CN109203405A - 一种长纤维在线增强聚丙烯直接注塑的方法 - Google Patents
一种长纤维在线增强聚丙烯直接注塑的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109203405A CN109203405A CN201810941812.4A CN201810941812A CN109203405A CN 109203405 A CN109203405 A CN 109203405A CN 201810941812 A CN201810941812 A CN 201810941812A CN 109203405 A CN109203405 A CN 109203405A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- screw extruder
- level
- fiber
- extrusion
- double screw
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000000835 fiber Substances 0.000 title claims abstract description 117
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 title claims abstract description 87
- -1 polypropylene Polymers 0.000 title claims abstract description 75
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 title claims abstract description 75
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 40
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims abstract description 43
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims abstract description 43
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 43
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 claims abstract description 20
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 22
- 239000012752 auxiliary agent Substances 0.000 claims description 17
- 239000004594 Masterbatch (MB) Substances 0.000 claims description 12
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 claims description 12
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 claims description 12
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 claims description 12
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 claims description 12
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 claims description 12
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 claims description 11
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 10
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims description 9
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 8
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims description 6
- 229920002748 Basalt fiber Polymers 0.000 claims description 4
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 claims description 4
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 claims description 4
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 3
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 claims description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 claims 1
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 10
- 230000003321 amplification Effects 0.000 abstract description 3
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 abstract description 3
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 15
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 9
- 239000000047 product Substances 0.000 description 7
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 5
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 5
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 4
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 3
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 3
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 3
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 2
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 2
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 2
- 238000010008 shearing Methods 0.000 description 2
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 238000007605 air drying Methods 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000004898 kneading Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000012779 reinforcing material Substances 0.000 description 1
- 239000011265 semifinished product Substances 0.000 description 1
- 238000004513 sizing Methods 0.000 description 1
- 125000003003 spiro group Chemical group 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C45/26—Moulds
- B29C45/27—Sprue channels ; Runner channels or runner nozzles
- B29C45/2701—Details not specific to hot or cold runner channels
- B29C45/2708—Gates
Abstract
本发明涉及一种利用长纤维在线增强聚丙烯材料生产装置。所述生产装置包括：一级螺杆挤出机、二级双螺杆挤出机、挤注式注塑系统、锁模系统、顺序分散架，所述一级螺杆挤出机设置有进料斗，二级双螺杆挤出机的第一进料口与一级螺杆挤出机的挤出口模连接，挤注式注塑系统与二级双螺杆挤出机的挤出口模连接，所述锁模系统与挤注式注塑系统连接，所述顺序分散架与设置在二级双螺杆挤出机的第二进料口处，纤维通过顺序分散架后从第二进料口进入二级双螺杆挤出机；本发明在生产聚丙烯材料时，将连续未切断的长纤维有序地输入二级双螺杆挤出机的第二进料口，有效解决了增强聚丙烯材料中纤维长度短的问题，得到的聚丙烯材料的各项性能指标增幅明显。
Description
技术领域
