專利名稱：一種注射拉擠工藝用注射模具及采用其制備樹脂基復(fù)合材料的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種注射模具及采用其制備樹脂基復(fù)合材料的方法。
背景技術(shù)：
拉擠成型工藝是復(fù)合材料主要成型工藝之一，其特點(diǎn)是一、工藝簡(jiǎn)單、高效，適合于高性能纖維復(fù)合材料的大規(guī)模生產(chǎn)。拉擠線速度已知達(dá)到4m/min以上，加上可同時(shí)生產(chǎn)多件產(chǎn)品，更進(jìn)一步提高了生產(chǎn)效率。二、拉擠能最好地發(fā)揮纖維的增強(qiáng)作用。在大多數(shù)復(fù)合材料制造工藝中纖維是不連續(xù)的，這使纖維強(qiáng)度損失極大，即使連續(xù)纖維纏繞，由于纖維的彎曲、交迭等也使其強(qiáng)度有一定損失。例如螺旋纏繞中，纖維的張度發(fā)揮一般只有75% 85%。在拉擠中，纖維不僅連續(xù)而且充分展直，是發(fā)揮纖維強(qiáng)度的理想形式。三是質(zhì)量波動(dòng)小。拉擠工藝自動(dòng)化程度高，工序少，時(shí)間短，操作技術(shù)和環(huán)境對(duì)制品質(zhì)量影響都很小，因此用同樣原材料，拉擠制品質(zhì)量穩(wěn)定性較其他工藝制品要高。拉擠成型這項(xiàng)工藝，目前還處在高速發(fā)展階段。從國(guó)內(nèi)外發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，主要為生產(chǎn)大尺寸、復(fù)雜截面、厚壁產(chǎn)品，發(fā)展重點(diǎn)為新型海洋用復(fù)合材料、電力傳輸、民用工程的結(jié)構(gòu)組件、以及高層建筑項(xiàng)目。目前國(guó)外最厚的拉擠成型產(chǎn)品已達(dá)100mm，同時(shí)拉擠工藝也從模腔內(nèi)“黑色藝術(shù)”發(fā)展到以更加科學(xué)的實(shí)驗(yàn)手段，反復(fù)驗(yàn)證研究模內(nèi)固化動(dòng)力學(xué)，同時(shí)借助于各種電子設(shè)備、樹脂注射、模具設(shè)計(jì)等不斷優(yōu)化質(zhì)量提高生產(chǎn)率，隨著先進(jìn)設(shè)備的發(fā)展，那些之前被認(rèn)為不可想象的工藝也將不斷涌現(xiàn)。如反應(yīng)注射拉擠成型技術(shù)，該技術(shù)是 20世紀(jì)70年代后期發(fā)展起來(lái)的。玻璃纖維通過導(dǎo)紗器和預(yù)成型模后，進(jìn)入連續(xù)樹脂傳遞模塑模具中，在模具中以穩(wěn)定的高壓和流量，注入專用樹脂，使玻璃纖維充分浸透和排除氣泡，在牽引機(jī)的牽引下進(jìn)入模具固化成型，從而實(shí)現(xiàn)連續(xù)樹脂傳遞模塑或稱注射拉擠。注射拉擠具有以下優(yōu)點(diǎn)1、玻璃纖維充分浸透，所生產(chǎn)的FRP制品中微氣泡含量少，介電性能優(yōu)良；2、供樹脂系統(tǒng)與大氣容易隔離，產(chǎn)品性能不易受環(huán)境影響；3、注射的樹脂一直保持有相同的固化特性(一直是“新膠”)；4、容易得到透明的產(chǎn)品，使產(chǎn)品缺陷(如夾雜、結(jié)紗等) 易于發(fā)現(xiàn)和剔除；5、對(duì)環(huán)境和操作人員的影響小。但目前的注射拉擠工藝及模具設(shè)計(jì)掌握在少數(shù)企業(yè)手中，且注膠模具較為繁瑣，現(xiàn)提出較為簡(jiǎn)便的新型注射模具設(shè)計(jì)方案。