CN103275393A - 一种应用于薄壁制件的玻纤复合材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

一种应用于薄壁制件的玻纤复合材料，按重量百分数其组分包括：热塑性树脂：10%-95%；玻璃纤维：0%-30%；相容剂：1%-5%；润滑剂：0.1%-1%；抗氧剂：0.1%-2%。本发明的薄壁部分以薄壁型材以嵌件的方式，其余的本体部分通过注塑完成，并通过二次包胶的方法连接。本发明是一种应用于薄壁制件的玻纤复合材料，该复合材料翘曲度低、无波流痕、表面光滑、综合机械性能好的优点，并且制备该复合材料的方法简单，适应于制备不同要求的薄壁制件，大大的拓宽了薄壁制件的适用范围。

Description

一种应用于薄壁制件的玻纤复合材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及高分子材料的改性，更具体地，涉及一种应用于薄壁制件的玻纤复合材料，以及其制备方法。 

背景技术

随着高分子材料在改性技术上的进步，以及在成型技术上的发展创新，许多塑料制品的设计正朝着“轻、薄、短、小”的方向发展，而且对制品功能的要求也不断提升。薄壁注塑成型技术正是在这一背景下逐渐发展起来的。目前，薄壁塑件的一般定义是：塑件的流长厚度比（L/T，L为流动长度，T为塑件厚度）在100或者150以上，塑件厚度通常是指壁厚小于1mm的轻便电子制件，对大的汽车制件来说，薄壁壁厚可以是2mm。 

注塑制品薄壁化因具有减轻制品质量、减小外形尺寸、便于集成设计及装配、缩短生产周期、节约成本等优点，而成为塑料成型行业中新的研究热点。但是，薄壁化增加了塑件的成型难度，对成型工艺提出了更高的要求。薄壁塑件经常出现诸如短射、翘曲变形、波流痕、熔接线等缺陷，严重影响塑件质量。 

以往薄壁制件通常是采用高速高压注射成型,这种常规的注射成型技术的特点是利用高速使物料尽可能快地进入模具,以熔体在型腔中剪切运动所产生的热量来防止熔体凝固。注塑压力仅用来保证物料快速经过薄壁截面处。该技术的缺点是注塑压力高,模具刚度和镶件的精密度要求高,能耗大,制件质量不易达到要求;此外注射成型的填 充过程和冷却过程往往交织在一起,这对于常规塑料制件来说影响不大,但在薄壁制件注射成型中这成为致命的问题。 

在现有的技术中，有许多是通过提高材料的流动性和尺寸稳定性来解决薄壁塑件翘曲变形、波流痕等缺陷。这些方法一般都是通过调整材料配方，使得材料的流动性佳，成型周期短，收缩率低，各项力学性能优异的方法来制的大型薄壁制件。但是它对薄壁塑料制件选择性窄，不同的制件需要不同的材料配方以及不同的工艺参数，制作过程比较繁琐；另外薄壁制件的磨具设计也会受材料配方的限制，这就大大限制的薄壁制件的使用范围。 

所以目前薄壁制件的技术比较局限，应用范围比较窄。为了拓宽薄壁制件的使用范围，一方面要解决薄壁塑件经常出现诸如翘曲变形、波流痕等问题；另一方面要简化制作过程、节省能耗、丰富薄壁制件的种类，从而拓宽了薄壁制件的应用范围。 

发明内容

针对现有技术中的上述缺陷，本发明提供了一种翘曲度低、综合性能好的应用于薄壁制件的玻纤复合材料，制备该材料的方法能够满足不同薄壁制件的需求，大大拓宽了薄壁制件的应用范围。 

本发明提供了一种应用于薄壁制件的玻纤复合材料，其特征在于，按重量百数比其组分包括：热塑性树脂：10%-95%；玻璃纤维：0%-30%；相容剂：0%-10%；润滑剂：0%-1%；抗氧剂：0.1%-2%。 

优选地，所述热塑性树脂为聚丙烯或尼龙。 

优选地，所述玻璃纤维为无碱短切玻璃纤维。 

优选地，所述相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯或马来酸酐接枝POE。 

优选地，所述润滑剂为硬脂酸锌。 

优选地，所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂。 

更优选地，所述抗氧剂为抗氧剂1010。 

一种权利要求1所述的应用于薄壁制件的玻纤复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤： 

（1）按照权利要求1的重量百分比称取各组分，将各组分除玻璃纤维以外放入高混机中混合均匀，出料。 

（2）将步骤（1）中混合得到的原料放入双螺杆挤出机中，短切玻璃纤维从侧边喂料口加入，熔融挤出后得到玻璃纤维增强树脂粒料。 

（3）将步骤（1）中的混合原料放入成型注塑机中注塑成型，制得产品的主体部分。 

（4）再将步骤（2）中制得的玻璃纤维增强树脂粒料放入成型注塑机中，然后将嵌件放入成型注塑机的模具中，制得薄壁部分。 

（5）步骤（3）和步骤（4）中制得的产品主体部分与薄壁部分放入包胶注塑机中，进行二次包胶，将而且连接为一体，得到成品。 

本发明是一种应用于薄壁制件的玻纤复合材料，该复合材料翘曲度低、无波流痕、表面光滑、综合机械性能好的优点，并且制备该复合材料的方法简单，适应于制备不同要求的薄壁制件，大大的拓宽了薄壁制件的适用范围。 