本发明涉及聚丙烯材料的制备技术领域，尤其涉及一种长纤维在线增强聚丙烯直接注塑的方法。
背景技术
长纤维增强聚丙烯是一种强度高，质量轻的复合材料，作为原材料的纤维通常是以长度较长的连续纤维形态存在的，当作为材料原料使用时，通常必须将长纤维切断为短纤维使用.如LLFT中所谓的长纤维是与普通纤维增强材料(SLFT)中所用的纤维相比较而言的。通常情况下，纤维增强材料(SLFT)中的纤维长度一般在0.2-0.4毫米，而在LLFT中，纤维的长度一般大于2毫米，甚至于能够保持在5毫米以上。现有的长纤维在线增强聚丙烯材料生产过程中，长纤维大都是切断后经料斗进入螺杆挤出机，例如，专利申请201410229721.X公开了一种模压玻纤增强PCLFT-D成型方法，将PC料经鼓风干燥处理后放入搅拌机经矢量式称重系统定量后进入一阶双螺杆挤出机熔融塑炼；同时，将玻纤通过玻纤自动上料输送系统送至二阶双螺杆机，并在输送的过程中由计量切断装置将玻纤计量切断，玻纤切断后的长度为24-25mm；经塑炼的占总质量60％-80％的PC与占总质量20％-40％的玻纤在二阶双螺杆挤出机混配并熔融塑炼后挤出；最后将所述二阶螺杆挤出机挤出的生料进行定量切断后保温输送到压机进行模压定型最后得到制品。然而，长纤维切断后存在纤维长度短小，纤维与聚丙烯熔融聚合物捏合不均匀的情况，对材料的增强性能不明显，无法真正有效改善聚丙烯材料的力学性能，限制了产品的应用范围，且该工艺中熔融后的PC混合物作为中间半成品，还需保温输送，增加了中间环节，降低了生产效率，增加了生产能耗。因此，有必要研究一种新的聚丙烯材料的制备方法。
发明内容
针对上述现有技术中存在的问题，本发明旨在提供一种长纤维在线增强聚丙烯直接注塑的装置及方法。本发明在生产聚丙烯材料时，将连续未切断的长纤维有序地输入二级双螺杆挤出机的第二进料口，有效解决了增强聚丙烯材料中纤维长度短的问题，得到的聚丙烯材料的各项性能指标增幅明显。
本发明的目的之一是提供一种长纤维在线增强聚丙烯直接注塑的方法。
本发明的目的之二是提供长纤维在线增强聚丙烯直接注塑的方法的应用。
为实现上述发明目的，本发明公开了下述技术方案：
首先，本发明公开了一种长纤维在线增强聚丙烯直接注塑的方法，所述方法通过下列装置实现：包括一级螺杆挤出机、二级双螺杆挤出机、挤注式注塑系统、锁模系统、顺序分散架，所述一级螺杆挤出机设置有进料斗，二级双螺杆挤出机的第一进料口与一级螺杆挤出机的挤出口模连接，挤注式注塑系统与二级双螺杆挤出机的挤出口模连接，所述锁模系统与挤注式注塑系统连接。
所述顺序分散架包括分散架外壳，以及水平布置在分散架外壳内部的纤维输送通道，所述纤维通道中设置有若干纤维输送口，所述顺序分散架与设置在二级双螺杆挤出机的第二进料口处，纤维通过顺序分散架后从第二进料口进入二级双螺杆挤出机。
所述第二进料口设置在第二阶螺杆的撕裂区，这样才能够保证螺杆带入的纤维不会被撕裂，而是仅和其他原料进行混合，这样才能保持纤维长度尽可能地大。
本发明在试验过程中发现：传统的纤维采用在挤出机外剪切后再与其他原料混炼的方式，而在混炼过程中，已经经过剪切的纤维在经过撕裂区时，会在螺杆的作用下再次被破坏，导致最终得到的产品中的纤维长度远远达不到要求，为此，本发明采用了两方面的设计来解决上述问题：首先是在纤维进入挤出机前不再进行剪切，而是直接加入挤出机，这样就能最大限度地保证纤维的完整性；其次是精确设计纤维的加入位置，因为挤出机的二级双螺杆本身为积木式螺杆，根据物料的不同搭配不同螺距的空心积木式螺杆段，它分为混料区(撕裂区)、强混区等区域，而纤维加入不同的区域，得到的效果完全不同，经过分析和试验，本发明将顺序分散架与设置在二级双螺杆挤出机的撕裂区，即纤维束通过顺序分散架后，直接进入二级双螺杆挤出机的撕裂区，而不是直接进入一级双螺杆挤出机或其他区域，这样才能保证纤维束在进入挤出机后仅和其他原料进行混合，而不会进行撕裂。
优选的，所述顺序分散架的数量为2组，分别与二级双螺杆挤出机中的两个螺杆相对应，即二级双螺杆挤出机中的每个螺杆单独由一个顺序分散架输送纤维，这样可以保证及时供料。
优选的，所述纤维输送通道的形状为“W”型，当螺杆水平穿过“W”型的纤维输送通道的下方时，这种形状可以将纤维输送到螺杆的径向两侧，从而更加均匀地将纤维与原料混合，避免同时输送到一侧时，造成纤维分布不均匀，影响最终聚丙烯材料质量的均一性。
所述进料斗中设置有原料输送装置，优选的，所述原料输送装置为绞刀。
所述挤注式注塑系统的特点为短流道、大浇口。这种结构缩短了纤维增强聚丙烯到达模腔的流程，同等情况下大浇口可尽量避免纤维的取向和损伤，所以这种结构能够更加有效地保证制品纤维长度以及工艺的稳定性。
所述锁模系统的作用主要是锁定前后模具，锁定型腔，保证高压注射成型时，产品成型。
所述长纤维在线增强聚丙烯直接注塑的方法包括如下步骤：
(1)将原料加入设置在一级螺杆挤出机上的进料斗中，输送到一级螺杆挤出机中进行塑化，塑化后的熔融聚丙烯从一级螺杆挤出机的挤出口模处挤出，进入二级双螺杆挤出机的第一进料口；
(2)通过顺序分散架将纤维连续有序地输入二级双螺杆挤出机的第二进料口，进而与来自一级螺杆挤出机的熔融聚丙烯材料混合进一步塑化；
