CN109702920B - 一种热塑性树脂／纤维复合材料的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种热塑性树脂／纤维复合材料的制备方法，包括以下步骤：原料分组混合，将待改性的热塑性树脂原料和纤维材料进行混合搅拌，得到原料A，并将一定量的PE树脂和添加剂进行混合搅拌，得到原料B，原料分组熔融，将原料A和原料B分别投入到两台双螺杆挤出机中进行熔融，溶体混合，将两台双螺杆挤出机的出料口连接混合装置，将原料A的溶体和原料B的熔体同时注入到混合装置中进行混合，得到混合原料C，拉丝。本发明避免高温造成添加剂失效，有利于提高热熔性树脂的性能，同时，通过对熔融的原料进行搅拌，使得热熔性树脂的组分更加均匀，方便对熔融树脂进行加压，有利于提高混合效果，提高混合效率，使得添加剂扩散更加均匀，使得热熔性树脂的性能更加稳定。

Description

一种热塑性树脂／纤维复合材料的制备方法

技术领域

本发明涉及树脂改性技术领域，尤其涉及一种热塑性树脂/纤维复合材料的制备方法。

背景技术

热塑性树脂的加工工艺一般包括注塑、挤出、吹塑、纺丝等工艺，在这些加工过程中，在热塑性树脂改性加工过程中常常将热塑性树脂与纤维进行复合，形成复合材料，来改进热塑性树脂的性能，常常通过螺杆挤出机将混合的原料同时挤出造粒。

在实际生产中可能由于温度过高，造成复合材料原料中的一些添加剂性能失效，所以现提出了一种热塑性树脂/纤维复合材料的制备方法。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种热塑性树脂/ 纤维复合材料的制备方法。

本发明提出的一种热塑性树脂/纤维复合材料的制备方法，包括以下步骤：

S1：原料分组混合，将待改性的热塑性树脂原料和纤维材料进行混合搅拌，得到原料A，并将一定量的PE树脂和添加剂进行混合搅拌，得到原料B；

S2：原料分组熔融，将原料A和原料B分别投入到两台双螺杆挤出机中进行熔融；

S3：溶体混合，将两台双螺杆挤出机的出料口连接混合装置，将原料A的溶体和原料B的熔体同时注入到混合装置中进行混合，得到混合原料C；

S4：拉丝，对混合装置进行加压，挤出混合原料C熔体，进行拉丝处理；

S5：切粒，对拉丝进行过水降温、风干等操作后，通过切粒机进行切粒，得到成品颗粒D；

S6：均化混合，将成品颗粒D投入到均化罐中，进行升温均化。

优选地，所述S1中，添加剂为抗氧化剂、相容剂和增强剂中的一种或组合。

优选地，所述S2中，原料B所用双螺杆挤出机的参数为 345-375r/min。

优选地，所述S6中，均化温度为80-90℃，均化时间大于6h，均化后成品颗粒D的含水量小于0.15。

一种热塑性树脂/纤维复合材料的制备方法所涉及的混合装置，包括金属内筒，所述金属内筒为底端开口的筒状结构，所述金属内筒外壁套设有金属外筒，所述金属外筒底端为锥形结构，且金属外筒底端活动连接有喷丝头，所述金属内筒顶端外壁通过螺栓固定有中空轴电机，且中空轴电机输出轴内壁通过螺栓固定有导料管，所述导料管底端穿过金属内筒顶端内壁，所述导料管侧壁开有等距离分布的排料孔，且导料管侧壁焊接有绞龙叶片，所述中空轴电机输出轴内壁顶端位置活动连接有进料管，且进料管两侧均焊接有用于与双螺杆挤出机出料口连接的进料支管，所述进料管侧壁套设有电热夹套，且进料管侧壁靠近电热夹套位置处螺接有单相进气嘴，所述金属内筒内设有等距离呈环形分布的竖直设置的搅拌杆，且搅拌杆底端向金属外筒一侧弯折延伸，所述搅拌杆底端与金属外筒内壁通过螺栓固定，所述金属内筒侧壁顶端位置焊接有金属环片，所述金属环片顶端外壁通过螺栓固定有等距离分布的液压伸缩杆，所述金属外筒侧壁通过轴承活动连接有金属环，所述液压伸缩杆伸缩端穿过金属环片底端外壁与金属环顶端外壁通过螺栓固定，所述金属环侧壁设有用于驱动金属外筒转动的驱动机构。