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明，并使本发明的上述优点能够更加明显易懂，下面结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明。 

实施例1 

（1）按照表1中对应的组分以及组分含量称取原料，将各组分除玻璃纤维以外放入高混机中混合均匀（大约混合2-5分钟），出料。 

（2）将步骤（1）中混合得到的原料放入双螺杆挤出机中，短切玻璃纤维从侧边喂料口加入，熔融挤出后得到玻璃纤维增强树脂粒料（温度为180℃-250℃，转速为120-500rpm）。 

（3）将步骤（1）中的混合原料放入成型注塑机中注塑成型，制得产品的主体部分。 

（4）再将步骤（2）中制得的玻璃纤维增强树脂粒料放入成型注塑机中，然后将嵌件放入成型注塑机的模具中，制得薄壁部分。 

（5）步骤（3）和步骤（4）中制得的产品主体部分与薄壁部分放入包胶注塑机中，进行二次包胶，将而且连接为一体，得到成品。 

实施例2 

按照表1中对应的组分以及组分含量称取各原料，其余步骤同实施例1。 

实施例3 

按照表1中对应的组分以及组分含量称取各原料，其余步骤同实施例1。 

对比例 

（1）按照表1中对应的组分及组分含量称取各原料，将各组分放入高混机中混合均匀（大约混合2-5分钟），出料。 

（2）将步骤（1）中的混合原料放入成型注塑机中注塑成型，制得产品的主体部分。 

（3）再将步骤（1）中混合原料放入成型注塑机中，然后将嵌件放入成型注塑机的模具中，制得薄壁部分。 

（4）步骤（2）和步骤（3）中制得的产品主体部分与薄壁部分 放入包胶注塑机中，进行二次包胶，将而且连接为一体，得到成品。 

表1：原料组分配比表（单位%） 

性能测试 

将实施例1-3和对比例制得的成品进行性能测试对比，其中性能测试是按照ISO标准进行的，其结果参照表2。 

表2性能测试表 

由上述测试结果可以看出，通过无碱短切玻璃纤维改性得到的应用于薄壁制件的玻纤复合材料翘曲度下降，波流痕减少，表面光滑， 机械性能良好；对比例没有添加玻璃纤维进行改性，得到的材料翘曲严重变形，且表面波流痕明显。 

本发明应用到的双螺杆挤出机、注塑机等都是通用的塑料加工设备，采用适宜的工艺条件制备出适用范围广泛的应用于薄壁制件的玻纤复合材料。 

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求所界定的保护范围为准。 

Claims (8)

1.一种应用于薄壁制件的玻纤复合材料，其特征在于，按重量百分数其组分包括：

热塑性树脂：10%-95%；

玻璃纤维：0%-30%；

相容剂：0%-10%；

润滑剂：0%-1%；

抗氧剂：0.1%-2%。

2.根据权利要求1所述的一种应用于薄壁制件的玻纤复合材料，其特征在于，所述热塑性树脂为聚丙烯或尼龙。

3.根据权利要求1所述的一种应用于薄壁制件的玻纤复合材料，其特征在于，所述玻璃纤维为无碱短切玻璃纤维。

4.根据权利要求1所述的一种应用于薄壁制件的玻纤复合材料，其特征在于，所述相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯或马来酸酐接枝POE。

5.根据权利要求1所述的一种应用于薄壁制件的玻纤复合材料，其特征在于，所述润滑剂为硬脂酸锌。

6.根据权利要求1所述的一种应用于薄壁制件的玻纤复合材料，其特征在于，所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂。

7.根据权利要求6所述的一种应用于薄壁制件的玻纤复合材料，其特征在于，所述抗氧剂为抗氧剂1010。

8.一种权利要求1-7所述的应用于薄壁制件的玻纤复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）按照权利要求1的重量百分比称取各组分，将各组分除玻璃纤维以外放入高混机中混合均匀，出料；

（2）将步骤（1）中混合得到的原料放入双螺杆挤出机中，短切玻璃纤维从侧边喂料口加入，熔融挤出后得到玻璃纤维增强树脂粒料；

（3）将步骤（1）中的混合原料放入成型注塑机中注塑成型，制得产品的主体部分；

（4）再将步骤（2）中制得的玻璃纤维增强树脂粒料放入成型注塑机中，然后将嵌件放入成型注塑机的模具中，制得薄壁部分；

（5）步骤（3）和步骤（4）中制得的产品主体部分与薄壁部分放入包胶注塑机中，进行二次包胶，将而且连接为一体，得到成品。