CN103407169A - 变形纱长纤维增强热塑性塑料粒料及其生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种变形纱长纤维增强热塑性塑料粒料及其生产方法，该热塑性粒料由热塑性塑料基体和连续变形纱长纤维组成，其中热塑性塑料熔融浸涂在变形纱表面。本发明引入变形纱这种特殊LFT，有相当部分增强纤维长度大于粒料长度，使得本发明制品具有更优的力学性能，尤其是抗剪切性能更为突出；其次也由于本发明采用连续纤维增强材料及变形纱，其纤维特殊形态使其在挤出机头中更容易被塑料熔融体浸润，而普通LFT采用连续纤维纱，因单丝集束进入机头后纱束难以有效分开，因此被塑料熔融体浸润较困难；第三，由于变形纱在粒料中呈纱圈状的三维分布，相较普通LFT中增强纤维平行束状分布，具有更好的加工工艺性能和力学性能。
Description
技术领域
本发明主要涉及玻璃纤维复合材料技术领域。
背景技术
目前，纤维增强热塑性塑料（RFTP）发展速度远大于纤维增强热固性塑料（RFP），尤其LFT发展更突出。但目前长纤维增强热塑性塑料料粒LFT中，增强纤维在粒料中成束状平行粒料轴分布，增强纤维长度与粒料长度相等。基于国内工业材料水平，LFT中增强纤维被塑料浸润状况不理想，往往影响其加工工艺性能和制品性能。在RFTP中，增强纤维长度、长径比大小、纤维分布均匀及纤维状态灯直接影响其力学性能。
发明内容
发明目的：针对上述现有存在的问题和不足，本发明的目的是提供了一种变形纱长纤维增强热塑性塑料粒料及其生产方法，其中增强纤维变形纱的长度大于粒料长度，且呈杂乱分布，具有更好的力学性能。
技术方案：为实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案：一种变形纱长纤维增强热塑性塑料粒料，该热塑性粒料由热塑性塑料基体和连续变形纱长纤维组成，其中热塑性塑料熔融浸涂在变形纱表面。
所述连续变形纱长纤维为玻璃纤维膨体纱。
所述热塑性塑料基体材料为PP、PE、PVC、PA中的一种。
本发明另一目的提供了一种上述变形纱长纤维增强热塑性塑料粒料的生产方法，包括以下步骤：步骤1、将热塑性基体料送入挤出机中进行加热、塑化，形成塑料熔融体并进入挤出机头；步骤2、将连续变形纱长纤维送入挤出机机头，在挤出机头内被塑料熔融体充分浸渍、包裹后被挤出机头形成料条；步骤3、上述料条在牵引装置的牵引下，连续离开机头；并首先进行水冷却，然后通过空气风冷，并去除水冷却时表面吸附的水分，最后送入切粒机切粒，即可。
作为优选，所述挤出机采用单螺杆挤出机。
有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下优点：本发明引入变形纱这种特殊LFT，有相当部分增强纤维长度大于粒料长度，这是普通LFT无法达到的，使得本发明制品具有更优的力学性能，尤其是抗剪切性能更为突出；其次也由于本发明采用连续纤维增强材料及变形纱，其纤维特殊形态使其在挤出机头中更容易被塑料熔融体浸润，而普通LFT采用连续纤维纱，因单丝集束进入机头后纱束难以有效分开，因此被塑料熔融体浸润较困难；第三，由于变形纱在粒料中呈纱圈状的三维分布，相较普通LFT中增强纤维平行束状分布，具有更好的加工工艺性能和力学性能。
附图说明
图1为本发明所述热塑性塑料粒料的剖面结构示意图；
图2为本发明所述热塑性塑料粒料的生产工艺流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
本发明所述变形纱长纤维增强热塑性塑料粒料生产工艺如下：
首先，参照图2，将热塑性塑料基料PP（粒料或粉料）送入挤出机进行加热塑化，形成塑料熔融体挤入挤出机头。作为优选，挤出机采用单螺杆挤出机，设备成本较低。
然后，将连续变形纱长纤维送入挤出机头，使其在机头内被热塑性塑料熔融体充分浸渍、包裹后并挤出成料条。作为优选方案，连续变形纱长纤维选用经增强型浸润剂生产的玻璃纤维（GF）。经过高性能膨化机加工而成的高膨化度、高膨化均匀度、高膨化强度保有率的玻璃纤维膨体纱做增强材料。另一优选方案，对连续纤维变形纱进行预热，使得其进入挤出机头时与热塑性塑料熔融体温差减小，以提高二者的浸润性。
最后，在牵引装置的牵引下，料条连续离开挤出机头，首先经过水冷却，以使热塑性塑料固化，冷却后经过空气风冷以及去除水冷却时料条表面吸附的水分，后经过切粒机进行切粒，最后进行一些必要处理，收集包装成产品。也可在切粒之前对料条进行收卷，然后切粒。
通过上述方法制备的变形纱长纤维增强热塑性塑料粒料中玻纤变形纱的实际长度大于粒料长度，且在热塑性塑料中呈毛绒丝圈状的三维分布，使得材料的抗剪切强度更好。
Claims (5)
1.一种变形纱长纤维增强热塑性塑料粒料，其特征在于：该热塑性粒料由热塑性塑料基体和连续变形纱长纤维组成，其中热塑性塑料熔融浸涂在变形纱表面。
2.根据权利要求1所述变形纱长纤维增强热塑性塑料粒料，其特征在于：所述连续变形纱长纤维为玻璃纤维膨体纱。
3.根据权利要求2所述变形纱长纤维增强热塑性塑料粒料，其特征在于：所述热塑性塑料基体材料为PP、PE、PVC、PA中的一种。
4.一种权利要求1～3任一所述变形纱长纤维增强热塑性塑料粒料的生产方法，包括以下步骤：
步骤1、将热塑性基体料送入挤出机中进行加热、塑化，形成塑料熔融体并进入挤出机头；
步骤2、将连续变形纱长纤维送入挤出机机头，在挤出机头内被塑料熔融体充分浸渍、包裹后被挤出机头形成料条；
步骤3、上述料条在牵引装置的牵引下，连续离开机头；并首先进行水冷却，然后通过空气风冷，并去除水冷却时表面吸附的水分，最后送入切粒机切粒，即可。
5.根据权利要求4所述所述变形纱长纤维增强热塑性塑料粒料的生产方法，其特征在于：所述挤出机采用单螺杆挤出机。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN103921456A (zh) * | 2014-04-24 | 2014-07-16 | 王冠立 | 长纤维增强热塑性塑料在线成型设备 |
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