一種直接在線復(fù)合長(zhǎng)纖維增強(qiáng)熱塑性材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及高分子材料領(lǐng)域，具體涉及一種直接在線復(fù)合長(zhǎng)纖維增強(qiáng)熱塑性材料 及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 直接在線復(fù)合長(zhǎng)纖維增強(qiáng)熱塑性材料（LFT-D)與其他纖維增強(qiáng)材料(如：片層模 塑料（SMC)、長(zhǎng)纖維增強(qiáng)熱塑性塑料顆粒（LFT-G))相比，省去了半成品環(huán)節(jié)，總體成本大幅 降低，成品件可回收再生。但是，傳統(tǒng)的LFT-D材料通常為長(zhǎng)玻璃纖維增強(qiáng)聚丙烯（PP)材 料，增強(qiáng)纖維的含量一般占基體樹(shù)脂總質(zhì)量的10?30%，增強(qiáng)纖維的平均長(zhǎng)度5?25mm。由 于增強(qiáng)纖維長(zhǎng)徑比小，纖維含量低，導(dǎo)致傳統(tǒng)的LFT-D材料力學(xué)性能及可在線噴涂性能不 能滿足要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 針對(duì)以上情況，本發(fā)明提供了一種LFT-D材料及其制備方法。用聚苯二甲酸乙二 醇酯代替聚丙烯，用高性能增強(qiáng)纖維代替玻璃纖維，通過(guò)雙螺桿擠出機(jī)螺桿組合設(shè)計(jì)提高 增強(qiáng)纖維的長(zhǎng)徑比，進(jìn)而提高材料的力學(xué)性能。
[0004] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明技術(shù)方案如下： 1、將聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯和助劑通過(guò)真空吸料裝置輸送到連續(xù)式失重混合裝置中， 根據(jù)產(chǎn)品力學(xué)性能要求進(jìn)行材料稱量混合。
[0005] 2、將混合后的原料送入一階雙螺桿擠出機(jī)熔融塑化，熔融后的混合物通過(guò)我公司 自主研發(fā)的特殊模頭形成聚合物薄膜，該聚合物薄膜直接被送入二階雙螺桿擠出機(jī)。
[0006] 3、在熔融的聚合物通過(guò)模頭形成聚合物薄膜的同時(shí)，增強(qiáng)纖維通過(guò)預(yù)處理、分散 后被引入到聚合物薄膜的頂端與薄膜一同進(jìn)入到二階雙螺桿擠出機(jī)中；通過(guò)參數(shù)調(diào)節(jié)，使 增強(qiáng)纖維占基體樹(shù)脂總質(zhì)量的30?50%。
[0007] 4、在二階雙螺桿擠出機(jī)中，通過(guò)調(diào)節(jié)螺桿組合方式和加工工藝參數(shù)使增強(qiáng)纖維的 平均長(zhǎng)度被控制在25?50mm ;增強(qiáng)纖維和聚合物均勻混合后，定量切斷，保溫輸送到模具 的投料區(qū)模壓成型，經(jīng)過(guò)后處理獲得最終產(chǎn)品。
[0008] 本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明所公開(kāi)的LFT-D材料為芳香族聚酰胺纖維、高分子 量聚乙烯纖維和大絲束碳纖維增強(qiáng)聚對(duì)苯二甲酸乙二醇脂，具有更高的力學(xué)性能和更好的 可在線噴涂性能。該材料可用于制造汽車車身等部件，省去了半成品環(huán)節(jié)，降低了生產(chǎn)成 本。
[0009]
【具體實(shí)施方式】： 下面以制備兩廂車后行李箱門(mén)為例，介紹一下本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】：將聚對(duì)苯二甲 酸乙二醇脂和助劑在80°C下真空干燥6h后，通過(guò)真空吸料裝置輸送到連續(xù)式失重混合裝 置中，根據(jù)兩廂車后行李箱門(mén)力學(xué)性能要求進(jìn)行材料稱量混合。將混合后的原料送入一 階雙螺桿擠出機(jī)熔融塑化，熔融后的混合物通過(guò)我公司自主研發(fā)的特殊模頭形成聚合物薄 膜，該聚合物薄膜直接被送入二階雙螺桿擠出機(jī)。在熔融的聚合物通過(guò)模頭形成聚合物薄 膜的同時(shí)，增強(qiáng)纖維通過(guò)預(yù)處理、分散后被引入到聚合物薄膜的頂端與薄膜一同進(jìn)入到二 階雙螺桿擠出機(jī)中；通過(guò)參數(shù)調(diào)節(jié)，使增強(qiáng)纖維占基體樹(shù)脂總質(zhì)量的30?50%。在二階雙 螺桿擠出機(jī)中，通過(guò)調(diào)節(jié)螺桿組合方式和加工工藝參數(shù)使增強(qiáng)纖維的平均長(zhǎng)度被控制在 25?50mm ;增強(qiáng)纖維和聚合物均勻混合后，定量切斷，保溫輸送到模具的投料區(qū)模壓成型， 模壓參數(shù)如下： 模壓壓力：2000T 模具溫度：模腔50°C、型芯45°C 保壓時(shí)間：30s 經(jīng)過(guò)后處理獲得最終產(chǎn)品。
[0010]表 1 :
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種直接在線復(fù)合長(zhǎng)纖維增強(qiáng)熱塑性材料（LFT-D)，其特征在于：所述LFT-D材料基 體樹(shù)脂為聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯，增強(qiáng)纖維為芳香族聚酰胺纖維、高分子量聚乙烯纖維和 大絲束碳纖維的一種或其組合。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述LFT-D材料，其特征在于：所述LFT-D材料由我公司自主研發(fā) 設(shè)備及工藝制得，增強(qiáng)纖維占基體樹(shù)脂總質(zhì)量的30?50%，增強(qiáng)纖維的平均長(zhǎng)度在25? 50mm〇
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種直接在線復(fù)合長(zhǎng)纖維增強(qiáng)熱塑性材料（LFT-D）及其制備方法。該LFT-D材料的基體樹(shù)脂為聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯，增強(qiáng)纖維為芳香族聚酰胺纖維、高分子量聚乙烯纖維和大絲束碳纖維的一種或其組合。增強(qiáng)纖維占基體樹(shù)脂總質(zhì)量的30～50%，增強(qiáng)纖維的平均長(zhǎng)度在25～50mm。該LFT-D材料可替代鋼板用于汽車車身，具有抗沖擊、耐蠕變、耐熱、可在線噴涂、裝配性能優(yōu)異等優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】C08L67-02, C08L77-10, C08L23-06, C08J5-06, C08K7-06
【公開(kāi)號(hào)】CN104559072
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201310471859
【發(fā)明人】穆興文, 宋陽(yáng), 宮克難
【申請(qǐng)人】黑龍江鑫達(dá)企業(yè)集團(tuán)有限公司
【公開(kāi)日】2015年4月29日
【申請(qǐng)日】2013年10月11日