[发明专利]一种纤维增强环氧树脂拉挤棒的制造方法及设备

说明书

技术领域

    本发明涉及拉挤棒的制造方法及设备，更具体说是一种纤维增强环氧树脂拉挤棒的制造方法及设备。

背景技术

环氧树脂是泛指分子中含有两个或两个以上环氧基团的有机高分子化合物，环氧树脂的分子结构是以分子链中含有活泼的环氧基团为其特征，环氧基团可以位于分子链的末端、中间或成环状结构。由于分子结构中含有活泼的环氧基团，使它们可与多种类型的固化剂发生交联反应而形成不溶、不熔的具有三向网状结构的高聚物。

环氧树脂通过与玻璃等纤维增强材料复合，制成的环氧树脂复合材料具有机械强度高，耐腐蚀、耐高温、绝缘性好等优点。环氧树脂复合材料棒被广泛应用于化工、电力、建筑等领域，如电力输送的绝缘子芯棒。

纤维增强环氧树脂拉挤棒根据其生产工艺可分为缠绕管和拉挤管。

缠绕管通过浸渍环氧树脂胶的纤维纱在缠绕固化制成。其机械强度有待于进一步的提高，且缠绕工艺生产效率低、工艺复杂、缠绕的均匀性控制要求高。因此在实际生产中较少采用。

拉挤棒采用环氧树脂复合材料的拉挤成型工艺,采用现有的挤出机，将浸渍过环氧树脂胶液的连续纤维束，在牵引力的拉拔下通过成型模具的挤压,并在模具中和固化炉中受热固化成型玻璃钢型材。这种方法制造纤维增强环氧树脂复合棒时，浸渍过环氧树脂的纤维纱中会带入很多气泡，这些气泡最终留在成品的复合棒内，同时，由于环氧树脂胶液具有流动性，在浸渍过环氧树脂胶液的纤维纱输入挤出机时，环氧树脂胶液会向下流动，而使棒内的环氧树脂均匀性不好，从而影响纤维增强环氧树脂复合棒的产品质量。

发明内容

针对上述情况，本发明拟解决的问题是提供一种能明显减少棒内气泡的纤维增强环氧树脂拉挤棒的制造方法及设备，同时可提高棒内的环氧树脂均匀性，从而提高纤维增强环氧树脂拉挤棒的产品质量。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：一种纤维增强环氧树脂复合棒的制造方法，将连续纤维束在牵引力的拉拔下进入注射模具，在注射模具中加压注入环氧树脂胶液，使纤维束与环氧树脂复合，然后纤维束与环氧树脂复合体进入成型模具中，在成型模具中受热固化，制成纤维增强环氧树脂拉挤棒。所述纤维增强环氧树脂拉挤棒其截面可以是圆形或椭圆形或三角形或四边形和五边以上的多边形。

所述纤维束在注射模具可以为棒状分布。作为优选，所述纤维束在注射模加压注入环氧树脂胶液时，为圆筒状分布，加压注入环氧树脂胶液后，将纤维束与环氧树脂复合体并成棒状。

所述环氧树脂胶液在注射模具中的注入点为二个以上。所述环氧树脂胶液在管状模具中注入的压力为：使环氧树脂胶液轴向的液面在离注射模具的进料口小于30厘米处。

纤维增强环氧树脂拉挤棒的制造设备，它包括注射模具、成型模具、加热器，以及环氧树脂胶液加压器，所述注射模具的出料口与成型模具的进料口连接，所述加热器设置在成型模具的外侧；所述注射模具的侧壁上设有胶液注入口，所述胶液注入口与环氧树脂胶液加压器管道连接。

所述注射模具的模孔可以为棒状。作为优选，所述注射模具的模孔为管状、并且向出料口处其管状的内外径逐渐变小、直至并为棒状。

所述胶液注入口对应的模孔位置，具有孔壁扩张结构。所述环氧树脂胶液在注射模具中的胶液注入口为二个以上。

采用上述方案，本发明的纤维增强环氧树脂复合棒的制造方法，将连续纤维束在牵引力的拉拔下进入注射模具，在注射模具中与注入的环氧树脂胶液复合，然后在成型模具中受热固化。由于环氧树脂胶液是在压力条件下注入，环氧树脂胶液从胶液注入口向进料口流动，能将注射模具内、纤维束附近的空气排向进料口，能明显减少纤维增强环氧树脂复合棒内气泡。同时由于环氧树脂胶液是加压注入，对注射模具内分布的纤维束中加压注入环氧树脂胶液，可提高环氧树脂均匀性，从而提高纤维增强环氧树脂复合棒产品质量。实践证明，与现有技术相比，采用本发明的的制造方法，可减少纤维增强环氧树脂复合棒内气泡90%以上。

在优选方案中，纤维束在注射模加压注入环氧树脂胶液时，为圆筒状分布，使加压注入环氧树脂胶液时后，将纤维束与环氧树脂复合体并成棒状。这样更加提高了环氧树脂胶液与纤维束的融合。

环氧树脂胶液在管状模具中的注入点为二个以上，更能提高管壁内的环氧树脂均匀性，也就是提高了复合棒内的环氧树脂均匀性，同时还能提高产品质量。环氧树脂胶液在注射模具中注入的压力为：使环氧树脂胶液轴向的液面在离注射模具的进料口小于30厘米处，能进一步可减少纤维增强环氧树脂复合棒内气泡、提高复合棒的密实度。