(3)利用挤注式注塑系统将二级双螺杆挤出机塑化后的熔融混合物注入其模腔之中注塑成型，即得。
步骤(1)中，所述原料包括聚丙烯和助剂；聚丙烯和助剂的质量比为6-7:1。
优选的，所述助剂包括接枝PP、弹性体POE、抗氧化剂、阻燃剂、色母粒，助剂中各组分的含量可以根据具体的需要进行调配；优选的，接枝PP：弹性体POE：抗氧化剂：阻燃剂：色母粒的质量比为4:2:1:1:2。
步骤(1)中，所述塑化温度、时间根据需要进行调节，优选为温度210±30℃，时间20-40s。
步骤(2)中，所述塑化温度、时间根据需要进行调节，优选为温度210±30℃，时间20-40s。
步骤(2)中，所述纤维包括玻璃纤维，碳纤维，玄武岩纤维等。
步骤(2)中，所述纤维与步骤(1)中原料的质量比为(2-3)：(7-8)。
步骤(2)中，所述注塑成型的艺参数可以依据不同注塑设备不同进行选择，本发明不做具体限定。
最后，本发明公开了利用长纤维在线增强聚丙烯材料生产工艺备的聚丙烯材料在汽车、电子、家电、通讯，医疗器材等领域中的应用。
与现有技术相比，本发明取得了以下有益效果：
(1)本发明在生产聚丙烯材料时，将连续未切断的长纤维有序地输入二级双阶螺杆挤出机的第二进料口，有效解决了增强聚丙烯材料中纤维长度短的问题。
(2)本发明在生产聚丙烯材料时，连续纤维不经切割，而是利用螺杆自身的捏合、塑化带入，将纤维直接送入二级双螺杆挤出机，同时经过对纤维进入口的精确设计，能够尽量地将纤维完整地与原料结合，从而大幅度提高了得到的聚丙烯材料中纤维的长度，经过测试，得到聚丙烯材料中的纤维长度达到30mm，明显高于未剪切的纤维长度，且本发明在纤维的加入位置设置了顺序分散架，能够保证纤维均匀、连续地进入，进而将纤维均匀地分布在原料中，保证得到的聚丙烯材料质量的均一性和稳定性。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。
图1为本发明利用长纤维在线增强聚丙烯材料生产装置的结构示意图。
图2为本发明顺序分散架的俯视结构示意图。
所述附图1中标记分别代表：1-一级螺杆挤出机，2-二级双螺杆挤出机，3-挤注式注塑系统，4-锁模系统，5-进料斗，6、一级螺杆挤出机的挤出口模，7-第二进料口，8-二级双螺杆挤出机的挤出口模，9-顺序分散架、10-二级双螺杆挤出机螺杆、9.1-第一分散架外壳、9.2-第一纤维输送通道、9.3-第一纤维输送口、9.4-第二分散架外壳、9.5-第二纤维输送通道、9.6-第二纤维输送口。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
正如背景技术所介绍的，长纤维切断后存在纤维长度短小，纤维与聚丙烯熔融聚合物捏合不均匀的情况，对材料的增强性能不明显，无法有效改善聚丙烯材料的力学性能，限制了产品的应用范围，因此，本发明提出一种长纤维在线增强聚丙烯直接注塑的方法，下面结合附图及具体实施方式对本发明做进一步的说明。
实施例1
如图1、图2所示，一种长纤维在线增强聚丙烯直接注塑的装置，包括：一级螺杆挤出机1、二级双螺杆挤出机2、挤注式注塑系统3、锁模系统4、顺序分散架9、二级双螺杆挤出机螺杆10、二级双螺杆挤出机螺杆10、第一分散架外壳9.1、第一纤维输送通道9.2、第一纤维输送口9.3、第二分散架外壳9.4、第二纤维输送通道9.5、第二纤维输送口9.6。
所述一级螺杆挤出机设置有进料斗5，二级双螺杆挤出机2的第一进料口与一级螺杆挤出机1的挤出口模6连接，挤注式注塑系统3与二级双螺杆挤出机2的挤出口8模连接，所述锁模系统4与挤注式注塑系统3连接。
所述顺序分散9架为两组，包括第一分散架外壳9.1，以及水平布置在第一分散架外壳9.1内部的第一纤维输送通道9.2，所述第一纤维输送通道9.2中设置有第一纤维输送口9.3；第二分散架外壳9.4，以及水平布置在第二分散架外壳9.4内部的第二纤维输送通道9.5，所述第一纤维输送通道9.5中设置有第一纤维输送口9.6。
所述顺序分散架9与设置在二级双螺杆挤出机2的第二进料口7处，纤维通过顺序分散架9后从第二进料口7进入二级双螺杆挤出机2，两组顺序分散架分别与二级双螺杆挤出机2中的两个螺杆10相对应，即二级双螺杆挤出机中的每个螺杆单独由一个顺序分散架输送纤维，这样可以保证及时供料。
所述一级螺杆挤出机的进料斗5中设置有计量输送原料的绞刀。
所述第二进料口7设置在第二阶螺杆的撕裂区，这样保证螺杆带入的纤维不会进行撕裂，仅进行混合。
所述挤注式注塑系统3的特点为短流道、大浇口。这种结构缩短了纤维增强聚丙烯到达模腔流程，同等情况下大浇口可尽量避免纤维的取向和损伤，所以这种结构能够更加有效地保证制品纤维长度以及工艺的稳定性。
实施例2
一种长纤维在线增强聚丙烯直接注塑的方法，该工艺通过实施例1中的生产装置进行，包括如下步骤：
(1)将聚丙烯和助剂按质量比为6：1的比例混合后加入设置在一级螺杆挤出机上的进料斗中，经进料斗下方出口处绞刀后输入一级螺杆挤出机中，在200℃下塑化30s，塑化后的熔融聚丙烯从一级螺杆挤出机的挤出口模处挤出，进入二级双螺杆挤出机的第一进料口；