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有注射拉擠工藝用注射模具結(jié)構(gòu)繁瑣的問題，本發(fā)明提供了一種注射拉擠工藝用注射模具及采用其制備樹脂基復(fù)合材料的方法。本發(fā)明注射拉擠工藝用注射模具，所述注射模具設(shè)有模腔和注膠孔，模腔由圓臺(tái)形模腔和圓柱形模腔組成，注膠孔位于圓臺(tái)形模腔的模壁上，注膠孔與圓臺(tái)形模腔連通，圓臺(tái)形模腔的大直徑端口為入紗口，圓臺(tái)形模腔的小直徑端與圓柱形模腔的一端貫通，圓臺(tái)形模腔的小直徑端口的直徑與圓柱形模腔的直徑相同，圓柱形模腔的另一端與拉擠成型模具的模腔密封連通，注射模具的外側(cè)壁與拉擠成型模具螺紋連接。
本發(fā)明的注射拉擠工藝用注射模具，注射模具的外側(cè)壁與拉擠成型模具螺紋連接部位的拉擠成型模具的外側(cè)壁上設(shè)有循環(huán)水冷卻裝置。防止因長(zhǎng)時(shí)間使用，熱量傳遞引起樹脂在注射浸膠工裝內(nèi)固化。本發(fā)明的注射拉擠工藝用注射模具中注膠孔的個(gè)數(shù)為1 4個(gè)，均勻分布在圓臺(tái)形模腔的模壁上。較佳地，注膠孔位于與圓臺(tái)形模腔的大直徑端口(即下底面端口)的距離為圓臺(tái)形模腔的長(zhǎng)度的六分之一至三分之一的的模壁上。此處纖維分布較松散，便于樹脂在纖維空隙間滲透。本發(fā)明的注射拉擠工藝用注射模具中圓臺(tái)形模腔的小直徑端口與大直徑端口的直徑比為1 2 6。本發(fā)明的注射拉擠工藝用注射模具的模腔為圓形橫截面，方便于后續(xù)的圓形橫截面的樹脂基復(fù)合材料的制備。但本發(fā)明的注射拉擠工藝用注射模具的模腔的橫截面形狀不局限于圓形橫截面，根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)需要的樹脂基復(fù)合材料的產(chǎn)品規(guī)格，對(duì)注射模具的模腔的模腔橫截面做相應(yīng)的變化，也在本發(fā)明的設(shè)計(jì)構(gòu)思中，因此，凡是依據(jù)本發(fā)明中的設(shè)計(jì)構(gòu)思所作出的等效變化或修飾，均應(yīng)被視為在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。如本發(fā)明的注射拉擠工藝用注射模具的模腔的橫截面形狀為正多邊形(例如為正方形、正三角形或正五邊形)，則注射拉擠工藝用注射模具中的模腔由棱臺(tái)形模腔和棱柱形模腔組成，注膠孔位于棱臺(tái)形模腔的模壁上，注膠孔與棱臺(tái)形模腔連通，棱臺(tái)形模腔的大橫截面端口為入紗口，棱臺(tái)形模腔的小橫截面端與棱柱形模腔的一端貫通，棱臺(tái)形模腔的小橫截面端口與棱柱形模腔的形狀和面積均相同，棱柱形模腔的另一端與拉擠成型模具的模腔密封連通，其它連接關(guān)系不變。采用本發(fā)明的注射拉擠工藝用注射模具制備樹脂基復(fù)合材料的方法，是通過以下步驟實(shí)現(xiàn)的一、將按配方制備的適用注射拉擠工藝的樹脂基體加入注膠罐，控制注膠罐的溫度為室溫至200°C，然后將注膠罐中的樹脂基體經(jīng)由注膠頭后進(jìn)入注射模具上的注膠孔注入圓臺(tái)形模腔中；二、在牽引裝置的牽引下，依次經(jīng)過烘紗房和梳理分散處理后的呈單絲狀均勻分布的連續(xù)纖維由注射模具的圓臺(tái)形模腔的大直徑端進(jìn)入注射模具的模腔，再經(jīng)圓柱形模腔進(jìn)入拉擠成型模具的模腔，浸漬有樹脂的纖維依次經(jīng)拉擠成型模具的定型區(qū)域、 固化區(qū)域和后固化區(qū)域后，即得到樹脂基復(fù)合材料，完成采用注射拉擠工藝用注射模具制備樹脂基復(fù)合材料的方法；其中步驟二中控制連續(xù)纖維的牽引速度為100 500mm/min。