[发明专利]纤维增强热塑性复合材料直接在线拉挤成型工艺

摘要

一种纤维增强热塑性复合材料直接在线拉挤成型工艺，属于热塑性复合材料生产加工技术领域。该拉挤工艺将玻璃纤维纱、玻璃纤维布、玻璃纤维毡等通过集束编织装置形成纤维预浸料。集束编织好的纤维预浸料在铺放熔融树脂的恒温不锈钢带上，经压料钢带辊压浸润后形成复合坯料。复合坯料依次通过预成型模具、成型模具，经冷却装置冷却后形成连续成品型材，最后经过切割装置剪裁成需要长度的成品型材；本发明所指原料组分为：聚酯树脂、玻璃纤维、硅烷型偶联剂颗粒、双马酰亚胺、紫外线吸收剂、抗氧化剂、填料，其成型工艺步骤包括：底层树脂熔融铺放、纤维预浸料制备、顶层树脂铺放、压力润浸、坯料修整及温度调节、预成型、成型、冷却定型、成品剪裁；通过切割装置剪裁形成所需长度尺寸的成品型材。

主权项

一种纤维增强热塑性复合材料直接在线拉挤成型工艺，其特征是是将玻璃纤维纱、玻璃纤维布、玻璃纤维毡等通过集束编织装置形成纤维预浸料；集束编织好的纤维预浸料在铺放熔融树脂的恒温不锈钢带上，经压料钢带辊压浸润后形成复合坯料；复合坯料依次通过预成型模具、成型模具，经冷却装置冷却后形成连续成品型材，最后经过切割装置剪裁成需要长度的成品型材；本发明所指原料组分配比为：聚酯树脂50～65％、玻璃纤维28～35%、硅烷型偶联剂颗粒0.5～2.0%、双马酰亚胺0.5％～1％、紫外线吸收剂0～0.1%、抗氧化剂1～4%、填料5～8％，其成型工艺步骤如下：（1）底层树脂熔融铺放：将干燥好的树脂、添加剂、紫外线吸收剂、抗氧化剂、填料等按比例混合后放入树脂预混装置中进行熔融预混；混合好的熔融料液经口模平铺到恒温不锈钢带上，并保持恒温不锈钢带温度在200℃～220℃范围内，使树脂料液保持在熔融状态，以便纤维预浸料的浸渍；（2）纤维预浸料制备：玻璃纤维纱、布、毡经过处理后，通过集束编织装置编织铺放成纤维预浸料，根据制备的型材所需的力学性能要求，通过集束编织装置对纤维的铺放、纤维层厚度、纤维含量进行调整；制作好的纤维预浸料铺放在恒温不锈钢带的熔融树脂上；（3）顶层树脂铺放：在铺好的纤维预浸料上方再铺放一层熔融树脂，形成熔融树脂——纤维——熔融树脂铺层，根据产品性能需求选择铺放层数及纤维铺放形式、长度；（4）压力润浸：铺放好的熔融树脂——纤维——熔融树脂铺层在恒温不锈钢带中，经压料钢带辊压浸润后形成坯料；（5）坯料修整及温度调节：制作好的坯料通过辅助牵引／预压／修整装置，经温度探测进行温度检测后，由温度调节装置对坯料进行温度调节，保持坯料温度在180℃～200℃范围内；（6）预成型：将坯料依次通过一组或多组预成型模具，使坯料逐步与成品具有相似形状；（7）成型：经过预成型的坯料经成型模具后制得成品型材，根据所需型材的不同，更换不同形状的成型模具，以制备具有固定截面的型材，如Ｌ型、圆型、工字型等型材；（8）冷却定型：温度探测器对成型后的型材进行温度检测，并控制冷却装置对成型后的型材进行冷却定型；（9）成品剪裁：冷却后的型材经过牵引／切边／修整装置的修整后，通过切割装置剪裁形成所需长度尺寸的成品型材。