(2)通过顺序分散架将玻璃纤维(GF)连续有序地输入二级双螺杆挤出机的第二进料口，进而与来自一级螺杆挤出机的熔融聚丙烯材料混合进一步塑化，塑化的温度为220℃，时间为30s；
(3)利用挤注式注塑系统将二级双螺杆挤出机塑化后的熔融混合物注入其模腔之中注塑成型，即得。
步骤(1)中，所述助剂包括接枝PP、弹性体POE、抗氧化剂、阻燃剂、色母粒，混合均匀后同时加入进料斗中，接枝PP、弹性体POE、抗氧化剂、阻燃剂、色母粒的质量比为4:2:1:1:2。
步骤(2)中，所述玻璃纤维(GF)与原料的质量比为3:7。
步骤(3)中，所述注塑成型的参数如表1所示。
实施例3
一种利用长纤维在线增强聚丙烯材料生产工艺，该工艺通过实施例1中的生产装置进行，包括如下步骤：
(1)将聚丙烯和助剂按质量比为6：1的比例混合后加入设置在一级螺杆挤出机上的进料斗中，经进料斗下方出口处的铰刀装置计量输送到第一级螺杆挤出机中，在180℃下塑化40s，塑化后的熔融聚丙烯从一级螺杆挤出机的挤出口模处挤出，进入二级双螺杆挤出机的第一进料口；
(2)通过顺序分散架将玄武岩纤维连续有序地输入二级双螺杆挤出机的第二进料口，进而与来自一级螺杆挤出机的熔融聚丙烯材料混合进一步塑化，塑化的温度为240℃，时间为20s；
(3)利用挤注式注塑系统将二级双螺杆挤出机塑化后的熔融混合物注入其模腔之中注塑成型，即得。
步骤(1)中，所述助剂包括接枝PP、弹性体POE、抗氧化剂、阻燃剂、色母粒，混合均匀后同时加入进料斗中，接枝PP、弹性体POE、抗氧化剂、阻燃剂、色母粒的质量比为4:2:1:1:2。
步骤(2)中，所述玄武岩纤维与原料的比例为3:7。
步骤(3)中，所述注塑成型的参数如表1所示。
实施例4
一种利用长纤维在线增强聚丙烯材料生产工艺，该工艺通过实施例1中的生产装置进行，包括如下步骤：
(1)将聚丙烯和助剂按质量比为7：1的比例混合后加入设置在一级螺杆挤出机上的进料斗中，经进料斗下方出口处通过绞刀装置计量输送到第一级螺杆挤出机中，在240℃下塑化20s，塑化后的熔融聚丙烯从一级螺杆挤出机的挤出口模处挤出，进入二级双螺杆挤出机的第一进料口；
(2)通过顺序分散架将碳纤维连续有序地输入二级双螺杆挤出机的第二进料口，进而与来自一级螺杆挤出机的熔融聚丙烯材料混合进一步塑化，塑化的温度为180℃，时间为40s；
(3)利用挤注式注塑系统将二级双螺杆挤出机塑化后的熔融混合物注入其模腔之中注塑成型，即得。
步骤(1)中，所述助剂包括：接枝PP、弹性体POE、抗氧化剂、阻燃剂、色母粒，混合均匀后同时加入进料斗中，接枝PP、弹性体POE、抗氧化剂、阻燃剂、色母粒的质量比为4:2:1:1:2。
步骤(2)中，所述碳纤维与原料的比例为2:8。
步骤(3)中，所述注塑成型的参数如表1所示。
对比例1
一种利用长纤维在线增强聚丙烯材料生产工艺，包括如下步骤：
(1)将聚丙烯、助剂、玻璃纤维(GF)按比例称取后加入设置在一级螺杆挤出机上的进料斗中，经进料斗下方出口处通过铰刀装置计量输送到第一级螺杆挤出机中，在在200℃下塑化30s，，塑化后的熔融聚丙烯从一级螺杆挤出机的挤出口模处挤出，进入二级双螺杆挤出机中进一步塑化；塑化的温度为220℃，时间为30s；
(2)利用挤注式注塑系统将二级双螺杆挤出机塑化后的熔融混合物注入其模腔之中注塑成型，即得。
步骤(1)中，所述聚丙烯和助剂的质量比例为：6:1，玻璃纤维(GF)的加入量与聚丙烯和助剂总质量的比为3：7，所述剥离纤维的长度为30-40mm。
步骤(1)中，所述助剂包括：接枝PP、弹性体POE、抗氧化剂、阻燃剂、色母粒，混合均匀后同时加入进料斗中，接枝PP、弹性体POE、抗氧化剂、阻燃剂、色母粒的质量比为4:2:1:1:2。
步骤(3)中，所述注塑成型的参数如表1所示。
表1注塑成型参数
性能测试：
对实施例2和对比例1制备的聚丙烯材料的性能进行测试，结果分别如表2和表3所示，为了保证试验的稳定性，每种方法均采用相同的原料及其比例、工艺参数进行了3组试验。
表2
表3
从表2和表3可以看出，本发明在生产聚丙烯材料时，将连续未切断的长纤维有序地输入二级双螺杆挤出机的第二进料口，有效解决了增强聚丙烯材料中纤维长度短的问题，得到的聚丙烯材料的各项性能指标增幅明显。
以上所述仅为本申请的优选实施例，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种长纤维在线增强聚丙烯直接注塑的方法，其特征在于：所述方法通过下列生产装置实现：包括一级螺杆挤出机、二级双螺杆挤出机、挤注式注塑系统、锁模系统、顺序分散架，所述一级螺杆挤出机设置有进料斗，二级双螺杆挤出机的第一进料口与一级螺杆挤出机的挤出口模连接，挤注式注塑系统与二级双螺杆挤出机的挤出口模连接，所述锁模系统与挤注式注塑系统连接，所述顺序分散架包括分散架外壳，以及水平布置在分散架外壳内部的纤维输送通道，所述纤维通道中设置有若干纤维输送口，所述顺序分散架与设置在二级双螺杆挤出机的第二进料口处，纤维通过顺序分散架后从第二进料口进入二级双螺杆挤出机；所述第二进料口设置在第二阶螺杆的撕裂区；
所述方法包括如下步骤：
