CN105058692A - 连续木纤维增强热固性塑胶复合材料及其注塑制造工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种连续木纤维增强热固性塑胶复合材料，由BMC塑料和木纤维预制体一次注塑而成；所述木纤维预制体由连续木纤维通过纺织制成。本发明还提供上述连续木纤维增强热固性塑胶复合材料的注塑制造工艺。本发明连续木纤维增强热固性塑胶复合材料具有很好的耐冲击性、耐老化性、耐热性能，可以制造高性能、耐老化的性能优异产品，在汽车工业方面将有着广泛应用前景。且连续木纤维增强热固性塑胶复合材料含有连续木纤维，纤维含量相对比较高，对音质的保护有着很好的效果，可以广泛使用在音箱外壳上。

Description

连续木纤维增强热固性塑胶复合材料及其注塑制造工艺
技术领域
本发明涉及一种连续木纤维增强热固性塑胶复合材料及其注塑制造工艺。
背景技术
木纤维指由木质化的增厚的细胞壁和具有细裂缝状纹孔的纤维细胞所构成的机械组织，是构成木质部的主要成分之一。目前，木纤维除广泛应用在纺织领域外还大量用于制造木塑复合材料。
木塑复合材料（Wood-PlasticComposites，WPC）是国内外近年蓬勃兴起的一类新型复合材料，利用聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯等，代替通常的树脂胶粘剂，与超过50%以上的木粉、稻壳、秸秆等废植物纤维混合成新的木质材料，再经挤压、模压、注射成型等塑料加工工艺，生产出的板材或型材，主要用于建材、家具、物流包装等行业。木塑复合材料一般采用热挤压成型。
木塑复合材料目前多采用木粉等短纤维，取向分散。且基体多为热塑性塑料，制品存在较多的缺陷：耐老化性不够、易燃、承受冲击或加载结构的工业场合中应用有限以及国内生产规模小、制品性能不高、缺乏高档产品等等。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的缺陷，提供一种连续木纤维增强热固性塑胶复合材料及其注塑制造工艺。
为实现上述目的，本发明提供一种连续木纤维增强热固性塑胶复合材料，由BMC塑料和木纤维预制体一次注塑而成；所述木纤维预制体由连续木纤维通过纺织制成。
本发明还提供上述连续木纤维增强热固性塑胶复合材料的注塑制造工艺，包括如下步骤：
1）根据产品结构力学性能及外观等要求，采用连续木纤维通过纺织工艺制成木纤维预制体；
2）将预制体预先放置于模具组件的模腔内，合模；
3）将液态热固性树脂按照一定的比例加入短切玻璃纤维，并搅拌均匀形成预混料，再将预混料存储在树脂罐中备用，并对树脂罐中的预混料进行加热保温和持续搅拌；设置罐体保温温度，以保证树脂的流动性；加热过程中罐体内不停搅拌，以防止纤维沉淀；
4）将固化剂存储在固化剂罐中备用；
5）通过注射机注塑成型：设置注射参数，所述注射参数包括：压力参数，时间参数，温度参数；预混料和固化剂分别从树脂罐和固化剂罐通过输料管输入注射机的料筒内，料筒内的螺杆搅拌使预混料和固化剂均匀混合形成混合料，再通过注射头将混合料注入模具组件的注胶口内，保压，冷却，固化成型，最后开模取出制品。
优选的，所述纺织工艺包括：编织工艺，机织工艺、针织工艺。
优选的，所述预制体为2D、2.5D或者3D结构。立体织物具有结构可设计性和力学性能优越性的特点，且纤维体积含量可根据要求预先设计。
优选的，所述模具组件包括上模和下模，所述上模和下模合模形成用于注射混合料的模腔；所述上模设有用于输入混合料的注胶口；所述下模在注胶口端设有的储胶槽，所述储胶槽与模腔间设有多个注胶通道。模具组件具有不易变形、保压效果好、装配简单清洗方便等特点。注射头内射出的胶液（混合料）在压力的作用下，先在储胶槽里面缓冲，然后再沿多个注胶通道逐渐地渗透到连续木纤维预制体内，保证木纤维完全充分浸胶。
优选的，所述储胶槽的宽度为10mm。
优选的，所述注射机设有用于控制注射压力的压力控制装置。
优选的，通过真空辅助压浆将搅拌均匀后的预混料吸入树脂罐中。
优选的，通过真空辅助压浆将固化剂吸入固化剂罐中。
优选的，注塑过程中，对模具进行加热。
本发明提出一种以连续木纤维增强，热固性塑料（BMC）为基体的新型木塑复合材料（连续木纤维增强热固性塑胶复合材料）。该种材料创造性地将木纤维通过纺织手段，形成一定结构的预制体并放入模具模腔内，再将具有流动性的热固性BMC塑料注入模腔形成立体复合材料（连续木纤维增强热固性塑胶复合材料）。
BMC属于玻纤增强热固性塑料，其机械强度优于热塑性塑料，用其制成的木塑复合材料（连续木纤维增强热固性塑胶复合材料）能够解决传统木塑复合材料冲击性能方面使用的局限性；且连续木纤维增强热固性塑胶复合材料具有很好的耐冲击性、耐老化性、耐热性能。将BMC与立体木纤维预制体结合，可以制造高性能、耐老化的性能优异产品，在汽车工业方面将有着广泛应用前景。且连续木纤维增强热固性塑胶复合材料含有连续木纤维，纤维含量相对比较高，对音质的保护有着很好的效果，可以广泛使用在音箱外壳上。
