一种玻璃纤维增强热塑性塑料颗粒的制备方法与流程

技术领域

本发明涉及一种玻璃纤维增强热塑性塑料颗粒的制备方法，属于材料领域。

背景技术：

玻璃纤维是一种性能优异的无机非金属材料，种类繁多，优点是绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好，机械强度高。它是以玻璃球或废旧玻璃为原料经高温熔制、拉丝、络纱、织布等工艺制造成的，其单丝的直径为几个微米到二十几米个微米，相当于一根头发丝的 1/20-1/5 ，每束纤维原丝都由数百根甚至上千根单丝组成。正是由于玻璃纤维成本低廉，性能优异，大量用于热塑性塑料的增强材料。但由于玻璃纤维的表面光滑，热塑性塑料比较难渗入纤维内部，只能在纤维表面发生化学反应，这导致不能充分发挥玻璃纤维的高强度的优点。

技术实现要素：

解决的技术问题：针对现有技术存在的不足，本发明提供了一种高力学强度的玻璃纤维增强热塑性塑料颗粒的制备方法。

技术方案：本发明提供了五种玻璃纤维增强热塑性塑料颗粒的制备方法，第一种方法包括如下步骤：

S1、开启设置在包覆模具上的超声波发射装置；

S2、将连续玻璃纤维束的至少一根玻璃纤维束插入包覆模具中，插入口垂直于挤出机的轴向；

S3、热塑性塑料加入挤出机中挤出，塑料进入包覆模具中，从垂直于挤出机轴向的出口挤出塑料与玻璃纤维的混合物，该混合物经过水槽、吹气装置及切粒机制成颗粒。

所述热塑性塑料为PE、PP、PVC、PS、PA、PET、ABS一种或多种组合。

优选地，所述热塑性塑料还添加了抗氧化剂、偶联剂、相容剂、抗老化剂、颜料、抗静电剂、防霉剂、润滑剂、增塑剂、热稳定剂中的一种或多种组合。

第二种获得玻璃纤维增强热塑性塑料颗粒的制备方法，包括如下步骤：

S1、开启设置在纤维处理管上的超声波发射装置；

S2、将连续玻璃纤维束的至少一根玻璃纤维束插入纤维处理管后，再插入包覆模具中，包覆模具的插入口垂直于挤出机的轴向；

S3、热塑性塑料加入挤出机中挤出，塑料进入包覆模具中，从垂直于挤出机轴向的出口挤出塑料与玻璃纤维的混合物，该混合物经过水槽、吹气装置及切粒机制成颗粒。

第三种获得玻璃纤维增强热塑性塑料颗粒的制备方法，包含如下步骤：

S1、开启分别设置在纤维处理管和包覆模具上的超声波发射装置；

S2、将连续玻璃纤维束的至少一根玻璃纤维束插入纤维处理管后，再插入包覆模具中，包覆模具的插入口垂直于挤出机的轴向；

S3、热塑性塑料加入挤出机中挤出，塑料进入包覆模具中，从垂直于挤出机轴向的出口挤出塑料与玻璃纤维的混合物，该混合物经过水槽、吹气装置及切粒机制成颗粒。

第四种获得玻璃纤维增强热塑性塑料颗粒的制备方法，包含如下步骤：

S1、开启设置在挤出机的第五个机筒到第十个机筒上的一个或几个超声波发射装置；

S2、将连续玻璃纤维束的至少一根玻璃纤维束从挤出机第四个机筒中插入；

S3、热塑性塑料加入挤出机中挤出，塑料和玻璃纤维的混合物经过水槽、吹气装置及切粒机制成颗粒。

第五种获得玻璃纤维增强热塑性塑料颗粒的制备方法，包含如下步骤：

S1、开启设置在挤出机的第五个机筒到第十个机筒上的一个或几个超声波发射装置；

S2、将短切玻璃纤维通过侧喂料机加入挤出机第四个机筒中。

S3、热塑性塑料加入挤出机中挤出，塑料和玻璃纤维的混合物经过水槽、吹气装置及切粒机制成颗粒。

有益效果：本发明通过在不同的设备上添加超声波发射装置，发射的超声波在玻璃纤维表面振荡，产生众多细微孔隙，增加玻璃纤维的比表面积，热塑性塑料更容易浸渍其中，热塑性塑料和玻璃纤维的接触面积大大增强，从而大大增加塑料的力学强度。