(1)将原料加入设置在一级螺杆挤出机上的进料斗中，输送到第一级螺杆挤出机中进行塑化，塑化后的熔融聚丙烯从一级螺杆挤出机的挤出口模处挤出，进入二级双螺杆挤出机的第一进料口；
(2)通过顺序分散架将纤维连续有序地输入二级双螺杆挤出机的第二进料口，进而与来自一级螺杆挤出机的熔融聚丙烯材料混合进一步塑化；
(3)利用挤注式注塑系统将二级双螺杆挤出机塑化后的熔融混合物注入其模腔之中注塑成型，即得。
2.如权利要求1所述的长纤维在线增强聚丙烯直接注塑的方法，其特征在于：步骤(1)中，所述原料包括聚丙烯和助剂，所述聚丙烯和助剂的质量比为：6-7:1；优选的，所述助剂包括接枝PP、弹性体POE、抗氧化剂、阻燃剂、色母粒；进一步优选的，所述接枝PP、弹性体POE、抗氧化剂、阻燃剂、色母粒的质量比为4:2:1:1:2。
3.如权利要求1所述的长纤维在线增强聚丙烯直接注塑的方法，其特征在于：步骤(1)中，所述塑化的温度为210±30℃，时间为20-40s。
4.如权利要求1所述的在线增强聚丙烯材料的生产工艺，其特征在于：步骤(2)中，所述塑化的温度为210±30℃，时间为20-40s。
5.如权利要求1所述的长纤维在线增强聚丙烯直接注塑的方法，其特征在于：步骤(2)中，所述纤维包括璃纤维、碳纤维、玄武岩纤维中的一种或几种；优选的，所述纤维与步骤(1)中原料的质量比为(2-3)：(7-8)。
6.如权利要求1-5任一项所述的长纤维在线增强聚丙烯直接注塑的方法，其特征在于：所述顺序分散架的数量为2组，分别与二级双螺杆挤出机中的两个螺杆相对应。
7.如权利要求1-5任一项所述的长纤维在线增强聚丙烯直接注塑的方法，其特征在于：所述纤维输送通道的形状为“W”型。
8.如权利要求1所述的长纤维在线增强聚丙烯直接注塑的方法，其特征在于：所述二级双螺杆挤出机的底部经过了变径处理，即底部为锥形。
9.如权利要求1所述的长纤维在线增强聚丙烯直接注塑的方法，其特征在于：所述挤注式注塑系统的特点为短流道、大浇口；或，所述进料斗的下方出口处设置有原料输送装置；优选的，所述原料输送装置为绞刀。
10.如权利要求1-9任一项所述的长纤维在线增强聚丙烯直接注塑的方法制备的聚丙烯材料在汽车、电子、家电、通讯，医疗器材领域中的应用。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810941812.4A CN109203405A (zh) | 2018-08-17 | 2018-08-17 | 一种长纤维在线增强聚丙烯直接注塑的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810941812.4A CN109203405A (zh) | 2018-08-17 | 2018-08-17 | 一种长纤维在线增强聚丙烯直接注塑的方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109203405A true CN109203405A (zh) | 2019-01-15 |
Family
ID=64988713
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201810941812.4A Pending CN109203405A (zh) | 2018-08-17 | 2018-08-17 | 一种长纤维在线增强聚丙烯直接注塑的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN109203405A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110092060A (zh) * | 2019-04-15 | 2019-08-06 | 山东泰氏新材料科技有限责任公司 | 一种长纤维及织物混合增强的托盘及其制备工艺 |
| CN114045043A (zh) * | 2021-11-30 | 2022-02-15 | 浙江远景体育用品有限公司 | 一种高抗冲木塑头盔复合材料及制备方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1130562A (zh) * | 1994-10-14 | 1996-09-11 | 株式会社神户制钢所 | 长纤维增强的热塑性树脂的注射成型方法和注射成型机组 |
| CN1557619A (zh) * | 2004-01-14 | 2004-12-29 | 刘津平 | 长纤维填充增强塑料注射成型方法及装置 |
| CN102729450A (zh) * | 2012-07-18 | 2012-10-17 | 常州大学 | 长纤维增强热塑性树脂复合板材/片材的制备装置及方法 |
| KR20170070416A (ko) * | 2015-12-14 | 2017-06-22 | (주)엘지하우시스 | 고강도 열가소성 복합재 시트 제조장치 및 제조방법 |
-
2018