本發(fā)明控制得到的乙烯基樹脂基復(fù)合材料中乙烯基樹脂的體積百分含量為30% 60%，玻璃纖維增強(qiáng)材料的體積百分含量為40% 70%。本發(fā)明的注射拉擠工藝用注射模具的模腔為前錐后平設(shè)計(jì)，圓臺(tái)形模腔的大直徑端口為入紗口，并且注膠孔開在圓臺(tái)形模腔的模壁上，同時(shí)根據(jù)紗量(纖維量)及樹脂粘度，調(diào)節(jié)注膠孔數(shù)量及位置。較佳地，在靠近圓臺(tái)形模腔的大直徑端的位置開注膠孔時(shí)，此處纖維分布較松散，便于樹脂在纖維空隙間滲透浸潤(rùn)。隨著纖維的前進(jìn)，浸潤(rùn)至纖維上的樹脂受到圓臺(tái)形模腔的小直徑端(上底面端)和圓柱形模腔的腔壁的壓迫，從而進(jìn)一步浸潤(rùn)纖維，并向后壓迫纖維空隙間的氣體，向后排出氣泡，減少?gòu)?fù)合材料中的空隙率，浸漬有樹脂的纖維繼續(xù)前進(jìn)，進(jìn)入拉擠成型模具，并依次經(jīng)拉擠成型模具的定型區(qū)域、固化區(qū)域和后固化區(qū)域后得到樹脂基復(fù)合材料。
采用本發(fā)明的注射拉擠工藝用注射模具制備樹脂基復(fù)合材料的方法中步驟一中采用的樹脂基體均為現(xiàn)有本領(lǐng)域技術(shù)人員掌握的常用的樹脂基體，其配方及制備方法均處于想得知，即可得知的狀態(tài)。步驟一采用的注膠罐為能夠控溫的注膠罐，根據(jù)樹脂體系的不同及工藝需要調(diào)整注膠罐的溫度。步驟一中采用定量注射設(shè)備將注膠罐中的樹脂基體通過注射模具上的注膠孔注入圓臺(tái)形模腔中，所述定量注射設(shè)備是通過將計(jì)量泵與注膠罐連通，并在注膠罐與注膠孔之間的輸膠管道上設(shè)置計(jì)量閥得到的。本發(fā)明的方法簡(jiǎn)單，控制連續(xù)纖維的牽引速度為100 500mm/min，使得樹脂基體完全浸漬纖維。得到的樹脂基復(fù)合材料進(jìn)行切割后即可得到實(shí)際所需長(zhǎng)度的樹脂基復(fù)合材料制品。制備得到的樹脂基復(fù)合材料空隙率少，提高樹脂基復(fù)合材料力學(xué)性能，例如采用本發(fā)明的注射拉擠工藝用注射模具制備的乙烯基樹脂基玻璃纖維復(fù)合材料(乙烯基樹脂基體和玻璃纖維增強(qiáng)材料的體積比為1 1)的力學(xué)性能提高了 5%。本發(fā)明簡(jiǎn)化了注射模具，及注射模具與拉擠成型模具之間的連接關(guān)系，擴(kuò)大了注射拉擠工藝的應(yīng)用范圍，并且實(shí)現(xiàn)了拉擠工藝的機(jī)械化、自動(dòng)化。對(duì)延長(zhǎng)高反應(yīng)活性樹脂適用期、減少環(huán)境對(duì)樹脂體系影響、降低工人誤操作幾率均有顯著效果。


圖1是本發(fā)明的注射拉擠工藝用注射模具的剖視圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明技術(shù)方案不局限于以下所列舉具體實(shí)施方式
，還包括各具體實(shí)施方式
間的任意組合。
具體實(shí)施方式
