增強纖維在樹脂熔體條料的溶液中浸漬,再將溶劑烘干制成樹脂熔體條料包覆在增強體上的共混體，制成共混體后再通過模壓或注塑等設備加工成各類的復合材料的制品。

然而，上述纖維增強熱塑性樹脂復合材料的方法中,樹脂熔體條料熔融共混法對纖維的長度和強度破壞大,無法制備長纖維增強聚合物，樹脂熔體條料熱熔涂覆法以及混纖紗法的成型設備復雜,工序繁瑣，而化學浸漬法存在浪費大、生產效率低、溶劑揮發對環境有害等缺點。

實用新型內容

本實用新型旨在至少在一定程度上解決上述技術中的技術問題之一。為此，本實用新型的目的在于提出一種長纖維增強熱塑性復合材料生產裝置，其可連續制備長纖維熱塑性復合材料，生產效率高；成型過程中通過滾壓方式粘結，提高粘結性能。

為達到上述目的，本實用新型實施例提出了一種長纖維增強熱塑性復合材料生產裝置，包括模頭體、滾壓機構及擠壓機；

模頭體包括模頭座、口模及芯棒，模頭座內軸向設置穿孔，口模設置在模頭座的側部，芯棒內部軸向設置第一通道，第一通道用于通入長纖維，芯棒位于穿孔內，芯棒外側壁螺旋設置凹槽，凹槽與模頭座內壁及口模內壁形成第二通道，第二通道用于通入熔體；

滾壓機構設置在模頭體一側，滾壓機構接收第一通道的長纖維及第二通道的熔體并將長纖維及熔體熱復合壓接；

擠壓機設置在模頭體側壁，擠壓機與模頭體連接并將熔體輸送至第二通道內。

根據本實用新型實施例的一種長纖維增強熱塑性復合材料生產裝置，在生產長纖維增強熱塑性復合材料時，將長纖維從第一通道進入滾壓機構，同時開啟擠壓機，待擠壓機穩定后，擠壓機將熔體送入第二通道，并經第二通道進入滾壓機構，滾壓機構將長纖維及熔體熱復合壓接；由于第二通道呈環形通道，使得熔體位于長纖維的兩側，從而使得長纖維能夠與熔體進行有效粘結，粘結性能好。

另外，根據本實用新型上述實施例提出的一種長纖維增強熱塑性復合材料生產裝置，還可以具有如下附加的技術特征：

進一步，模頭座一側設置第一導輪及第二導輪，長纖維經第一導輪及第二導輪進入第一通道。