- 2018-08-17 CN CN201810941812.4A patent/CN109203405A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1130562A (zh) * | 1994-10-14 | 1996-09-11 | 株式会社神户制钢所 | 长纤维增强的热塑性树脂的注射成型方法和注射成型机组 |
| CN1557619A (zh) * | 2004-01-14 | 2004-12-29 | 刘津平 | 长纤维填充增强塑料注射成型方法及装置 |
| CN102729450A (zh) * | 2012-07-18 | 2012-10-17 | 常州大学 | 长纤维增强热塑性树脂复合板材/片材的制备装置及方法 |
| KR20170070416A (ko) * | 2015-12-14 | 2017-06-22 | (주)엘지하우시스 | 고강도 열가소성 복합재 시트 제조장치 및 제조방법 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110092060A (zh) * | 2019-04-15 | 2019-08-06 | 山东泰氏新材料科技有限责任公司 | 一种长纤维及织物混合增强的托盘及其制备工艺 |
| CN114045043A (zh) * | 2021-11-30 | 2022-02-15 | 浙江远景体育用品有限公司 | 一种高抗冲木塑头盔复合材料及制备方法 |
| CN114045043B (zh) * | 2021-11-30 | 2022-11-04 | 浙江远景体育用品股份有限公司 | 一种高抗冲木塑头盔复合材料及制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109130136A (zh) | 一种利用长纤维在线增强聚丙烯材料的生产装置及工艺 | |
| CN104404636B (zh) | 聚乳酸和色母粒注入式混合纺丝系统 | |
| CN109203405A (zh) | 一种长纤维在线增强聚丙烯直接注塑的方法 | |
| CN103991222A (zh) | 复合材料建筑模板的lft-d成型工艺 | |
| CN103030891A (zh) | 一种长玻璃纤维增强聚丙烯复合材料及其制备方法 | |
| CN100563999C (zh) | 木塑复合材料专用锥形双螺杆挤出机 | |
| CN101781808A (zh) | 双阶式超高分子量聚乙烯均匀溶液的连续溶解和解缠纺丝装置 | |
| DE60211177T2 (de) | Misch- und knetvorrichtung für kunststoffe | |
| CN102873882A (zh) | 一种长玻纤增强热塑性塑料板材的一步法成型设备 | |
| CN109468689A (zh) | 一种使用双阶柔和混炼机的超高分子量聚乙烯纤维冻胶纺丝方法及双阶柔和混炼机 | |
| CN103753727A (zh) | 一种制备聚合物/无机填料复合材料的方法 | |
| CN102690512B (zh) | 一种玻纤增强增韧尼龙6复合材料及其制备方法与应用 | |
| KR102323052B1 (ko) | 섬유 강화 열가소성 수지의 혼련 방법, 가소화 장치 및 압출기 | |
| JP2019069527A (ja) | 繊維強化熱可塑性樹脂の混練方法および可塑化装置 | |
| CN107738428A (zh) | 挤出机模具及生产连续长纤维增强复合材料的方法 | |
| CN210617235U (zh) | 一种预浸渍侧喂料装置 | |
| CN200991988Y (zh) | 热致液晶聚合物与热塑性塑料复合材料制备装置 | |
| CN106827570A (zh) | 一种短流程轻质高强复合材料制备方法及装置 | |
| CN112372877A (zh) | 一种用于高填充母粒生产的往复式混炼挤出造粒成套设备 | |
| CN203393282U (zh) | 一种利用废旧pet生产扁丝的装置 | |
| EP3730275A2 (de) | Verfahren zur direktcompoundierung faserverstärkter verbundwerkstoffe für das herstellen von kunststoffformteilen und direktcompoundierungsvorrichtung | |
| CN206484924U (zh) | 一种短流程轻质高强复合材料制备装置 | |
| CN102126262A (zh) | 塑料和植物纤维复合材料的叶片式加工设备及加工方法 | |
| CN111660522A (zh) | 一种一步法制备透气膜的生产设备及工艺 | |
| CN203844169U (zh) | 长纤维增强热塑料直接在线成型设备 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20190115 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |