CN110126176A - 一种新型复合材料的生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种新型复合材料的生产工艺，其特征在于，其包括下列步骤：将上述聚碳酸酯与聚甲基丙烯酸甲酯液态混合物使用下列特定具有活动型腔的模具经过下列特定温度、压力和时间处理后，形成一种新型复合材料：将液态材料注入所述活动型腔C的注入速度范围为180‑330mm/s，压力范围为1500‑2000kgf/cm2，移动模移动，活动型腔容积由大变小至活动型腔E的时间范围10‑20s，本发明的新型复合材料的生产工艺由于使用了活动型腔，聚碳酸酯与聚甲基丙烯酸甲酯液态混合物容易流动，聚碳酸酯与聚甲基丙烯酸甲酯液态混合物在低速或低压下容易生成一种新型复合材料，而且新型复合材料内应力好、外观漂亮、不易相互分离。

Description

一种新型复合材料的生产工艺
技术领域
本发明涉及一种新型复合材料的生产工艺，尤其涉及一种使用了具有活动型腔的模具的新型复合材料的生产工艺。
背景技术
现有的注射生产的塑料加工方法是塑料在注塑机加热料筒中塑化后，由柱塞或往复螺杆注射到闭合模具的模腔中形成制品的塑料加工方法，此法能加工外形复杂、尺寸精确或带嵌件的制品，生产效率高。大多数热塑性塑料和某些热固性塑料(如酚醛塑料)均可用此法进行加工。
但是现有的注射生产中用于注塑的物料须有良好流动性，才能充满模腔以得到制品。
对于流动性不好的用于注塑的物料，使用现有的注射生产的塑料加工方法，在生产的过程中由于物料流动性不好导致流动阻力大，不容易生产，为了实现新型复合材料生产必须加大注塑压力和提高射胶速度，加大注塑压力和提高射胶速度会导致所生产新型复合材料的内应力大，外观不好、厚度不均匀、复合材料易分离，从而使新型复合材料质量很差、良率低。。
在生产薄壁新型复合材料过程中，即使使用具有良好流动性注塑的物料由于型腔偏小导致聚碳酸酯与聚甲基丙烯酸甲酯液态混合物流动阻力大，不容易生产，为了实现新型复合材料生产必须加大注塑压力和提高射胶速度，加大注塑压力和提高射胶速度会导致所生产新型复合材料的内应力大，外观不好、厚度不均匀、复合材料易分离，从而使新型复合材料质量很差、良率低。
发明内容
基于现有技术的不足，本发明创造的目的在于提供一种新型复合材料的生产工艺，由于使用了活动型腔，可以根据预设的容积需求来调整活动型腔的大小，使活动型腔停止压缩前的容积大于预设的容积需求，在较大容积的活动型腔中聚碳酸酯与聚甲基丙烯酸甲酯液态混合物流动的阻力会变小，聚碳酸酯与聚甲基丙烯酸甲酯液态混合物容易流动，聚碳酸酯与聚甲基丙烯酸甲酯液态混合物在低速或低压下容易生成一种新型复合材料，而且新型复合材料内应力好、外观漂亮、不易相互分离。
为了实现上述目的，本发明提供了一种新型复合材料的生产工艺，其特征在于，其包括下列步骤：
(1)将聚碳酸酯与聚甲基丙烯酸甲酯混合。
(2)将聚碳酸酯与聚甲基丙烯酸甲酯的混合物熔融。
(3)从液态聚碳酸酯与聚甲基丙烯酸甲酯的混合物挤出、冷却、造粒。
(4)将颗粒状材料由固态融化为液态。
(5)将上述液态混合物使用下列特定具有活动型腔的模具经过下列特定温度、压力和时间处理后，形成一种新型复合材料：
a、移动模向固定模方向移动，开始合模，当镶件组合接触到固定模时，由移动模、固定模和镶件组合组成活动型腔A，此时活动型腔容积最大，同时第二次移动机构相对于所述移动模可移动的最大距离为L0。所述移动模继续向所述固定模方向移动，直至所述移动模与第二次移动机构贴合，达到完全合模状态，此时形成活动型腔D，活动型腔D容积最小，此时第二次移动机构相对于所述移动模的距离为L1，L1＝0，同时设置所述移动模的压缩参数。依据上述设置的所述移动模的压缩参数，通过传感器控制所述移动模向所述第二次移动机构相反方向移动的距离，调节活动型腔的容积形成活动型腔B，使活动型腔B处于工作状态，此时第二次移动机构相对于所述移动模的距离为L2。
b、将液态材料注入所述活动型腔C，此时第二次移动机构相对于所述移动模的距离为L3。
