[发明专利]押出机及使用其制成的LFT押出件

说明书

本发明公开一种押出机及使用其制成的LFT押出件，其中押出机使用长纤维热塑性塑料(LFT)为原料，以连续式押出成型工艺生产LFT押出件如LFT片材、管材与异型材。押出机的螺杆的结构改良，包括螺杆的杆身具有三个不同螺纹沟深区段，依序为一进料段、一压缩段及一计量段，使得押出机所生产的LFT押出件具有高强度、高刚度、高尺寸稳定性、低翘曲度、耐潜变等特点。

技术领域

本发明涉及一种长纤复合材料的押出件，尤其涉及以连续式拉挤成型工艺生产的长纤复合材料(LFT)，及其使用该工艺的押出机。

背景技术

长纤维热塑性塑料(long fiber thermoplastics，LFT)，也称长纤复合材料，是将包含玻纤与碳纤且长度介于6-25mm的纤维与热塑性树脂基材经过造粒而制成的热塑性树脂，适用于聚丙烯(PP)、聚酰胺(PA6、PA66)，聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)或聚苯硫醚(PPS)等热塑型树脂。

长纤维复合材料(LFT)具有轻量化、高强度、高刚度、高尺寸稳定性、低翘曲度、耐潜变等显著特点，其中，以拉伸及冲击强度更能凸显长纤维复合材料(LFT)的强度，可以弥补短纤复合材料(short fiber thermoplastics，SFT)强度上的不足。

长纤维复合材料(LFT)的加工方式，现有技术是以射出成型(injection molding)与模压成型(sheet molding compound)加工LFT片材、管材或异型材产品，即使也采用以连续式拉挤成型(continuous pultrusion)加工LFT产品，但单螺杆押出机的螺杆则需要提出结构改良。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种单螺杆押出机，其螺杆结构经过改良，使得长纤维复合材料(LFT)适用以连续式拉挤成型(continuous pultrusion)工艺生产LFT押出件如LFT片材、管材或异型材产品；所述螺杆的结构特征，包括：

1.螺杆的总长度为L且直径为D，且L/D比值介于20-26；

2.螺杆的杆身，按杆身的螺纹沟深的深浅，区分为三个区段，依序为进料段、压缩段及计量段，其中，进料段的长度为L1、压缩段的长度为L2、以及，计量段的长度为L3，且满足下列条件：

1)L1+L2+L3＝L；

2)进料段的长度(L1)为螺杆总长度(L)的0.40-0.50倍，优选为0.40倍，进料段的螺纹沟深为d1，且4mm≤d1≤7mm；

3)计量段的长度(L3)为螺杆总长度(L)的0.10-0.20倍，优选为0.20倍的，且计量段(M)的螺纹沟深为d3；

4)螺杆的压缩比(compression ratio,CR)为进料段的螺纹沟深(d1)与计量段的螺纹沟深(d3)的比值(d1/d3)介于2.0-4.0，优选为2.0-2.5；以及

5)压缩段的长度(L2)为螺杆总长度(L)的0.30-0.40倍，优选为0.40倍，压缩段(C)的螺纹沟深为d2，且d3≤d2≤d1，优选为d3d2d1。

本发明使用连续式押出成型工艺的押出机，将长纤复合材料加热成熔融状态，再将此熔融塑料自模头(Die Head)连续不断地押出，经真空定型冷却，由牵引机拉取，使其形成连续的制品。

单螺杆押出机工艺条件为：一区温度为180-260℃，二区温度为200-260℃，三区温度为210-285℃，四区温度为220-290℃，模头温度为240-310℃，螺杆转速5-50rpm。

上述牵引机引取速度控制在0.3-2.0米/分钟。