[发明专利]连续纤维束多层共挤出机头模具

说明书

一种连续纤维束多层共挤出机头模具，包括用于与主挤出机相连的复合模头，用于与辅挤出机相连的复合外模，以及芯模、口模和模头压板。在复合模头上设有用于与主挤出机连通的主料流道；在复合外模上设有用于与辅挤出机连通的辅料流道；在口模与复合外模之间形成第一流道，在口模与芯模之间形成第二流道。连续纤维束通过口模上的穿丝孔进入穿丝通道，在口模的端口与来自主料流道和辅料流道的树脂交汇并被均匀地包覆，形成多层复合结构。本发明具有适用范围广、高效节能、工艺操作简单、纤维束排列有序、纤维改性效果显著的优点。

技术领域

本发明涉及模具，尤其涉及一种连续纤维束多层共挤出机头模具。

背景技术

塑料管材具有质轻、耐腐蚀、使用寿命长等优点，但是与传统管材(如混凝土管等)相比，在使用强度上存在一定差距。这一缺陷大大限制了塑料管材的推广与应用。纤维具有强度高、耐磨、耐冲击性好等特点，因此常被用于塑料管材的增强改性，尤其是通过添加连续纤维束对塑料管材进行增强、增韧改性。

发明专利CN201293157Y公开了一种“PE缠绕复合管”。专利中提及的连续纤维束增强塑料管材的生产步骤如下：首先经过挤出模具挤出圆形管材内胚，待冷却定型后在其外表面连续织布缠绕一层纤维束，再进入挤出机包覆一层树脂，再次冷却定型，形成一种“三明治”结构。这种生产方式存在如下缺点：(1)产品局限性，只能在实壁的、圆形的塑料管材上实现，无法应用到中空结构壁塑料管材上，特别是在工字钢型、波纹型、环状肋型的结构壁管材；(2)生产效率低，管材的生产线长，设备繁多，生产周期长，产品质量不容易稳定控制；(3)生产耗能高，该管材成型需要2次成型工艺；(4)纤维与树脂之间的结合力有限，受到外力作用时纤维和树脂容易相互剥离，产品使用寿命低。

发明专利CN2601817Y公开了一种“长玻纤螺旋在线复配圆形塑料管材挤出机头”。该机头可安装在各种通用塑料管材挤出机上，可将玻璃纤维连续裁切成一定长度的短纤维，使玻璃纤维混合到塑料熔体中，然后使混合熔体绕管材芯棒轴线螺旋流动。该方法实现了纤维与树脂熔体之间的均匀混合，简化了纤维增强管材的生产流程，降低了生产成本；同时可以使得纤维沿管壁螺旋取向。但是这种生产方式最大的问题是伴随着连续长纤维被裁切成3～5mm的短纤维，大幅度降低纤维对管材冲击强度、拉伸强度的提升空间。

发明内容

本发明的目的，就是为了解决上述问题，提供一种连续纤维束多层共挤出机头模具。

为了达到上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种连续纤维束多层共挤出机头模具，其包括：

用于与主挤出机相连的复合模头，在复合模头上设有用于与主挤出机连通的主料流道；

用于与辅挤出机相连的复合外模，在复合外模上设有用于与辅挤出机连通的辅料流道；

芯模，与复合模头螺纹连接；

口模，套在芯模外并由复合外模通过螺栓固定，在口模与复合外模之间形成第一流道，在口模与芯模之间形成第二流道；

模头压板，套装在复合外模上并通过螺栓与复合模头相连。

所述口模包括圆环形头部和圆管形身部，头部外表面设有多个穿丝孔，身部相应设有多个穿丝通道与所述穿丝孔连通；连续纤维束通过穿丝孔进入穿丝通道，在口模的端口与来自主料流道和辅料流道的树脂交汇并被均匀地包覆，形成多层复合结构。

所述复合模头由第一模头、第二模头和第三模头顺序串连而成，其中第一模头上设有用于与主挤出机相连通的主进料口，第三模头上设有用于芯模螺纹连接的内螺纹中孔；来自主挤出机的树脂通过主进料口进入所述主料流道，并通过主料流道进入所述第一流道和第二流道，在口模端口与连续纤维束汇合。