CN109435280A - 热塑拉挤一次成型工艺 - Google Patents

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李�杰
李雪建
姚诗荣
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    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
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Abstract

本发明涉及一种热塑拉挤一次成型工艺，它属于热塑性复合材料生产加工领域。本发明依次通过：配纱：将纱线放置在纱架上；排纱：将纱架上的纱线，进行穿纱、排纱梳理；玻纤浸润：排纱梳理后的纱线，通过螺杆挤出设备挤出、高温的模式将料注入浸胶区域，高温下树脂熔融，实现玻纤浸透；成型牵引：浸胶后的树脂，通过预成型模，经过保温及冷却后直接成型，再通过牵引将制品拉出；切割。本发明工艺设计简单合理，稳定可靠，快速成型，实现连续化一次拉挤成型，满足使用需求。

Description

热塑拉挤一次成型工艺
技术领域
本发明涉及一种工艺，尤其是涉及一种热塑拉挤一次成型工艺，它属于热塑性复合材料生产加工领域。
背景技术
热塑性塑料拉挤成型具有较强的柔韧性和抗冲击性能、良好的抗破坏能力、可回收、可以重复利用等特点。但这种工艺受到以下缺点的制约：如熔体黏度高、成型温度高、基体在室温下呈固态，需要精确控制冷却和熔体冷却时收缩率大，产品质量波动大等。
热塑性基体拉挤成型所遇到的关键问题主要包括：基体在室温下呈固态、在熔融温度下流动性差（黏度高）和熔体冷却时收缩率大等特点。
通常，根据浸渍技术可把热塑性复合材料拉挤工艺分为非反应型拉挤工艺和反应拉挤工艺两大类（参见图1）。
非反应型拉挤中熔体浸渍 浸渍方法一般是让均匀分散、预加张力的连续纤维束通过一连串轮系，使纤维在熔融树脂中充分浸渍。为提高浸透性，还通常加一定的压力，或混入低相对分子质量同种类的改性组份（或增塑剂）等。
如公开日为2012年02月01日，公开号为102336026A的中国专利中，公开了一种名称为“纤维增强热塑性复合材料直接在线拉挤成型工艺”的发明专利。该拉挤工艺将玻璃纤维纱、玻璃纤维布、玻璃纤维毡等通过集束编织装置形成纤维预浸料。集束编织好的纤维预浸料在铺放熔融树脂的恒温不锈钢带上,经压料钢带辊压浸润后形成复合坯料。复合坯料依次通过预成型模具、成型模具，经冷却装置冷却后形成连续成品型材，最后经过切割装置剪裁成需要长度的成品型材；该其成型工艺步骤包括:底层树脂熔融铺放、纤维预浸料制备、顶层树脂铺放、压力润浸、坯料修整及温度调节、预成型、成型、冷却定型、成品剪裁，通过切割装置剪裁形成所需长度尺寸的成品型材。
上述非反应型拉挤中熔体浸渍拉挤工艺，首先将玻纤及树脂通过辊压成型成复合胚料，后进入模具成型，该过程是首先要制备这种胚料，坯料还需要二次升温熔融后进入模具成型。
而预聚体拉挤工艺，所使用到的树脂是将单体和引发剂混合后再加热熔融，由于预聚体初始相对分子质量小、黏度低及流动性好，使得纤维与之一边浸润、一边反应，从而可达到理想的浸渍效果。这种工艺要求单体聚合速度快，反应需精确控制。该工艺适用于玻璃纤维、碳纤维、尼龙以及其他纤维增强的热塑性塑料的拉挤成型，树脂的适用范围较广。预聚体拉挤工艺流程（参见图2）。
该预聚体拉挤工艺采用的是单体和引发剂熔融阶段对玻纤进行浸透，在浸透中树脂聚合；单体及引发剂，需要在玻纤浸润过程中发生聚合反应，其反应程度需要准确控制，其生产工艺较为复杂，生产速度受限制。
因此，提供一种工艺设计简单合理，稳定可靠，实现连续化一次拉挤成型，显得尤为必要。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种工艺设计简单合理，稳定可靠，快速成型，实现连续化一次拉挤成型的热塑拉挤一次成型工艺。
