[其他]生產用連續纖維增強的熱塑性樹脂型材的方法及設備

無效

• 申請號: 88102218
• 申請日: 1988-04-09
• 公開（公告）號: CN88102218A
• 公開（公告）日: 1988-11-02
• 發明（設計）人: 米歇爾·格蘭密特;吉爾·科格內
• 申請（專利權）人: 阿托化學公司
• 主分類號: B29C67/14
• 分類號: B29C67/14;B29C47/12;B29C47/02;B29B11/16;//B29K10510
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 楊厚昌

本發明涉及生產用連續纖維增強的熱塑性樹脂型材的方法和涉及生產這些型材的設備。此方法包括先在具有直角接套的涂布模頭中將進料玻璃粗紗進行浸漬，此種玻璃粗紗的組分纖維是在進入涂布模頭之前將其排列成片形，然后為了保證使玻璃粗紗的每一根纖維都能夠充分浸漬，可在通連使其成形為最后產品的模頭之前，將其整個通過一個條材進料區（bar????feed????zone）。涂布模頭的進料是按常規方法，用至少一臺擠塑機來進料的。

眾所周知，可用熱塑性樹脂來護套玻璃粗紗，例如美國專利第3，834，980號。根據常規的護套技術，將玻璃粗紗通過加熱的模座中心，應用從上述直角護套系統出來的熔融熱塑性樹脂進料來進行涂布。一股玻璃粗紗是由許多根連續的初級纖維的組合構成的。

在所述的生產用連續纖維增強的型材的護套技術中，通常是將許多股玻璃粗紗用卷軸纏繞成一種紗束的形式。在這些條件下，遇到了兩個無法解決的主要困難。第一點，是難以浸透到紗束的芯，也難以將熱塑性樹脂均勻地分布在每根初級纖維上。第二點，也是由于第一種困難引起的，即在成品的纖維之間有夾氣，此種夾氣是機械性能產生缺陷的根源。

根據美國專利第3，933，726號由于在浸漬模頭中設置了兩塊實際上是互相成直角的檔板，所以可以將一股單獨的玻璃粗紗進行浸漬。因此，按此方式浸漬時，該玻璃粗紗就在一塊檔板中的一個方向散開和浸漬，然后又在第二塊檔板中的相反方向將其壓擠。此種裝置有兩個缺點：第一個缺點是只能浸漬單獨的玻璃粗紗;由于設置了該種檔板，所以不可能浸漬片形的玻璃粗紗的每一根纖維，因為片形的玻璃粗紗不能在裝滿塑性材料的模頭里進行大約90度的旋轉而不會使纖維打成捆，第二個缺點是發生在設備中的檔板的位置;全部檔板都是放置在模頭里，這就使玻璃粗紗在熔融的塑性材料中經受兩次直接壓擠，因此使從模頭出來的纖維產生強大的拉力，從而導致纖維折斷。因此，在這些條件下，纖維的浸漬質量是不能令人滿意的，成品的撓曲性能也很差。同樣，用系數ε表示的增強效率也很差，此系數ε不超過0.25。

與上述專利相同，美國專利第4，312，917號敘述了在裝滿熔融塑性材料的模頭里，對個別玻璃粗紗所進行的涂布。除了上述缺點外，此種技術還有另一種缺點，因為從外面引入的玻璃粗紗是相互地接著進入模頭，并實際上與模頭軸線成直角，這樣就會產生新的折斷應力和使玻璃粗紗從第二塊檔障板起開始纏繞在一起，特別是由于冷卻玻璃粗紗可使熔融樹脂在其表面上突然膠凝。

本發明的方法，首先是將玻璃粗紗穿過涂布纖維的模頭，它不是將玻璃粗紗以紗束的形式引入，而是把每一股粗紗打開，而使每一股粗紗的每一根纖維并排地散開。在此種情況下，粗紗就成為由一根根并排的單根連續纖維組成的片形紗或帶形紗的形式。為了生產此種纖維是排成一排的并同時又是散開的玻璃粗紗，將玻璃粗紗穿過第一條材進料區的至少一檔板，使玻璃粗紗中的維維散開后，再將其引入裝有熔融的熱塑性聚合物的涂布模頭中。然后將所形成的片形紗或帶形紗，用熱塑性樹脂浸漬，并在進入成形模頭之前，將它們引入一個由檔板構成的新的條材進料區，這些檔板實際上與第一區的檔板是互相平行的。在此系統中，經熔融的熱塑性樹脂浸漬的片形紗或帶形紗通過至少兩塊互相平行的和對著放置的檔板。在這些條件下，將全部用熱塑性樹脂浸漬的纖維壓擠在第一個檔板的一個表面上，使熔融狀態的樹脂滲入纖維之間，以便使其到達纖維的另外一面。當上述已經浸漬了樹脂的纖維與對面一塊檔板接觸時，就會產生一種相反的作用。在護套片形紗或帶形紗前后采用的條材進料系統，能夠使每一根纖維進行浸漬，從而使樹脂在纖維上較好地均化和分布，并實際上全部除去了玻璃纖維中包藏的空氣。

本技術，可以使全部玻璃粗紗中的纖維在第一條材進料區散開，并使其平行排列以形成片形紗。這些已經排列好但尚未浸漬的纖維于是就進入浸涂模頭，這時的纖維實際上是每根都是互相分開的，因此就使每根纖維都能得到良好的浸漬，而不會在進入第二條材進料區之區前有任何折斷的危險。