一結(jié)合附圖1，說明本實(shí)施方式為注射拉擠工藝用注射模具，所述注射模具設(shè)有模腔ι和注膠孔2，模腔1由圓臺(tái)形模腔1-1和圓柱形模腔1-2組成，注膠孔2 位于圓臺(tái)形模腔1-1的模壁上，注膠孔2與圓臺(tái)形模腔1-1連通，圓臺(tái)形模腔1-1的大直徑端口為入紗口，圓臺(tái)形模腔1-1的小直徑端與圓柱形模腔1-2的一端貫通，圓臺(tái)形模腔1-1 的小直徑端口的直徑與圓柱形模腔1-2的直徑相同，圓柱形模腔1-2的另一端與拉擠成型模具3的模腔密封連通，注射模具的外側(cè)壁與拉擠成型模具3螺紋連接。本實(shí)施方式的的注射拉擠工藝用注射模具的模腔為前錐后平設(shè)計(jì)(只有一個(gè)中心軸線)，圓臺(tái)形模腔1-1的大直徑端口為入紗口，并且注膠孔開在圓臺(tái)形模腔的模壁上， 同時(shí)根據(jù)紗量(纖維量)及樹脂粘度，調(diào)節(jié)注膠孔數(shù)量及位置。較佳地，在靠近圓臺(tái)形模腔 1-1的大直徑端的位置開注膠孔時(shí)，此處纖維分布較松散，便于樹脂在纖維空隙間滲透浸潤(rùn)。隨著纖維的前進(jìn)，浸潤(rùn)至纖維上的樹脂受到圓臺(tái)形模腔1-1的小直徑端(上底面端) 和圓柱形模腔1-2的腔壁的壓迫，從而進(jìn)一步浸潤(rùn)纖維，并向后壓迫纖維空隙間的氣體，向后排出氣泡，減少?gòu)?fù)合材料中的空隙率，浸漬有樹脂的纖維繼續(xù)前進(jìn)，進(jìn)入拉擠成型模具3， 并依次經(jīng)拉擠成型模具3的定型區(qū)域、固化區(qū)域和后固化區(qū)域后得到樹脂基復(fù)合材料。
具體實(shí)施方式
二本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一不同的是注射模具的外側(cè)壁與拉擠成型模具3螺紋連接部位的拉擠成型模具3的外側(cè)壁上設(shè)有循環(huán)水冷卻裝置4。其它參數(shù)及連接關(guān)系與具體實(shí)施方式
一相同。本實(shí)施方式設(shè)置循環(huán)水冷卻裝置，能防止因長(zhǎng)時(shí)間使用，熱量傳遞引起樹脂在注射浸膠工裝內(nèi)固化。
具體實(shí)施方式
三本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一或二不同的是注膠孔2的個(gè)數(shù)為 1 4個(gè)，均勻分布在圓臺(tái)形模腔1-1的模壁上。其它參數(shù)及連接關(guān)系與具體實(shí)施方式
一或二相同。本實(shí)施方式中根據(jù)紗量及樹脂粘度，可調(diào)節(jié)注射孔數(shù)量及位置。
具體實(shí)施方式
四本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一或二不同的是注膠孔2的個(gè)數(shù)為 2個(gè)，均勻分布在圓臺(tái)形模腔1-1的模壁上。其它參數(shù)及連接關(guān)系與具體實(shí)施方式
一或二相同。
具體實(shí)施方式
五本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一至四之一不同的是注膠孔2位于與圓臺(tái)形模腔1-1的大直徑端口(即下底面端口)的距離為圓臺(tái)形模腔1-1的長(zhǎng)度的六分之一至三分之一的模壁上。其它參數(shù)與連接關(guān)系與具體實(shí)施方式
一至四之一相同。本實(shí)施方式中，注膠孔2位于靠近圓臺(tái)形模腔1-1的大直徑端口(入紗口)的位置，此處纖維分布較松散，便于樹脂在纖維空隙間滲透。同時(shí)根據(jù)紗量(纖維量)及樹脂粘度，調(diào)節(jié)注膠孔數(shù)量。
具體實(shí)施方式