本发明解决上述问题所采用的技术方案是：该热塑拉挤一次成型工艺，其特征在于：包括如下步骤：
（1）配纱：将纱线放置在纱架上；
（2）排纱：将纱架上的纱线，进行穿纱、排纱梳理；
（3）玻纤浸润：排纱梳理后的纱线，通过螺杆挤出设备挤出、高温的模式将料注入浸胶区域，高温下树脂熔融，实现玻纤浸透；
（4）成型牵引：浸胶后的树脂，通过预成型模，经过保温及冷却后直接成型，再通过牵引将制品拉出；
（5）切割。
作为优选，本发明所述步骤（3）中，玻纤采用单丝浸胶。
作为优选，本发明所述步骤（3）中，树脂采用热塑性通用树脂。
作为优选，本发明所述步骤（3）中，高温下树脂熔融时加入助剂；减小树脂粘度便于玻纤浸透。
作为优选，本发明所述步骤（3）中，所述助剂包括相容剂、抗紫外剂、断链剂和脱模剂。
本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：1、工艺设计简单合理，稳定可靠，快速成型，实现连续化一次拉挤成型；2、树脂部分采用热塑性通用树脂，配相应的相容剂、抗紫外剂、断链剂及脱模剂等助剂，材料采用预混方式先实现组分均匀混合，在通过螺杆挤出及高温的模式将料注入浸胶区域，高温下树脂熔融，同时由于加入助剂，减小树脂粘度便于玻纤浸透；3、在玻纤的排布上，采用单丝浸胶，浸胶速度快而且浸透充分；4、浸胶后通过短的集束段（预成型模段）直接进入模具，经过保温及冷却后直接成型，再通过牵引将制品拉出、切割；从而实现快速一次拉挤成型。
附图说明
图1是现有不同热塑性拉挤工艺分类图。
图2是现有预聚体拉挤工艺流程示意图。
图3是本发明实施例的工艺流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。
实施例。
参见图3，本实施例热塑拉挤一次成型工艺，其特征在于：包括如下步骤：（1）配纱：将纱线放置在纱架上。
（2）排纱：将纱架上的纱线，进行穿纱、排纱梳理。
（3）玻纤浸润：排纱梳理后的纱线，通过螺杆挤出设备挤出、高温的模式将料注入浸胶区域，高温下树脂熔融，实现玻纤浸透。
（4）成型牵引：浸胶后的树脂，通过预成型模，经过保温及冷却后直接成型，再通过牵引将制品拉出。
（5）切割。
本实施例的玻纤采用单丝浸胶；树脂采用热塑性通用树脂；高温下树脂熔融时加入助剂；助剂包括相容剂、抗紫外剂、断链剂和脱模剂。
本实施例的热塑性树脂选择上通用化，通过配方、预先混料及螺杆挤出实现直接供料；排纱实现单丝浸透。
通过上述阐述，本领域的技术人员已能实施。
此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同，本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例说明。凡依据本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效变化或者简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种热塑拉挤一次成型工艺，其特征在于：包括如下步骤：
（1）配纱：将纱线放置在纱架上；
（2）排纱：将纱架上的纱线，进行穿纱、排纱梳理；
（3）玻纤浸润：排纱梳理后的纱线，通过螺杆挤出设备挤出、高温的模式将料注入浸胶区域，高温下树脂熔融，实现玻纤浸透；
（4）成型牵引：浸胶后的树脂，通过预成型模，经过保温及冷却后直接成型，再通过牵引将制品拉出；
（5）切割。
2.根据权利要求1所述的热塑拉挤一次成型工艺，其特征在于：所述步骤（3）中，玻纤采用单丝浸胶。
3.根据权利要求1所述的热塑拉挤一次成型工艺，其特征在于：所述步骤（3）中，树脂采用热塑性通用树脂。
4.根据权利要求1所述的热塑拉挤一次成型工艺，其特征在于：所述步骤（3）中，高温下树脂熔融时加入助剂。
5.根据权利要求4所述的热塑拉挤一次成型工艺，其特征在于：所述步骤（3）中，所述助剂包括相容剂、抗紫外剂、断链剂和脱模剂。
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