复合材料建筑模板的lft-d成型工艺的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种复合材料建筑模板的LFT-D成型工艺，包括步骤10、树脂由真空上料系统至矢量式称重系统按照模板重量定量后进入一阶双螺杆挤出机加热熔融后在二阶双螺杆挤出机进料口与玻纤纤维同时进入二阶双螺杆挤出机进行混合塑化，其中，玻纤是由玻纤计量切断装置按设定的长度24-25mm切断加入到树脂熔体中，并由树脂熔体的剪切作用进行二次长度变化；步骤20、经二阶双螺杆挤出机塑炼均匀后，生料经二阶螺杆模口切刀按照模板的重量切断后，保温输送至取料位移位置，由机械手将生料取放至压机模具内上模压成型。本发明工艺可使制品内的玻纤长度较长，使制品性能得到有效提升。
【专利说明】复合材料建筑模板的LFT-D成型工艺
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种建筑模板的成型工艺，特别涉及一种复合材料建筑模板的LFT-D成型工艺。
【背景技术】
[0002]目前在生产的复合材料模板因其工艺导致其内部纤维长度大部分在0.2?0.4mm范围内，纤维长度是决定纤维增强复合材料性能的最主要因素，长纤维比短纤维具有更强的增强效果。传统的LFT (LFT是英文Long-Fiber Reinforce Thermoplastic的简称，中文译为长纤维增强热塑性塑料或习惯称之为长纤维增强热塑性复合材料)工艺是预浸带工艺，包括熔融浸溃、溶液浸溃和粉末浸溃等。预浸带工艺复杂，而且成本高，限制LFT工艺的应用。
[0003]LFT-D工艺主要解决目前复合材料模板玻纤长度问题及半成品制造问题，增强复合材料模板力学性能的同时，大大降低生产成本。目前主要应用于汽车复合材料工业。在汽车复合材料工业中LFT有一个非正式但却约定成俗成的定义，即指长度超过IOmm的增强纤维和热塑性聚合物进行混合并生产而成的制品。
[0004]如2011.01.05公开的，申请公布号为CN101935420的中国发明揭示了一种LFT-D材料的汽车底部导流板及其制造方法，所述一种LFT-D材料的汽车底部导流板由玻璃纤维、PP和必要的添加剂共同组成的原材料直接生产而得；该制造方法包括以下生产工艺:A、将聚合物基体颗粒和添加剂输送到重力混合计量单元中，根据汽车底部导流板的机械性能要求进行材料的混配；B、将混配好的原料送入双螺杆挤出机中进行塑化，熔融的混合物通过一个薄膜模头形成类似瀑布的聚合物薄膜，该聚合物薄膜直接被送入到双螺杆混炼挤塑机的开口处；C、在熔融的混合物通过一个薄膜模头形成类似瀑布的聚合物薄膜的同时，玻璃纤维粗纱通过特别设计的粗纱架，在经过预热、分散程序后被引入到聚合物薄膜的顶端与薄膜汇合一同进入到双螺杆挤出机中；D、在双螺杆挤出机中由螺杆切割粗纱，并把它们柔和地混合到预熔的聚合物之中，然后直接送入压制模具的投料区中成型，模压固化成型后，脱模。该发明虽然能得到较长的纤维长度以达到最终产品的要求，但是该工艺中D步骤在双螺杆挤出机中由螺杆切割粗纱存在以下缺陷:①该工艺通过螺杆转数的和玻纤的根数来控制玻纤加入量，无法灵活精确控制玻纤加入重量，同时不易改变玻纤的添加比例
采用螺杆剪切的方式无法保证玻纤在树脂熔体中混合均匀；③采用本发明的工艺，玻纤经由计量切断系统预先切断能够保证在二者在螺杆混合分散前，玻纤预先在PP熔体中得到一定程度的分散，减少了螺杆的磨损；④本发明工艺在玻纤出现异常中断时可以自动连接，无需停机处理。
[0005]另外，目前还没有关于用于制备建筑模板LFT-D工艺的具体资料公开。
【发明内容】