优选地，所述驱动机构包括安装在金属环侧壁上的电机和嵌接在金属外筒上的外齿环，且电机输出轴通过螺栓固定有齿轮盘，所述齿轮盘与外齿环啮合。

优选地，所述金属内筒留有加热腔，且加热腔内嵌接有电热层，所述搅拌杆一端开有安装孔，且安装孔内封装有陶瓷发热管。

优选地，所述中空轴电机、电机、液压伸缩杆、电热夹套、电热层和陶瓷发热管均连有开关，且开关连有微处理器。

本发明中的有益效果为：

1.通过将添加剂融入到熔融的PE树脂中，避免高温造成添加剂失效，有利于提高热熔性树脂的性能，同时，通过对熔融的原料进行搅拌，使得热熔性树脂的组分更加均匀。

2.通过设置的混合装置，结合设置的液压伸缩杆，配合金属外筒和金属内筒，方便对熔融树脂进行加压，有利于提高混合效果，提高混合效率，使得添加剂扩散更加均匀，使得热熔性树脂的性能更加稳定。

附图说明

图1为本发明提出的一种热塑性树脂/纤维复合材料的制备方法的流程示意图；

图2为本发明提出的一种热塑性树脂/纤维复合材料的制备方法所涉及的混合装置的局部剖视结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图1，一种热塑性树脂/纤维复合材料的制备方法，包括以下步骤：

S1：原料分组混合，将待改性的热塑性树脂原料和纤维材料进行混合搅拌，得到原料A，并将一定量的PE树脂和添加剂进行混合搅拌，得到原料B；

S2：原料分组熔融，将原料A和原料B分别投入到两台双螺杆挤出机中进行熔融；

S3：溶体混合，将两台双螺杆挤出机的出料口连接混合装置，将原料A的溶体和原料B的熔体同时注入到混合装置中进行混合，得到混合原料C；

S4：拉丝，对混合装置进行加压，挤出混合原料C熔体，进行拉丝处理；

S5：切粒，对拉丝进行过水降温、风干等操作后，通过切粒机进行切粒，得到成品颗粒D；

S6：均化混合，将成品颗粒D投入到均化罐中，进行升温均化。

S1中，添加剂为抗氧化剂、相容剂和增强剂中的一种或组合，述S2中，原料B所用双螺杆挤出机的参数为345-375r/min，S6中，均化温度为80-90℃，均化时间大于6h，均化后成品颗粒D的含水量小于0.15。

参照图2，一种热塑性树脂/纤维复合材料的制备方法所涉及的混合装置，包括金属内筒16，其特征在于，金属内筒16为底端开口的筒状结构，金属内筒16外壁套设有金属外筒2，金属外筒2底端为锥形结构，且金属外筒2底端活动连接有喷丝头1，金属内筒16 顶端外壁通过螺栓固定有中空轴电机7，且中空轴电机7输出轴内壁通过螺栓固定有导料管11，导料管11底端穿过金属内筒16顶端内壁，导料管11侧壁开有等距离分布的排料孔，且导料管11侧壁焊接有绞龙叶片，中空轴电机7输出轴内壁顶端位置活动连接有进料管8，且进料管8两侧均焊接有用于与双螺杆挤出机出料口连接的进料支管9，进料管8侧壁套设有电热夹套，且进料管8侧壁靠近电热夹套位置处螺接有单相进气嘴10，金属内筒16内设有等距离呈环形分布的竖直设置的搅拌杆13，且搅拌杆13底端向金属外筒2一侧弯折延伸，搅拌杆13底端与金属外筒2内壁通过螺栓固定，金属内筒16侧壁顶端位置焊接有金属环片5，金属环片5顶端外壁通过螺栓固定有等距离分布的液压伸缩杆6，金属外筒2侧壁通过轴承活动连接有金属环3，液压伸缩杆6伸缩端穿过金属环片5底端外壁与金属环3顶端外壁通过螺栓固定，金属环3侧壁设有用于驱动金属外筒2转动的驱动机构，驱动机构包括安装在金属环3侧壁上的电机14和嵌接在金属外筒2上的外齿环，且电机14输出轴通过螺栓固定有齿轮盘15，齿轮盘15与外齿环啮合，金属内筒16留有加热腔，且加热腔内嵌接有电热层，搅拌杆13一端开有安装孔，且安装孔内封装有陶瓷发热管，中空轴电机7、电机14、液压伸缩杆6、电热夹套、电热层和陶瓷发热管均连有开关，且开关连有微处理器，微处理器型号为 ARM9TDMI。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但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，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种热塑性树脂/纤维复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：原料分组混合，将待改性的热塑性树脂原料和纤维材料进行混合搅拌，得到原料A，并将一定量的PE树脂和添加剂进行混合搅拌，得到原料B；