附图说明
图1是本发明工艺设备的示意图；
图2是模具组件的示意图；
图3是下模的示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
本发明具体实施的技术方案是：
如图1、图2、图3所示，本发明提供一种连续木纤维增强热固性塑胶复合材料，由BMC塑料和木纤维预制体一次注塑而成；所述木纤维预制体由连续木纤维通过纺织制成。
本发明还提供上述连续木纤维增强热固性塑胶复合材料的注塑制造工艺，包括如下步骤：
1）根据产品结构力学性能及外观等要求，采用连续木纤维通过纺织工艺制成木纤维预制体；
2）将预制体预先放置于模具组件1的模腔13内，合模；
3）将液态热固性树脂按照一定的比例加入短切玻璃纤维，并搅拌均匀形成预混料，再将预混料存储在树脂罐2中备用，并对树脂罐2中的预混料进行加热保温和持续搅拌；设置罐体保温温度，以保证树脂的流动性；加热过程中罐体内不停搅拌，以防止纤维沉淀；
4）将固化剂存储在固化剂罐3中备用；
5）通过注射机注塑成型：设置注射参数，所述注射参数包括：压力参数，时间参数，温度参数；预混料和固化剂分别从树脂罐2和固化剂罐3通过输料管4输入注射机的料筒5内，料筒5内的螺杆搅拌使预混料和固化剂均匀混合形成混合料，再通过注射头6将混合料注入模具组件1的注胶口110内，保压，冷却，固化成型，最后开模取出制品。
所述纺织工艺包括：编织工艺，机织工艺、针织工艺。
所述预制体为2D、2.5D或者3D结构。
所述模具组件1包括上模11和下模12，所述上模11和下模12合模形成用于注射混合料的模腔13；所述上模11设有用于输入混合料的注胶口110；所述下模12在注胶口110端设有的储胶槽120，所述储胶槽120与模腔13间设有多个注胶通道130。
所述储胶槽120的宽度为10mm。
所述注射机设有用于控制注射压力的压力控制装置7。
通过真空辅助压浆将搅拌均匀后的预混料吸入树脂罐2中。
通过真空辅助压浆将固化剂吸入固化剂罐3中。
注塑过程中，对模具进行加热。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.连续木纤维增强热固性塑胶复合材料，其特征在于，由BMC塑料和木纤维预制体一次注塑而成；所述木纤维预制体由连续木纤维通过纺织制成。
2.权利要求1所述连续木纤维增强热固性塑胶复合材料的注塑制造工艺，其特征在于，包括如下步骤：
1）采用连续木纤维通过纺织工艺制成木纤维预制体；
2）将预制体预先放置于模具组件的模腔内，合模；
3）将液态热固性树脂按照一定的比例加入短切玻璃纤维，并搅拌均匀形成预混料，再将预混料存储在树脂罐中备用，并对树脂罐中的预混料进行加热保温和持续搅拌；
4）将固化剂存储在固化剂罐中备用；
5）通过注射机注塑成型：设置注射参数，所述注射参数包括：压力参数，时间参数，温度参数；预混料和固化剂分别从树脂罐和固化剂罐通过输料管输入注射机的料筒内，料筒内的螺杆搅拌使预混料和固化剂均匀混合形成混合料，再通过注射头将混合料注入模具组件的注胶口内，保压，冷却，固化成型，最后开模取出制品。
3.根据权利要求2所述的连续木纤维增强热固性塑胶复合材料的注塑制造工艺，其特征在于，所述纺织工艺包括：编织工艺，机织工艺、针织工艺。
4.根据权利要求3所述的连续木纤维增强热固性塑胶复合材料的注塑制造工艺，其特征在于，所述预制体为2D、2.5D或者3D结构。
5.根据权利要求4所述的连续木纤维增强热固性塑胶复合材料的注塑制造工艺，其特征在于，所述模具组件包括上模和下模，所述上模和下模合模形成用于注射混合料的模腔；所述上模设有用于输入混合料的注胶口；所述下模在注胶口端设有的储胶槽，所述储胶槽与模腔间设有多个注胶通道。
6.根据权利要求5所述的连续木纤维增强热固性塑胶复合材料的注塑制造工艺，其特征在于，所述储胶槽的宽度为10mm。
7.根据权利要求6所述的连续木纤维增强热固性塑胶复合材料的注塑制造工艺，其特征在于，所述注射机设有用于控制注射压力的压力控制装置。
8.根据权利要求7所述的连续木纤维增强热固性塑胶复合材料的注塑制造工艺，其特征在于，通过真空辅助压浆将搅拌均匀后的预混料吸入树脂罐中。
9.根据权利要求8所述的连续木纤维增强热固性塑胶复合材料的注塑制造工艺，其特征在于，通过真空辅助压浆将固化剂吸入固化剂罐中。
10.根据权利要求9所述的连续木纤维增强热固性塑胶复合材料的注塑制造工艺，其特征在于，注塑过程中，对模具进行加热。
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