六本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一至五之一不同的是圓臺(tái)形模腔 1-1的小直徑端口與大直徑端口的直徑比為1 2 6。其它參數(shù)與連接關(guān)系與具體實(shí)施方式
一至五之一相同。本實(shí)施方式中控制圓臺(tái)形模腔1-1的小直徑端的直徑，以保證浸漬有樹脂基體的纖維前進(jìn)至此階段時(shí)模壁對(duì)其有一定的壓力，將其中的空氣排擠出。
具體實(shí)施方式
七本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一至五之一不同的是圓臺(tái)形模腔 1-1的小直徑端口與大直徑端口的直徑比為1 3 5。其它參數(shù)與連接關(guān)系與具體實(shí)施方式
一至五之一相同。
具體實(shí)施方式
八本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一至五之一不同的是圓臺(tái)形模腔 1-1的小直徑端口與大直徑端口的直徑比為1 4。其它參數(shù)與連接關(guān)系與具體實(shí)施方式
一至五之一相同。
具體實(shí)施方式
九本實(shí)施方式為注射拉擠工藝用注射模具，所述注射模具設(shè)有模腔1和注膠孔2，模腔1由正四棱臺(tái)形模腔1-1和正四棱柱形模腔1-2組成，注膠孔2位于正四棱臺(tái)形模腔1-1的模壁上，注膠孔2與正四棱臺(tái)形模腔1-1連通，正四棱臺(tái)形模腔1-1 的大橫截面端口為入紗口，正四棱臺(tái)形模腔1-1的小橫截面端與正四棱柱形模腔1-2的一端貫通，正四棱臺(tái)形模腔1-1的小橫截面端口與正四棱柱形模腔1-2的面積相同，正四棱柱形模腔1-2的另一端與拉擠成型模具3的模腔密封連通，注射模具的外側(cè)壁與拉擠成型模具3螺紋連接。
具體實(shí)施方式
十本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
九不同的是注射模具的外側(cè)壁與拉擠成型模具3螺紋連接部位的拉擠成型模具3的外側(cè)壁上設(shè)有循環(huán)水冷卻裝置4。
具體實(shí)施方式
十一本實(shí)施方式為采用具體實(shí)施方式
一所述的注射拉擠工藝用注射模具制備樹脂基復(fù)合材料的方法，是通過以下步驟實(shí)現(xiàn)的一、將按配方制備的適用注射拉擠工藝的樹脂基體加入注膠罐，控制注膠罐的溫度為室溫至200°C，然后將注膠罐中的樹脂基體經(jīng)由注膠頭后進(jìn)入注射模具上的注膠孔注入圓臺(tái)形模腔中；二、在牽引裝置的牽引下，依次經(jīng)過烘紗房和梳理分散處理后的呈單絲狀均勻分布的連續(xù)纖維由注射模具的圓臺(tái)形模腔1-1的大直徑端進(jìn)入注射模具的模腔1，再經(jīng)圓柱形模腔1-2進(jìn)入拉擠成型模具3的模腔，然后浸漬有樹脂的纖維依次經(jīng)拉擠成型模具3的定型區(qū)域、固化區(qū)域和后固化區(qū)域后，即得到樹脂基復(fù)合材料，完成采用注射拉擠工藝用注射模具制備樹脂基復(fù)合材料的方法；其中步驟二中控制連續(xù)纖維的牽引速度為100 500mm/min。本實(shí)施方式中步驟一采用的注膠罐為能夠控溫的注膠罐，根據(jù)樹脂體系的不同及工藝需要調(diào)整注膠罐的溫度。步驟一中采用的樹脂基體均為現(xiàn)有本領(lǐng)域技術(shù)人員掌握的常用的樹脂基體，其配方及制備方法均處于想得知，即可得知的狀態(tài)。本實(shí)施方式中控制得到的樹脂基復(fù)合材料中樹脂基體的體積百分含量為30% 60%，纖維增強(qiáng)材料的體積百分含量為40% 70%。