CN102672843A - 一种制备高性能中空玻璃微球填充改性树脂基复合材料的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种制备高性能中空玻璃微球填充改性树脂基复合材料的方法，首先将玻璃微球与树脂材料按比例称取，分别加入主喂料与侧喂料中，控制主喂料与侧喂料的转速，进行造粒挤出，使玻璃微球与树脂材料完全混合完，将这一过程称之为一次造粒。将树脂、各种助剂连同一次造粒后的复合材料粒子按比例称取，并在高速搅拌机中混合均匀，再通过双螺杆挤出机的主喂料口加料，进行造粒实验，得到最终的复合材料粒子。
Description
技术领域
本发明涉及一种中空玻璃微球填充改性树脂基复合材料的方法，旨在解决中空玻璃微球在填充改性树脂基复合材料的挤出造粒阶段破碎问题。
背景技术
中空玻璃微球作为新型的树脂材料填充物，具有减低材料密度、增加流动性、隔热、吸音、耐磨等功效，是非常好的填充材料，但是由于其是微米级中空材料，在挤出造粒过程中容易破碎，导致其伤失原有功能。
本领域原有的中空玻璃微球填充改性树脂基复合材料方法主要是以下两种：
一、将玻璃微球与树脂材料以及其它助剂一同加入高速搅拌机中搅拌混合，在双螺杆造粒机的喂料口将混合好的物料加入，通过挤出造粒得到中空玻璃微球填充的树脂基复合材料粒子。该方法造成玻璃微球破碎的地方有：1.在高速搅拌机中，容易造成中空玻璃微球的破碎；2.在挤出喂料阶段一次加料，混合物在螺杆中未熔融之前为固体，混合物在螺杆的剪切力以及固体颗粒的挤压下，很容易破碎，从而导致中空玻璃微球的破碎。
二、将双螺杆造粒机分段开口，侧向喂料，中空玻璃微球在双螺杆造粒机靠近机头（造粒出口）处加料，因为在此处的螺杆只剩下混合和粘合的作用；树脂已处于熔融状态，减小了对中空玻璃微球的剪切力，进而减少中空玻璃微球的破碎。但是这种方法的弊端在于：1.玻璃微球的剂量比很难控制；2.球的分布不均匀，导致复合材料性能不稳定。
发明内容
本发明的目的在于提供一种中空玻璃微球填充改性树脂基复合材料的方法，解决中空玻璃微球复合树脂材料在挤出造粒过程中的破碎问题。
目前已有采取侧向喂料的工艺，旨在防护中空玻璃微球的破碎，本发明在侧向喂料的基础上，通二步法混料加料的方法，更好的解决了玻璃微球的破碎问题。
本发明弥补了上述两种方法的不足，具体方法如下：通过分阶段侧喂料的方式进行中空玻璃微球填充树脂材料的挤出造粒，一种制备高性能中空玻璃微球填充改性树脂基复合材料的方法，采用如下步骤：
（1）将玻璃微球与树脂材料按比例称取；
（2）将玻璃微球与树脂材料分别加入主喂料与侧喂料中；
（3）进行造粒挤出；
（4）使玻璃微球与树脂材料完全混合，得到一次造粒后的复合材料粒子；
（5）将树脂、各种助剂连同上述步骤（4）中得到的复合材料粒子按比例称取；
（6）在高速搅拌机中混合均匀；
（7）通过双螺杆挤出机的主喂料口加料；
（8）挤出得到最终的复合材料粒子。
进一步地，步骤（1）中所述树脂材料为聚丙烯。
进一步地，步骤（1）中所述玻璃微球与树脂材料重量配比为1∶4.3左右。
进一步地，步骤（3）中通过控制主喂料与侧喂料的转速，进行造粒
进一步地，步骤（3）中通过控制主喂料与侧喂料的螺杆转速控制主侧喂料的转速。
进一步地，步骤（5）中所述树脂和助剂包括聚丙烯、三元乙丙胶、硬脂酸、聚乙烯蜡和抗氧剂1010。
进一步地，聚丙烯、三元乙丙胶、硬脂酸、聚乙烯蜡、抗氧剂1010和复合材料粒子的重量配比为2∶1.5∶0.1∶0.05∶0.05∶3.7。
进一步地，步骤（1）中所述树脂材料为PA66。
进一步地，步骤（1）中所述玻璃微球与树脂材料重量配比为1∶8左右。
进一步地，步骤（5）中所述树脂和助剂包括PA66、硬脂酸、聚乙烯蜡、抗氧剂1010和一次造粒后的复合材料粒子，其重量配比为3∶0.1∶0.05∶0.05∶4.5。
与目前现有技术相比，本发明拥有独特的中空玻璃微球填充树脂材料的挤出造粒阶段加工工艺。
附图说明
图1双螺杆挤出机侧喂料示意图；
图2双螺杆挤出机螺杆结构示意；
图3实施例1电镜照片；
图4实施例2电镜照片；
具体实施方式
