[实用新型]一种玻璃纤维增强热塑性材料造粒生产系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及玻纤增强塑料生产设备技术领域，尤其涉及一种玻璃纤维增强热塑性材料造粒生产系统。

背景技术

玻璃纤维增强热塑性材料具有质量轻、强度高、造价低等特点，成为近年来的研究热点，目前已开发出玻纤增强PP、玻纤增强ABS、玻纤增强AS等多品种材料，被广泛应用于航空、航天、建筑、机械、汽车、电子等领域。

玻璃纤维在玻璃纤维增强热塑性材料体系中起骨架作用，用以提高体系强度，是决定材料增强效果的关键。研究表明，当基体中的玻璃纤维残余长度大于临界长度时，玻璃纤维才能对材料体系产生增强作用，否则仅能起到填充功能，而不改变材料的机械强度。同时，玻璃纤维与聚合物基体的粘结程度，也是决定材料体系性能的重要因素。

现有玻璃纤维增强热塑性材料造粒生产中，多采用连续的玻璃纤维，在挤出机头内破碎后，与聚合物熔体进行混合。在螺杆的高速剪切和熔体流动混合作用下，易导致玻璃纤维残余长度过小。同时，现有生产系统为保证玻璃纤维与聚合物基体间的粘合性，玻璃纤维进入聚合物熔体前，需依次经过预热装置(以去除玻璃纤维表面胶料)、表面处理装置(通过蚀刻或添加偶联剂的方法以提高玻璃纤维与聚合物基体的结合力)，以及设置在挤出机头处的浸渍装置(用于玻璃纤维的导向)。玻璃纤维预处理工艺复杂，且玻璃纤维在通过上述装置时产生的摩擦，导致挤出机头处的玻璃纤维飞纱现象严重，需人力频繁清理，否则易堵塞挤出机出料孔，出现断条，使生产中断。

实用新型内容

本实用新型提供一种玻璃纤维增强热塑性材料造粒生产系统，以解决上述现有技术不足。通过向聚合物基体内压射玻璃熔体微流，利用玻璃熔点与聚合物熔点的较大差异，使玻璃熔体微流在挤出机内固化成玻璃纤维，从而避免产生飞纱，有利于保证生产系统的顺畅运行。同时，由于玻璃熔体固化时与聚合物界面间发生的热传递，有利于提高玻璃纤维与聚合物的结合度，从而保证玻璃纤维对材料体系的增强效果。

为了实现本实用新型的目的，拟采用以下技术：

一种玻璃纤维增强热塑性材料造粒生产系统，其特征在于，包括聚合物配料单元、玻璃纤维配料单元、熔融单元、输送管路、挤出装置和造粒装置，所述聚合物基体配料单元与所述挤出装置的前进料口相连通，所述玻璃纤维配料单元、所述熔融单元和所述输送管路依次相连，所述输送管路与所述挤出装置的后进料口相连通，所述造粒装置与所述挤出装置的下料端相连通。

进一步，所述聚合物基体配料输送单元和所述玻璃纤维配料输送单元选用真空物料输送系统。

进一步，所述熔融单元选用玻璃窑炉，炉温1100～1600℃。

进一步，所述输送管路处设有高温增压泵。

进一步，所述挤出装置选用双螺杆挤出机，所述前进料口设置于螺杆输送段前端，所述后进料口设置于螺杆熔融段后1/3处。

进一步，所述后进料口处设有微孔滤板，孔径5～10μm。

进一步，所述造粒装置选用拉条式塑料切粒机。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型利用玻璃熔点与聚合物熔点的较大差异，创造性的采用向聚合物基体内压射玻璃熔体微流的方式代替原有的玻璃纤维剪切混合。具有较高温度的玻璃熔体被压射经过微孔后，进入较低温度的聚合物熔体，而快速固化形成玻璃纤维。在固化过程中，玻璃纤维与聚合物基体界面间的热传递有利于增强两者间的结合度。由于玻璃熔体在熔融段后端投入，降低了混合体系内玻璃纤维所受的剪切力，有利于延长玻璃纤维的残余长度。

进一步地，由于玻璃熔体在挤出机内固化形成玻璃纤维，因此不会产生飞纱，有利于优化生产环境，保证生产系统的顺畅运行。

附图说明

图1示出了本实用新型结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，一种玻璃纤维增强热塑性材料造粒生产系统，包括聚合物基体配料单元1、玻璃纤维配料单元2、熔融单元3、输送管路4、挤出装置5和造粒装置6。所述聚合物基体配料单元1用于聚合物基体原料的配置和输送，所述玻璃纤维配料单元2用于玻璃原料的配置和输送，所述熔融单元3用于制备玻璃熔体，所述输送管路4用于将所述熔融单元3内的玻璃熔体压射入所述挤出装置5中，以与聚合物熔体混合，所述挤出装置5用于熔融聚合物基体和促进混合材料体系的形成，所述造粒装置6用于混合材料的冷却、切料和干燥成型。

所述玻璃纤维配料单元2、所述熔融单元3和所述输送管路4依次相连。便于玻璃熔体的顺畅制备和输送。