c、所述移动模移动，活动型腔容积由大变小至预设要求容积，形成活动型腔E，此时第二次移动机构相对于所述移动模的距离为L4，L0＞L2＞L3＞L4≥L1。
d、新型复合材料冷却固化生产，所述移动模向与所述固定模相反的方向移动，打开活动型腔，弹簧将所述第二次移动机构与所述移动模弹开，所述第二次移动机构相对于所述移动模向所述固定模方向移动，新型复合材料4从所述移动模取出。
将液态材料注入所述活动型腔C与所述活动型腔工作这两个步骤的先后顺序是在将液态材料注入所述活动型腔C过程中所述活动型腔开始工作，活动型腔容积由大变小至预设的容积，形成活动型腔E，所述活动型腔A的容积>所述活动型腔B的容积>所述活动型腔C的容积>所述活动型腔E的容积≥所述活动型腔D的容积。
作为本发明新型复合材料的生产工艺的改进，本发明新型复合材料的生产工艺中上述将液态材料注入所述活动型腔C的注入速度范围为180-330mm/s，压力范围为1500-2000kgf/cm2。
作为本发明新型复合材料的生产工艺的改进，本发明新型复合材料的生产工艺中所述移动模移动，活动型腔容积由大变小至活动型腔E的时间范围10-20s。
作为本发明新型复合材料的生产工艺的改进，本发明新型复合材料的生产工艺中上述液态材料注入所述活动型腔C时的温度范围是300℃-350℃。
作为本发明新型复合材料的生产工艺的改进，本发明新型复合材料的生产工艺中上述液态材料注入所述活动型腔C时的温度范围是320℃，活动型腔容积由大变小至活动型腔E的时间为13s，上述将液态材料注入所述活动型腔C的注入速度范围为300mm/s，压力范围为1800kgf/cm2。
与现有技术相比较，本发明新型复合材料的生产工艺具有以下有益效果：由于使用了活动型腔，可以根据预设的容积需求来调整活动型腔的大小，使活动型腔停止压缩前的容积大于预设的容积需求，在较大容积的活动型腔中聚碳酸酯与聚甲基丙烯酸甲酯液态混合物流动的阻力会变小，聚碳酸酯与聚甲基丙烯酸甲酯液态混合物容易流动，聚碳酸酯与聚甲基丙烯酸甲酯液态混合物在低速或低压下容易生成一种新型复合材料，而且新型复合材料内应力好、外观漂亮、不易相互分离。
附图说明
图1为本发明新型复合材料的生产工艺优选实施例中生产工艺的第1-4步示意图。
图2为本发明新型复合材料的生产工艺优选实施例中生产工艺中F1动作示意图。
图3为本发明新型复合材料的生产工艺优选实施例中生产工艺中F2动作示意图。
图4为本发明新型复合材料的生产工艺优选实施例中生产工艺中F3动作示意图。
图5为本发明新型复合材料的生产工艺优选实施例中生产工艺中F4动作示意图。
图6为本发明新型复合材料的生产工艺优选实施例中生产工艺中F5动作示意图。
图7为本发明新型复合材料的生产工艺优选实施例中生产工艺中F6动作示意图。
图8为本发明新型复合材料的生产工艺优选实施例中生产工艺中F7和F8动作示意图。
图9为本发明新型复合材料的生产工艺优选实施例中的移动模结构示意图。
图10为本发明新型复合材料的生产工艺优选实施例中的固定模结构示意图。
图11为本发明新型复合材料的生产工艺优选实施例中的新型复合材料的示意图。
具体实施方式
本发明新型复合材料的生产工艺适用于生产薄壁新型复合材料、电池后盖、手机壳或光学类新型复合材料，使用的材料是高粘度材料或者低粘度材料，不容易相互分离的复合材料或者容易相互分离的复合材料。
参考图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10和图11，详细描述本发明新型复合材料的生产工艺的优选实施例。
在优先实施例是一种可以用来生产手机后盖的新型复合材料的生产工艺。
手机后盖需要同时具有硬度高和强度大的性能，硬度高解决手机后盖耐磨和较少划痕的使用效果，强度大解决手机后盖耐摔和耐裂的使用效果。
聚甲基丙烯酸甲酯，即poly methyl methacrylate，简称PMMA，又称做压克力、亚克力或有机玻璃，具有较高透明度和光亮度，耐热性好，并有坚韧，质硬，刚性特点，用作手机后盖生产原料可以满足手机后盖耐磨和较少划痕的使用效果。