下面根据附图对本发明进行详细描述，其为本发明多种实施方式中的一种优选实施例。
1、首先将玻璃微球与树脂材料按比例称取，分别加入主喂料与侧喂控制主喂料与侧喂料的转速，进行造粒挤出，使玻璃微球与树脂材料完完，将这一过程称之为一次造粒。
2、将树脂、各种助剂按比例称取，并在高速搅拌机中混合均匀，再通过双螺杆挤出机的主喂料口加混合料，在侧喂料口加一次造粒后的复合材料粒子，进行造粒实验，得到最终的复合材料粒子。
具体可以如下：
实施例1：
1．将3KG聚丙烯，0.7KG玻璃微球分别加入主喂料口和侧喂料口，通过控制主喂料与侧喂料的螺杆转速，讲上述两种材料混合造粒，得到一次造粒后的复合材料粒子3.7KG；
2.将2Kg聚丙烯、1.5Kg三元乙丙胶、100g硬脂酸、50g聚乙烯蜡、50g抗氧剂1010加入高速搅拌机中搅拌均匀；
3.将上述混合物加入双螺杆挤出机主喂料口处，在侧喂料口加一次造粒后的复合材料粒子，开启喂料电机，挤出造粒，得到最终的复合材料粒子。
实施例2:
1．将4KG PA66，0.5KG玻璃微球分别加入主喂料口和侧喂料口，通过控制主喂料与侧喂料的螺杆转速，讲上述两种材料混合造粒，得到一次造粒后的复合材料粒子4.5KG；
2.将3Kg PA66、100g硬脂酸、50g聚乙烯蜡、50g抗氧剂1010加入高速搅拌机中搅拌均匀；
3.将上述混合物加入双螺杆挤出机主喂料口处，在侧喂料口加一次造粒后的复合材料粒子，开启喂料电机，挤出造粒，得到最终的复合材料粒子。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改未经改进直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种制备高性能中空玻璃微球填充改性树脂基复合材料的方法，其特征在于，采用如下步骤：
（1）将玻璃微球与树脂材料按比例称取；
（2）将玻璃微球与树脂材料分别加入主喂料与侧喂料中；
（3）进行造粒挤出；
（4）使玻璃微球与树脂材料完全混合，得到一次造粒后的复合材料粒子；
（5）将树脂、各种助剂连同上述步骤（4）中得到的复合材料粒子按比例称取；
（6）在高速搅拌机中混合均匀；
（7）通过双螺杆挤出机的主喂料口加料；
（8）挤出得到最终的复合材料粒子。
2.如权利要求1所述的制备高性能中空玻璃微球填充改性树脂基复合材料的方法，其特征在于，步骤（1）中所述树脂材料为聚丙烯。
3.如权利要求1或2所述的制备高性能中空玻璃微球填充改性树脂基复合材料的方法，其特征在于，步骤（1）中所述玻璃微球与树脂材料重量配比为1∶4.3左右。
4.如权利要求1-3中任一项所述的制备高性能中空玻璃微球填充改性树脂基复合材料的方法，其特征在于，步骤（3）中通过控制主喂料与侧喂料的转速，进行造粒挤出。
5.如权利要求1-4所述的制备高性能中空玻璃微球填充改性树脂基复合材料的方法，其特征在于，步骤（3）中通过控制主喂料与侧喂料的螺杆转速控制主喂料与侧喂料的转速。
6.如权利要求1-5所述的制备高性能中空玻璃微球填充改性树脂基复合材料的方法，其特征在于，步骤（5）中所述树脂和助剂包括聚丙烯、三元乙丙胶、硬脂酸、聚乙烯蜡和抗氧剂1010。
7.如权利要求6所述的制备高性能中空玻璃微球填充改性树脂基复合材料的方法，其特征在于，聚丙烯、三元乙丙胶、硬脂酸、聚乙烯蜡、抗氧剂1010和复合材料粒子的重量配比为2∶1.5∶0.1∶0.05∶0.05∶3.7。
8.如权利要求1所述的制备高性能中空玻璃微球填充改性树脂基复合材料的方法，其特征在于，步骤（1）中所述树脂材料为PA66。
9.如权利要求1或8所述的制备高性能中空玻璃微球填充改性树脂基复合材料的方法，其特征在于，步骤（1）中所述玻璃微球与树脂材料重量配比为1∶8左右。
10.如权利要求1，8，9中任一项所述的制备高性能中空玻璃微球填充改性树脂基复合方法，其特征在于，步骤（5）中所述树脂和助剂包括PA66、硬脂酸、聚乙烯蜡、1010和一次造粒后的复合材料粒子，其重量配比为3∶0.1∶0.05∶0.05∶4.5。
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