一种热塑性材料拉挤成型方法与流程

文档序号:12679064阅读:1577来源:国知局

本发明涉及复合材料领域,特别是涉及一种热塑性材料拉挤成型方法。



背景技术:

拉挤成型工艺是将浸渍树脂胶液的连续玻璃纤维束、带或布等,在牵引力的作用下,通过挤压模具成型、固化,连续不断地生产长度不限的玻璃钢型材。这种工艺最适于生产各种断面形状的玻璃钢型材,如棒、管、实体型材(工字形、槽形、方形型材)和空腹型材(门窗型材、叶片)。

目前,拉挤工艺大多采用的是热固性树脂,如不饱和聚酯、环氧树脂、乙烯基树脂、酚醛树脂等,固化过程是一个交联反应的过程,得到的是热固性玻璃钢,产品一旦定型就不能再改变形状,而且也难以回收利用,环境友好性差。与热固性玻璃钢相比,采用热塑性树脂与连续纤维复合制得地热塑性材料则不仅可克服这些缺点,而且热塑性材料具有更加优良的耐热性和抗冲击性能,正鉴于此,热塑性拉挤玻璃钢在近年来越来越受到人们的重视。



技术实现要素:

本发明的目的在于,针对现有技术的不足,提供一种热塑性材料拉挤成型方法。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案为:

一种热塑性材料拉挤成型方法,其包含如下步骤:

1)浸渍料制备:热塑性聚合物树脂70~80%、固化剂2~5%、硅烷型偶联剂0.5~5.0%、催化剂0.5~1%、填料10~20%,在100~180℃下制得浸渍料;

2)纤维排纱:将成品纤维逐一放置在排纱架上,从纱筒内壁引出纤维,并经过烘箱进行干燥;

3)干燥后的纤维经过导纱网板排布后进入浸渍槽,浸渍槽内盛放第1)步骤制备好的浸渍料;

4)浸渍后的纤维进一步均匀并除去多余的浸渍料和气泡,进入预成型设备,使其形状逐渐形成成型模的进口形状;

5)固化成型:经预成型后进入固化成型设备,制成热塑性材料成品。

优选地,所述的催化剂选自氢氧化钠、氢氧化钾、氢化钠、氢化锂、乙醇钠中的一种或几种的混合物。

优选地,所述的纤维选自玻璃纤维、碳纤维、石英纤维、氧化铝纤维、硼纤维、碳化硅纤维或玄武岩纤维中的一种或几种的混合物。

优选地,所述的固化剂为过氧化物。

优选地,所述的浸渍槽设置有挤胶辊以控制含胶量和排气,还设置有分珊板,以将浸渍后的纤维分开。

优选地,固化成型设备分为加热区、胶凝区和固化区。

优选地,所述的纤维在进入浸渍槽前经过烘箱进行干燥,烘箱的温度为80~100℃,纤维在烘箱的停留时间为3~5分钟。

优选地,第3)步骤的浸渍时间为10~15分钟,浸渍槽的温度控制在80~110℃,防止浸渍料冷却固化。

本发明提供的热塑性材料拉挤成型方法,具有以下优点和有益效果:

1、本发明方法中,浸渍料对纤维的浸渍效果好,优于粉末浸渍法和混杂无捻粗纱法,产品性能好;

2、本发明方法与溶液浸渍法相比,无需溶剂回收工序,节约生产成本,而且不会造成环境污染的问题。

具体实施方式

以生产玻璃纤维增强聚丙烯树脂平面板材为例,浸渍料配比为:聚丙烯树脂70%、过氧化氢(固化物)5%、氢氧化钠(催化剂)1%,碳酸钙(填料)20%,硅烷型偶联剂4%。

具体工艺包括:

1、将上述配比料放入搅拌釜中混合均匀,然后转入脱水釜,在150℃下制得浸渍料;

2、将玻璃纤维逐一放置在排纱架上,从纱筒内壁引出玻璃纤维,并经过烘箱进行干燥,烘箱的温度设置为100℃,纤维在烘箱的停留时间为5分钟,以充分干燥玻璃纤维;

3、干燥后的纤维经过导纱网板排布后进入浸渍槽,浸渍槽内盛放第1)步骤制备好的浸渍料;浸渍槽设置有挤胶辊以控制含胶量和排气,还设置有分珊板,以将浸渍后的纤维分开,浸渍时间为10分钟,浸渍槽的温度控制在80~110℃,防止浸渍料冷却固化;

4、浸渍后的纤维进一步均匀并除去多余的浸渍料和气泡,进入预成型设备,使其形状逐渐形成成型模的进口形状;

5、固化成型:经预成型后进入固化成型设备,制成热塑性材料成品。固化成型设备分为加热区、胶凝区和固化区,在模具上使用三组加热板来加热并严格控制温度,模具的温度主要依据树脂在固化中的放热曲线及物料与模具的摩擦性能而设定的,温度低,树脂不能固化,温度过高,胚料一入模具就固化,使成型、牵引都困难,严重时会产生废品甚至损坏设备。树脂在加热过程中,温度逐渐升高,粘度降低,通过加热区后,树脂体系开始胶凝、固化,这时产品与模具界面处的阻力增加。壁面上零速度的边界条件被打破,基本固化的型材以均匀的速度在模具表面摩擦运动,在离开模具后基本固化,型材在烘道中受热继续固化,保证进入牵引机时有足够的固化度。

当然,此发明还可以有其他变换,并不局限于上述实施方式,本领域技术人员所具备的知识,还可以在不脱离本发明构思的前提下作出各种变化,这样的变化均应落在本发明的保护范围内。

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