附图说明

图1是本发明第一种玻璃纤维增强热塑性塑料颗粒的制备方法示意图

图2是本发明第二种玻璃纤维增强热塑性塑料颗粒的制备方法示意图

图3是本发明第三种玻璃纤维增强热塑性塑料颗粒的制备方法示意图

图4是本发明第四种玻璃纤维增强热塑性塑料颗粒的制备方法示意图

图5是本发明第五种玻璃纤维增强热塑性塑料颗粒的制备方法示意图

图中附图标记的含义：1、超声波发射装置，2、包覆模具，3、连续玻璃纤维束，4、挤出机，5、水槽，6、吹气装置，7、切粒机，8、纤维处理管,9、侧喂料机。

具体实施方式

下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但本发明的保护范围并不因此局限于下述实施例，而是由本发明的权利要求书和说明书限定。

实施例1

S1、开启设置在包覆模具上的超声波发射装置；

S2、将连续玻璃纤维束的三根玻璃纤维束插入包覆模具中，插入口垂直于挤出机的轴向；

S3、将包括质量分数为93份PP、1份抗氧剂、3份润滑剂、3份硅烷偶联剂接枝PP的塑料混合物加入挤出机中挤出，塑料进入包覆模具中，从垂直于挤出机轴向的出口挤出塑料与玻璃纤维的混合物，该混合物经过水槽、吹气装置及切粒机制成颗粒。

实施例2

S1、开启设置在纤维处理管上的超声波发射装置；

S2、将连续玻璃纤维束的三根玻璃纤维束插入纤维处理管后，再插入包覆模具中，包覆模具的插入口垂直于挤出机的轴向；

S3、将包括质量分数为93份PP、1份抗氧剂、3份润滑剂、3份硅烷偶联剂接枝PP的塑料混合物加入挤出机中挤出，塑料进入包覆模具中，从垂直于挤出机轴向的出口挤出塑料与玻璃纤维的混合物，该混合物经过水槽、吹气装置及切粒机制成颗粒。

实施例3

S1、开启分别设置在纤维处理管和包覆模具上的超声波发射装置；

S2、将连续玻璃纤维束的三根玻璃纤维束插入纤维处理管后，再插入包覆模具中，包覆模具的插入口垂直于挤出机的轴向；

S3、将包括质量分数为93份PP、1份抗氧剂、3份润滑剂、3份硅烷偶联剂接枝PP的塑料混合物加入挤出机中挤出，塑料进入包覆模具中，从垂直于挤出机轴向的出口挤出塑料与玻璃纤维的混合物，该混合物经过水槽、吹气装置及切粒机制成颗粒。

实施例4

S1、开启设置在挤出机的第七个机筒上的一个超声波发射装置；

S2、将连续玻璃纤维束的三根玻璃纤维束从挤出机第四个机筒中插入；

S3、将包括质量分数为93份PP、1份抗氧剂、3份润滑剂、3份硅烷偶联剂接枝PP的塑料混合物加入挤出机中挤出，塑料和玻璃纤维的混合物经过水槽、吹气装置及切粒机制成颗粒。

实施例5

S1、开启设置在挤出机的第七个机筒上的一个超声波发射装置；

S2、将短切玻璃纤维通过侧喂料机加入挤出机第四个机筒中。

S3、将包括质量分数为93份PP、1份抗氧剂、3份润滑剂、3份硅烷偶联剂接枝PP的塑料混合物加入挤出机中挤出，塑料和玻璃纤维的混合物经过水槽、吹气装置及切粒机制成颗粒。

为了更好地说明本发明，比较不同的制备方法之间的优劣，对各实施例采用相同的配方得到的颗粒进行注塑得到标准样条，并采用行业内的标准测试方法对产品进行弯曲强度测试，同时，结合对比例进行比较，对比例为相同配方无超声波处理的相应样条，测试结果见表1。

表1 实施例1-5及对比例测试结果对比

从表1可见，本发明的各实施例制备出的产品，产品的弯曲强度大大提高，说明超声波改性的产品具有良好的效果。