[发明专利]一种熔喷技术生产CFT-PP用布材的方法

说明书

本发明公开了一种熔喷技术生产CFT‑PP用布材的方法，其通过调整布材的配方组成，所制备的熔喷布材的孔隙率、厚度和力学性能不同，而适合于后续生产CFT‑PP。本发明制备的布材不仅可满足CFT‑PP的制备要求，而且采用熔喷技术生产布材，解决了目前熔喷布生产能力大大过剩、熔喷机器闲置和浪费问题。

技术领域

本发明属于连续玻璃纤维增强热塑性聚丙烯(Continuous glass fiberreinforced thermal polyproplene，CFT-PP)片材的生产技术领域，具体地说，涉及一种玻璃纤维增强聚丙烯材料、工艺技术、及其制备方法与应用。

背景技术

玻璃纤维增强聚丙烯是一种将玻璃纤维添加到热塑性聚丙烯树脂中，通过配方优化、工艺优化混炼挤压得到的片材，进一步利用该片材进行模具冲压成型，得到各种异型结构件、半结构件和非结构件，由于CFT-PP具有轻量、抗冲、抗弯、抗拉等优异的综合性能，广泛用于汽车、地铁、高铁、飞机、航天、建筑、交通等诸多领域，适合社会、经济的低碳、绿色发展。在玻璃增强聚丙烯热塑性材料中，玻璃纤维的长度是极为重要的参数指标，一般长度低于3mm的为短玻纤增强聚丙烯热塑性材料（SFT），长度介于12~15mm的为长玻纤增强聚丙烯材料（LFT），二者在力学性能方面有较大的差异，特别是抗冲击性能，LFT-PP比SFT要高，尽管如此，LFT-PP的抗冲击性能与钢材相比还是要低，这也就限制了LFT-PP在某些产品上的应用，比如汽车的前后保险杆，特别是前保险杆，用LFT-PP还显不足，需要使用连续玻璃纤维增强的聚丙烯（CFT-PP）作为其母材，进行模压成型加工。一般CFT-PP的生产方法有熔体浸渍法、溶液浸渍法、粉末浸渍法、纤维混编法等。熔体浸渍法需要采用切断剂降低PP分子量使其具有较低的熔体粘度，便于浸渍玻璃纤维，显然，PP分子量的降低大大牺牲了PP的力学性能，包括抗冲性能、抗弯性能、抗拉性能等。溶液浸渍法需要使用溶剂，一般来说可以溶解PP的溶剂极少，即使可以找到溶剂，也需要在高温下溶解，突出的问题是成型后需要脱除溶剂，这一脱除溶剂过程不仅耗费大量的热能，还带来环境的污染和溶剂带来的成本提高，PP中溶剂的残留也使材料性能下降，使用中的释放对消费者的身体健康带来不利影响。粉末浸渍法虽然解决了前二者的不足，但需要使用PP粉料，PP颗粒越细，浸渍效果越好，但通常出厂时PP都是粒径为2~3 mm的粒料，对于原料的来源要求较高，实际上增加了制造成本，此外，玻璃纤维与PP的质量比例调控难以自如调节。玻纤纤维和PP纤维混编则需要分别将玻璃和PP制成直径合适的纤维，利用织布设备按照一定的纹理织成混编纤维布，再进行模压成型，对于玻璃纤维和PP纤维的制备提出较高的要求。如何实现高效的CFT-PP的生产，依然是很大的挑战。

发明内容

本发明的目的是提供一种将PP按照一定工艺配方配置成混合料，通过熔喷技术，将PP混合料制成具有一定孔隙率和一定厚度的熔喷布，也称无纺布、非织布。与用于口罩的熔喷布相比，本发明得到的熔喷布配方组成不同，制成的熔喷布的孔隙率、厚度不同，适合于后续生产CFT-PP，得到的熔喷布进一步加工制成CFT的力学性能也不同，因此它是一种科学利用熔喷技术来制备用于生产CFT-PP的材料，同时它还解决了目前熔喷布生产能力大大过剩，很多熔喷机器闲置带来的浪费，还可以让很多的熔喷生产企业科学转型。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

将PP原料、抗氧母粒、色母粒、相容料按照一定的比例称量，加入混料机中搅拌均匀，通过自动加料单元按照一定的流量加入螺杆挤出机的料斗中。螺杆挤出机机分多区控温加热，各区温度达到设定值后，开启螺杆电机，螺杆以一定的转速转动，开启自动喂料单元，料斗中的混合料以一定的流量进入螺杆挤出机，螺杆挤出机的机头温度设定在一定值，以保持混合料以可流动的液态从喷头的丝孔喷出，在喷头的侧面接有高温气体入口，通过高温气体将混合料快速喷出，在距离喷头一定位置处安装有连续接收熔喷布的接受带，接受带宽度与与喷头的宽度相匹配，熔体喷涂至接受带后，在接受带表面形成近程无序、远程有序的纤维交织的多孔结构，通过输送带将得到的熔喷布送到收卷机，收卷包装即得到生产CFT-PP所需要的布材。