[0006]本发明要解决的技术问题，在于提供一种复合材料建筑模板的LFT-D成型工艺，玻纤长度较长，使制品性能得到有效提升，且能精确控制玻纤比例及重量，使制品的一致性较好。
[0007]本发明是这样实现的:一种复合材料建筑模板的LFT-D成型工艺，包括:
[0008]步骤10、树脂由真空上料系统至矢量式称重系统按照模板重量定量后进入一阶双螺杆挤出机加热熔融后在二阶双螺杆挤出机进料口与玻璃纤维同时进入二阶双螺杆挤出机进行混合塑化，所述树脂与玻璃纤维的重量比为:热塑性树脂50?70wt%，玻璃纤维30 ?50wt% ；
[0009]其中，所述玻璃纤维是经由玻纤自动上料输送系统传送到玻纤计量切断装置按设定的长度24?25mm切断加入到树脂熔体中，并由树脂熔体的剪切作用进行二次长度变化；所述玻纤自动上料输送系统传送速度为30?70r/min ；
[0010]所述一阶双螺杆挤出机的转速范围为150?260r/min，且所述一阶双螺杆挤出机分八段加热，前三段温度均为190?230°C，后五段温度均为200?235°C，二阶双螺杆转速为130?220r/min，所述二阶双螺杆挤出机分六段加热，每段温度均为200?240°C所述一阶双螺杆挤出机和二阶双螺杆挤出机中熔体压力不得超过5Mpa ；
[0011]步骤20、经二阶双螺杆挤出机塑炼均匀后，生料经二阶螺杆模口切刀按照模板的重量切断后，再保温输送至取料位移位置，由机械手将生料取放至压机模具内进行模压成型。
[0012]进一步的，所述步骤20中，保温输送由保温输送带完成，所述保温输送带的温度设定为120?16CTC,输送带转速为100?140rpm/min。
[0013]进一步的，所述步骤10中，树脂为聚丙烯树脂。
[0014]进一步的，所述步骤20中，生料取放至压机模具内进行模压定型，上模温度20?50°C，下模温度15?35°C，模压压力700?2000MPa，保压时间为60?120s。
[0015]本发明具有如下优点:
[0016]1、制件内能保留纤维长度较长，从而提高制品的机械性能；
[0017]2、该工艺的制品即为成品，避免了制造半成品的高成本以及相关的物流成本，尤其具有高效经济性；
[0018]3、由于纤维长度主要由进料方式决定，不受塑化复合过程的影响，因此可针对于不同制品的要求特性，可以独立调整塑化复合过程；
[0019]4、由于纤维长度主要由进料方式决定，不受原料配方的影响，因此可针对于不同制品的要求可独立调整材料组分。
[0020]5、该工艺可以独立精确的控制玻纤比例及重量，玻纤的长度得到有效保证。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的说明。
[0022]图1为本发明方法执行流程图。
【具体实施方式】
[0023]如图1所示，本发明的复合材料建筑模板的LFT-D成型工艺，包括
[0024]步骤10、树脂由真空上料系统至矢量式称重系统按照模板重量定量后进入一阶双螺杆挤出机加热熔融后在二阶双螺杆挤出机进料口与玻璃纤维同时进入二阶双螺杆挤出机进行混合塑化，所述树脂与玻璃纤维的重量比为:热塑性树脂50?70wt%，玻璃纤维30 ?50wt%。
[0025]其中，所述玻璃纤维是经由玻纤自动上料输送系统传送到玻纤计量切断装置按设定的长度24?25mm切断加入到树脂熔体中，并由树脂熔体的剪切作用进行二次长度变化；所述玻纤自动上料输送系统传送速度为30?70r/min ;切断的玻纤是直接加入到树脂熔体中，并由该树脂熔体进行剪切断料；这种玻纤进料方式对玻纤长度影响不大，会使玻纤长度保留较长的范围，以增强制品的性能。且玻纤自动上料输送系统和玻纤计量切断装置的使用可以独立精确的控制玻纤比例及重量，玻纤的长度得到有效保证。所述玻纤计量切断装置可采用福建海源自动化机械股份有限公司申请并于2013年8月14日公开的中国发明“防止玻纤轴向游走的玻纤切割方法及装置”(201310162027.6)中的防止玻纤轴向游走的玻纤切割装置，或者为由福建海源自动化机械股份有限公司申请并于2012年I月8日公开的实用新型专利“连续精确计量的连续纤维定长切断装置”(201120100231.1)中的连续精确计量的连续纤维定长切断装置。