本實(shí)施方式的方法簡(jiǎn)單，控制連續(xù)纖維的牽引速度為100 500mm/min，使得樹脂基體完全浸漬纖維。得到的樹脂基復(fù)合材料進(jìn)行切割后即可得到實(shí)際所需長(zhǎng)度的樹脂基復(fù)合材料制品。制備得到的樹脂基復(fù)合材料空隙率少，提高樹脂基復(fù)合材料力學(xué)性能，例如采用本發(fā)明的注射拉擠工藝用注射模具制備的乙烯基樹脂基玻璃纖維復(fù)合材料(乙烯基樹脂基體和玻璃纖維增強(qiáng)材料的體積比為1 1)的力學(xué)性能提高了 5%。
具體實(shí)施方式
十二 本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
十一不同的是步驟一中所述的樹脂基體為環(huán)氧樹脂基體、聚酯樹脂基體或酚醛樹脂基體。其它步驟及參數(shù)與具體實(shí)施方式
十一相同。本實(shí)施方式記載的樹脂基體的配方及制備方法均為本領(lǐng)域公知常識(shí)。
具體實(shí)施方式
十三本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
十一或十二不同的是步驟一中采用定量注射設(shè)備將注膠罐中的樹脂基體通過注射模具上的注膠孔2注入圓臺(tái)形模腔1-1 中，所述定量注射設(shè)備是通過將計(jì)量泵與注膠罐連通，并在注膠罐與注膠孔之間的輸膠管道上設(shè)置計(jì)量閥得到的。其它步驟及參數(shù)與具體實(shí)施方式
十一或十二相同。本實(shí)施方式中計(jì)量閥控制注膠罐中流出的樹脂基體的流量，進(jìn)而控制得到的樹脂基復(fù)合材料中樹脂基體與纖維的體積比。
具體實(shí)施方式
十四本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
十一、十二或十三不同的是步驟二中所述連續(xù)纖維為玻璃纖維、碳纖維、玄武巖纖維或凱夫拉纖維。其它步驟及參數(shù)與具體實(shí)施方式
十一、十二或十三相同。
具體實(shí)施方式
十五本實(shí)施方式為注射拉擠工藝用注射模具，所述注射模具設(shè)有模腔1和注膠孔2，模腔1由圓臺(tái)形模腔1-1和圓柱形模腔1-2組成，注膠孔2位于圓臺(tái)形模腔1-1的模壁上，注膠孔2與圓臺(tái)形模腔1-1連通，圓臺(tái)形模腔1-1的大直徑端口為入紗口，圓臺(tái)形模腔1-1的小直徑端與圓柱形模腔1-2的一端貫通，圓臺(tái)形模腔1-1的小直徑端口的直徑與圓柱形模腔1-2的直徑相同，圓柱形模腔1-2的另一端與拉擠成型模具3的模腔密封連通，注射模具的外側(cè)壁與拉擠成型模具3螺紋連接；其中，注膠孔2的個(gè)數(shù)為2 個(gè)，注膠孔2位于與圓臺(tái)形模腔1-1的大直徑端口(即下底面端口)的距離為圓臺(tái)形模腔 1-1的長(zhǎng)度的五分之一的的模壁上，圓臺(tái)形模腔1-1的小直徑端口與大直徑端口的直徑比為 1 4。
具體實(shí)施方式
十六本實(shí)施方式為采用具體實(shí)施方式