S2：原料分组熔融，将原料A和原料B分别投入到两台双螺杆挤出机中进行熔融；

S3：溶体混合，将两台双螺杆挤出机的出料口连接混合装置，将原料A的溶体和原料B的熔体同时注入到混合装置中进行混合，得到混合原料C；

S4：拉丝，对混合装置进行加压，挤出混合原料C熔体，进行拉丝处理；

S5：切粒，对拉丝进行过水降温、风干等操作后，通过切粒机进行切粒，得到成品颗粒D；

S6：均化混合，将成品颗粒D投入到均化罐中，进行升温均化。

2.根据权利要求1所述的一种热塑性树脂/纤维复合材料的制备方法，其特征在于，所述S1中，添加剂为抗氧化剂、相容剂和增强剂中的一种或组合。

3.根据权利要求1所述的一种热塑性树脂/纤维复合材料的制备方法，其特征在于，所述S2中，原料B所用双螺杆挤出机的参数为345-375r/min。

4.根据权利要求1所述的一种热塑性树脂/纤维复合材料的制备方法，其特征在于，所述S6中，均化温度为80-90℃，均化时间大于6h，均化后成品颗粒D的含水量小于0.15。

5.根据权利要求1所述的一种热塑性树脂/纤维复合材料的制备方法所涉及的混合装置，包括金属内筒(16)，其特征在于，所述金属内筒(16)为底端开口的筒状结构，所述金属内筒(16)外壁套设有金属外筒(2)，所述金属外筒(2)底端为锥形结构，且金属外筒(2)底端活动连接有喷丝头(1)，所述金属内筒(16)顶端外壁通过螺栓固定有中空轴电机(7)，且中空轴电机(7)输出轴内壁通过螺栓固定有导料管(11)，所述导料管(11)底端穿过金属内筒(16)顶端内壁，所述导料管(11)侧壁开有等距离分布的排料孔，且导料管(11)侧壁焊接有绞龙叶片，所述中空轴电机(7)输出轴内壁顶端位置活动连接有进料管(8)，且进料管(8)两侧均焊接有用于与双螺杆挤出机出料口连接的进料支管(9)，所述进料管(8)侧壁套设有电热夹套，且进料管(8)侧壁靠近电热夹套位置处螺接有单相进气嘴(10)，所述金属内筒(16)内设有等距离呈环形分布的竖直设置的搅拌杆(13)，且搅拌杆(13)底端向金属外筒(2)一侧弯折延伸，所述搅拌杆(13)底端与金属外筒(2)内壁通过螺栓固定，所述金属内筒(16)侧壁顶端位置焊接有金属环片(5)，所述金属环片(5)顶端外壁通过螺栓固定有等距离分布的液压伸缩杆(6)，所述金属外筒(2)侧壁通过轴承活动连接有金属环(3)，所述液压伸缩杆(6)伸缩端穿过金属环片(5)底端外壁与金属环(3)顶端外壁通过螺栓固定，所述金属环(3)侧壁设有用于驱动金属外筒(2)转动的驱动机构。

6.根据权利要求5所述的一种热塑性树脂/纤维复合材料的制备方法所涉及的混合装置，其特征在于，所述驱动机构包括安装在金属环(3)侧壁上的电机(14)和嵌接在金属外筒(2)上的外齿环，且电机(14)输出轴通过螺栓固定有齿轮盘(15)，所述齿轮盘(15)与外齿环啮合。

7.根据权利要求5所述的一种热塑性树脂/纤维复合材料的制备方法所涉及的混合装置，其特征在于，所述金属内筒(16)留有加热腔，且加热腔内嵌接有电热层，所述搅拌杆(13)一端开有安装孔，且安装孔内封装有陶瓷发热管。

8.根据权利要求5所述的一种热塑性树脂/纤维复合材料的制备方法所涉及的混合装置，其特征在于，所述中空轴电机(7)、电机(14)、液压伸缩杆(6)、电热夹套、电热层和陶瓷发热管均连有开关，且开关连有微处理器。

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