[0026]所述一阶双螺杆挤出机的转速范围为150?260r/min，且所述一阶双螺杆挤出机分八段加热，前三段温度均为190?230°C，后五段温度均为200?250°C，二阶双螺杆转速为130?220r/min，所述二阶双螺杆挤出机分六段加热，每段温度均为200?240°C所述一阶双螺杆挤出机和二阶双螺杆挤出机中熔体压力不得超过5Mpa。
[0027]其中，一阶双螺杆挤出机前三段温度可以相同也可以不同，只要范围为190-230°C即可，一阶双螺杆挤出机后五段温度及二阶双螺杆挤出机每段温度也是相同道理。
[0028]步骤20、经二阶双螺杆挤出机混合后，再保温输送至机械手处，由机械手将熔融料直接进行模压成型。保温输送由保温输送带完成，所述保温输送带的温度设定为120?160°C,输送带转速为100?170rpm/min。生料取放至压机模具内进行模压定型,上模温度20?50°C，下模温度15?35°C，模压压力700?2000MPa，保压时间为60?120s。
[0029]另外，树脂为聚丙烯树脂。
[0030]根据上述步骤10至步骤20，下表提供几个实施例的参数:
[0031]
【权利要求】
1.一种复合材料建筑模板的LFT-D成型工艺，其特征在于:包括 步骤10、树脂由真空上料系统至矢量式称重系统按照模板重量定量后进入一阶双螺杆挤出机加热熔融后在二阶双螺杆挤出机进料口与玻璃纤维同时进入二阶双螺杆挤出机进行混合塑化，所述树脂与玻璃纤维的重量比为:热塑性树脂50?70wt%，玻璃纤维30?50wt% ； 其中，所述玻璃纤维是经由玻纤架传送到玻纤计量切断装置按设定的长度24?25mm切断加入到树脂熔体中，并由树脂熔体的剪切作用进行二次长度变化；所述玻纤自动上料输送系统传送速度为30?70r/min ； 所述一阶双螺杆挤出机的转速范围为150?260r/min，且所述一阶双螺杆挤出机分八段加热，前三段温度均为190?230°C，后五段温度均为200?235°C，二阶双螺杆转速为130?220r/min，所述二阶双螺杆挤出机分六段加热，每段温度均为200?240°C所述一阶双螺杆挤出机和二阶双螺杆挤出机中熔体压力不得超过5Mpa ； 步骤20、经二阶双螺杆挤出机塑炼均匀后，生料经二阶螺杆模口切刀按照模板的重量切断后，再保温输送至取料位移位置，由机械手将生料取放至压机模具内进行模压成型。
2.根据权利要求1所述的复合材料建筑模板的LFT-D成型工艺，其特征在于:所述步骤20中，保温输送由保温输送带完成，所述保温输送带的温度设定为120?160°C，保温输送带转速为100?150rpm/min。
3.根据权利要求1所述的复合材料建筑模板的LFT-D成型工艺，其特征在于:所述步骤10中，树脂为聚丙烯树脂。
4.根据权利要求1所述的复合材料建筑模板的LFT-D成型工艺，其特征在于:所述步骤20中，生料取放至压机模具内进行模压定型，上模温度20?50°C，下模温度15?35°C，模压压力700?2000MPa，保压时间为60?120s。
【文档编号】B29C69/02GK103991222SQ201410226841
【公开日】2014年8月20日 申请日期:2014年5月27日 优先权日:2014年5月27日
【发明者】王加志, 王永刚, 李娜, 杨玲娜 申请人:福建海源新材料科技有限公司