聚碳酸酯，简称PC，是分子链中含有碳酸酯基的高分子聚合物，一种强韧的热塑性树脂，抗冲击性能好，用作手机后盖生产原料可以满足手机后盖耐摔和耐裂的使用效果。
为了同时满足手机后盖硬度高和强度大的性能，可以使用PMMA+PC的新型复合材料生产手机后盖，但是，在传统PMMA+PC混合材料生产工艺中注入速度范围为500mm/s以上，压力范围为2800-3000kgf/cm2，由于注料的速度快、压力大导致没有形成一种新型复合材料，PMMA与PC容易相互分离。
本发明的优先实施例中由于使用了活动型腔，可以在相对于传统生产工艺低速低压的条件下生产，由于注料的速度相对较慢、压力相对较小，形成一种新型复合材料，新型复合材料中不会出现PMMA与PC相互分离，生产难度变小，良率大大提高。
使用PMMA+PC混合材料形成可以用于生产手机后盖新型复合材料的具体工艺包括下列步骤：
(1)将聚碳酸酯与聚甲基丙烯酸甲酯混合。
(2)将聚碳酸酯与聚甲基丙烯酸甲酯的混合物熔融。
(3)从液态聚碳酸酯与聚甲基丙烯酸甲酯的混合物挤出、冷却、造粒。
(4)将颗粒状材料由固态融化为液态。
(5)将上述液态混合物使用下列特定具有活动型腔的模具经过下列特定温度、压力和时间处理后，形成一种新型复合材料：
a、移动模移动模1向固定模2方向移动，详见附图2中的F1，开始合模。当镶件组合接触到固定模2时，由移动模1、固定模2和镶件组合1.1.1组成活动型腔A，详见附图3中的F2，此时活动型腔容积最大，同时第二次移动机构1.1相对于所述移动模1可移动的最大距离为L0。所述移动模1继续向所述固定模2方向移动，直至所述移动模1与第二次移动机构1.1贴合，达到完全合模状态，详见附图4中的F3，此时形成活动型腔D，活动型腔D容积最小，此时第二次移动机构1.1相对于所述移动模1的距离为L1，L1＝0，同时设置所述移动模1的压缩参数。此过程是为了校正模具，让注塑机感应到模具的最小型腔的状态，如果没有让注塑机感应到正确的最小型腔的状态，将会使进料的量产生误差导致新型复合材料生产所需原料的量过多或过少。依据上述设置的所述移动模1的压缩参数，通过传感器1.4控制所述移动模1向所述第二次移动机构1.1相反方向移动的距离，调节活动型腔的容积形成活动型腔B，详见附图5中的F4，使活动型腔B处于工作状态，此时第二次移动机构相对于所述移动模的距离为L2。
b、将液态材料低速低压注入所述活动型腔C，此时第二次移动机构相对于所述移动模的距离为L3，详见附图6中的F5。
c、所述移动模1移动，活动型腔容积由大变小至新型复合材料要求体积，形成活动型腔E，详见附图7中的F6，此时第二次移动机构1.1相对于所述移动模1的距离为L4，L0＞L2＞L3＞L4≥L1。新型复合材料冷却固化生产，所述移动模1向与所述固定模2相反的方向移动，打开活动型腔，详见附图8中的F7，弹簧1.6将所述第二次移动机构1.1与所述移动模1弹开，所述第二次移动机构1.1相对于所述移动模1向所述固定模2方向移动，详见附图8中的F8，新型复合材料4从所述移动模1取出。将液态材料注入所述活动型腔C与第七步所述活动型腔工作这两个步骤的先后顺序是在第六步将液态材料注入所述活动型腔C过程中开始第七步动作，即注入一定量的聚碳酸酯与聚甲基丙烯酸甲酯液态混合物后，所述活动型腔开始工作，所述移动模1开始移动，并继续保持注料，保证新型复合材料生产所需要的原料充足，当满足新型复合材料所需原料后，停止注料，活动型腔容积由大变小至预设的容积要求，形成活动型腔E，所述移动模1停止移动，此时，根据新型复合材料对原料的需求量将多余的原料回抽，所述活动型腔A的容积>所述活动型腔B的容积>所述活动型腔C的容积>所述活动型腔E的容积≥所述活动型腔D的容积。
在本实施例中，本发明新型复合材料的生产工艺中上述将液态材料注入所述活动型腔C的注入速度范围为180-330mm/s，压力范围为1500-2000kgf/cm2，在本实施例中，速度为300mm/s，压力为1800kgf/cm2。
在本实施例中，本发明新型复合材料的生产工艺中上述所述移动模移动，活动型腔容积由大变小至活动型腔E的时间范围10-20s，在本实施例中活动型腔容积由大变小至活动型腔E的时间为13s。
