[发明专利]高性能玻纤增强液晶高分子二次料回收造粒的方法

说明书

技术领域

本发明涉及耐高温工程塑料的加工技术，特别涉及一种高性能玻纤增强液晶高分子二次料回收造粒的方法。

背景技术

液晶聚酯是一种热致性主链液晶聚合物（TLCP，thermotropiemain-ehainliquide–stalpolyester），具有熔体粘度低、易于成型、强度高、耐热、耐化学试剂、屏蔽性佳等特点，热致性液晶聚合物是1976年美国Eastman kodak公司首次发现对苯二甲酸乙二醇酷（PET）改性对羟基苯甲酸（PHB/PET）显示热致性液晶之后才开始研究开发的，由此开发的一系列共聚酯产品称为Xydar，并由Darteo公司于1984年商品化。1985年，日本住友公司在引进Carborundum公司产品技术的基础上，开发出Ekonol纤维。上个世纪90年代后，整个液晶产业开始高速发展，特别是IT行业对LCP的需求量显著增长，主要用在电子零部件、LCD显示屏方面，同时开始广泛地进入航空航天、电子电器、医疗、汽车工业及化工设备等不同领域。其中，热致性芳香族聚酯LCP由于其优秀的特性，市场份额已占全部LCP材料的60%以上，如LCP最大厂商美国泰科纳公司的主打产品Vectra最近3年的增长率更在25%以上。日本宝理公司的富士工厂的Vectra生产规模由5200t扩大到8200t，并计划扩大到万吨以上。目前TLCP在工程塑料领域中都是通过纤维增强制备得到的复合材料，在纤维增强TLCP复合材料中，纤维比较均匀地分散在TLCP基体之中，在纤维方向增强TLCP基体，从而起最主要的承载作用。TLCP基体的作用是把玻纤粘结成一个整体，保持玻纤间的相对位置，使玻纤达到协同作用，保护其免受化学腐蚀和机械损伤;并减少环境的不利影响，传递和承受剪应力，在垂直于纤维的方向承受拉、压应力等。连续纤维增强复合材料在纤维方向具有很高的强度和模量，但在剪切强度和模量方面，在垂直于纤维方向的拉、压强度和模量方面，常发生横向开裂和脱层问题，即使如此，纤维增强TLCP复合材料仍具有以下的优越性：比强度及比刚度高；力学性能的可设计性；耐高温或低温性能和热稳定性好，良好的成型工艺和制品尺寸稳定性等。

随着电子工业的发展，电子产品追求小型化以及无卤阻燃等，TLCP制品在注塑过程中，由于目标产品主要是微小的制品，如继电器的线圈架、推动卡，壁厚小于0.5mm的外壳等，产生的浇口和流道等二次料的比例高达60%以上，由于TLCP价格高，因此如何对这些二次料进行回收再利用，是目前所有电子电器制造领域一直关注的一个问题。由于不同制品的浇口和流道形状各异，当采用单纯的机械破碎后玻纤增强TLCP二次料粒子不均匀，存在较大的颗粒以及粉末，对于精密注塑工艺影响大，容易造成注塑不满或者流延、模具毛边等缺陷，因此为了提高玻纤增强TLCP二次料的注塑性能，一般都是将其经过螺杆挤出造粒，得到颗粒直径和长度较为均匀的粒子后，再按照不同的比例与玻纤增强TLCP原料混合后注塑。

目前公开的国内外专利及相关文献中，单螺杆挤出机均是用于纯的树脂回收，而针对带有一定比例的玻纤增强的工程塑料，一般采用双螺杆挤出机对其进行回收造粒。

与常规塑料相比，玻纤增强的液晶高分子，具有耐高温、流动性能好以及硬度高等特点，对于目前工业水平的发展，TLCP二次料回收的方式主要是采用双螺杆挤出方式，虽然该方式具有生产效率高，颗粒均匀密实等优点，但是由于TLCP二次料在双螺杆挤出过程中会受到较为强烈的剪切，造成玻纤长度下降以及液晶高分子链段切断等问题，该方式得到的玻纤增强液晶高分子造粒料整体的机械性能下降幅度大于30%，耐热温度下降幅度大于15℃，严重影响了玻纤增强液晶高分子造粒料的使用。另外，由于采用双螺杆挤出量大，一旦材料出现流动不均匀，容易在机头模口处出现熔体破裂而无法正常挤出，并且积攒成块状的玻纤增强LCP料块，无法使用。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种高性能玻纤增强液晶高分子二次料回收造粒的方法，通过该方法获得的回收粒料性能稳定，其机械性能和耐热性能都得到大幅度提高。

本发明的技术方案为：一种高性能玻纤增强液晶高分子二次料回收造粒的方法，包括以下步骤：

（1）将待回收二次料进行破碎，得到颗粒状的待回收二次料；

（2）将颗粒状的待回收二次料放入金属分离器中，筛除其中的金属屑；

（3）筛除完成后，通过喂料装置将待回收二次料送入单螺杆挤出机进行挤出，单螺杆挤出机内的加工温度为325℃~380℃，同时在单螺杆挤出机的输出端采用金属链条进行拉条输送，得到条状物料；