在本实施例中，本发明新型复合材料的生产工艺中上述液态材料注入所述活动型腔C时的温度范围是300℃-350℃，在本实施例中上述液态材料注入所述活动型腔C时的温度是320℃
与现有技术相比较，本发明具有以下有益效果：由于使用了活动型腔，可以根据预设的容积需求来调整活动型腔的大小，使活动型腔停止压缩前的容积大于预设的容积需求，在较大容积的活动型腔中聚碳酸酯与聚甲基丙烯酸甲酯液态混合物流动的阻力会变小，聚碳酸酯与聚甲基丙烯酸甲酯液态混合物容易流动，聚碳酸酯与聚甲基丙烯酸甲酯液态混合物在低速或低压下容易生成一种新型复合材料，而且新型复合材料内应力好、外观漂亮、不易相互分离。
以上所揭露的仅为本发明的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (6)

1.一种新型复合材料的生产工艺，其特征在于，其包括下列步骤：
(1)将聚碳酸酯与聚甲基丙烯酸甲酯混合。
(2)将聚碳酸酯与聚甲基丙烯酸甲酯的混合物熔融。
(3)从液态聚碳酸酯与聚甲基丙烯酸甲酯的混合物挤出、冷却、造粒。
(4)将颗粒状材料由固态融化为液态。
(5)将上述液态混合物使用下列特定具有活动型腔的模具经过下列特定温度、压力和时间处理后，形成一种新型复合材料：
a、移动模向固定模方向移动，开始合模，当镶件组合接触到固定模时，由移动模、固定模和镶件组合组成活动型腔A，此时活动型腔容积最大，同时第二次移动机构相对于所述移动模可移动的最大距离为L0。所述移动模继续向所述固定模方向移动，直至所述移动模与第二次移动机构贴合，达到完全合模状态，此时形成活动型腔D，活动型腔D容积最小，此时第二次移动机构相对于所述移动模的距离为L1，L1＝0，同时设置所述移动模的压缩参数。依据上述设置的所述移动模的压缩参数，通过传感器控制所述移动模向所述第二次移动机构相反方向移动的距离，调节活动型腔的容积形成活动型腔B，使活动型腔B处于工作状态，此时第二次移动机构相对于所述移动模的距离为L2。
b、将液态材料注入所述活动型腔C，此时第二次移动机构相对于所述移动模的距离为L3。
c、所述移动模移动，活动型腔容积由大变小至预设要求容积，形成活动型腔E，此时第二次移动机构相对于所述移动模的距离为L4，L0＞L2＞L3＞L4≥L1。
d、新型复合材料冷却固化生产，所述移动模向与所述固定模相反的方向移动，打开活动型腔，弹簧将所述第二次移动机构与所述移动模弹开，所述第二次移动机构相对于所述移动模向所述固定模方向移动，新型复合材料4从所述移动模取出。
将液态材料注入所述活动型腔C与所述活动型腔工作这两个步骤的先后顺序是在将液态材料注入所述活动型腔C过程中所述活动型腔开始工作，活动型腔容积由大变小至预设的容积，形成活动型腔E，所述活动型腔A的容积>所述活动型腔B的容积>所述活动型腔C的容积>所述活动型腔E的容积≥所述活动型腔D的容积。
2.根据权利要求1所述的新型复合材料的生产工艺，其特征在于，上述将液态材料注入所述活动型腔C的注入速度范围为180-330mm/s，压力范围为1500-2000kgf/cm2。
3.根据权利要求1或2所述的新型复合材料的生产工艺，其特征在于，上述所述移动模移动，活动型腔容积由大变小至活动型腔E的时间范围10-20s。
4.根据权利要求2所述的新型复合材料的生产工艺，其特征在于，上述液态材料注入所述活动型腔C时的温度范围是300℃-350℃。
5.根据权利要求3所述的新型复合材料的生产工艺，其特征在于，上述液态材料注入所述活动型腔C时的温度范围是300℃-350℃。
6.根据权利要求4或5所述的新型复合材料的生产工艺，其特征在于，上述液态材料注入所述活动型腔C时的温度范围是320℃，活动型腔容积由大变小至活动型腔E的时间为13s，上述将液态材料注入所述活动型腔C的注入速度范围为300mm/s，压力范围为1800kgf/cm2。
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