十五的注射拉擠工藝用注射模具制備乙烯基樹脂復(fù)合材料的方法，是通過以下步驟實(shí)現(xiàn)的一、將按配方制備的適用注射拉擠工藝的乙烯基樹脂基體加入注膠罐，控制注膠罐的溫度為室溫至50°C，然后將注膠罐中的樹脂基體經(jīng)由注膠頭后進(jìn)入注射模具上的注膠孔2注入圓臺(tái)形模腔1-1中；二、在牽引裝置的牽引下，依次經(jīng)過烘紗房和梳理分散處理后的呈單絲狀均勻分布的連續(xù)玻璃纖維由注射模具的圓臺(tái)形模腔1-1的大直徑端進(jìn)入注射模具的模腔1，再經(jīng)圓柱形模腔1-2進(jìn)入拉擠成型模具3的模腔，然后浸漬有乙烯基樹脂的玻璃纖維依次經(jīng)拉擠成型模具3的定型區(qū)域、固化區(qū)域和后固化區(qū)域后，即得到樹脂基復(fù)合材料，完成采用注射拉擠工藝用注射模具制備樹脂基復(fù)合材料的方法；其中，步驟一中采用定量注射設(shè)備將注膠罐中的樹脂基體通過注射模具上的注膠孔2注入圓臺(tái)形模腔1-1中，所述定量注射設(shè)備是通過將計(jì)量泵與注膠罐連通，并在注膠罐與注膠孔之間的輸膠管道上設(shè)置計(jì)量閥得到的，步驟二中控制連續(xù)纖維的牽引速度為300mm/min，控制得到的乙烯基樹脂基復(fù)合材料中乙烯基樹脂的體積百分含量為30% 60%，玻璃纖維增強(qiáng)材料的體積百分含量為40% 70%。本實(shí)施方式步驟一中的按配方制備的適用注射拉擠工藝的乙烯基樹脂基體采用以下步驟實(shí)現(xiàn)首先按重量份稱取100份乙烯基樹脂、1 5份過氧化苯甲酰固化劑和 0. 5 5份脫模劑，然后混合在反應(yīng)釜中混合攪拌30 50min即可。本實(shí)施方式步驟二中，連續(xù)纖維先經(jīng)烘紗房除去表面吸附水分，再通過梳理工裝進(jìn)行梳理分散后使之呈單絲狀均勻分布。本實(shí)施方式得到的樹脂基復(fù)合材料進(jìn)行切割后即可得到實(shí)際所需長(zhǎng)度的樹脂基復(fù)合材料制品。制備得到的樹脂基復(fù)合材料空隙率少，提高樹脂基復(fù)合材料的力學(xué)性能提高了 3% 5%。
具體實(shí)施方式
十七本實(shí)施方式為采用具體實(shí)施方式
十五的注射拉擠工藝用注射模具制備環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的方法，是通過以下步驟實(shí)現(xiàn)的一、將按配方制備的適用注射拉擠工藝的環(huán)氧樹脂基體的A組份和B組份分別加入不同的兩個(gè)注膠罐，控制兩個(gè)注膠罐的溫度為室溫至100°C，然后將兩個(gè)注膠罐中的環(huán)氧樹脂基體經(jīng)由注膠頭后分別進(jìn)入注射模具上的兩個(gè)不同的注膠孔2注入圓臺(tái)形模腔1-1中；二、在牽引裝置的牽引下，依次經(jīng)過烘紗房和梳理分散處理后的呈單絲狀均勻分布的連續(xù)玻璃纖維由注射模具的圓臺(tái)形模腔 1-1的大直徑端進(jìn)入注射模具的模腔1，再經(jīng)圓柱形模腔1-2進(jìn)入拉擠成型模具3的模腔， 然后浸漬有環(huán)氧樹脂的玻璃纖維依次經(jīng)拉擠成型模具3的定型區(qū)域、固化區(qū)域和后固化區(qū)域后，即得到樹脂基復(fù)合材料，完成采用注射拉擠工藝用注射模具制備樹脂基復(fù)合材料的方法；其中，步驟一中采用定量注射設(shè)備將注膠罐中的樹脂基體通過注射模具上的注膠孔 2注入圓臺(tái)形模腔1-1中，所述定量注射設(shè)備是通過將計(jì)量泵與注膠罐連通，并在注膠罐與注膠孔之間的輸膠管道上設(shè)置計(jì)量閥得到的，步驟二中控制連續(xù)纖維的牽引速度為300mm/ min，控制得到的環(huán)氧樹脂基復(fù)合材料中環(huán)氧樹脂的體積百分含量為30% 60%，玻璃纖維增強(qiáng)材料的體積百分含量為40% 70%。本實(shí)施方式步驟一中的按配方制備的適用注射拉擠工藝的環(huán)氧樹脂基體的A組份和B組份采用以下步驟實(shí)現(xiàn)一、A組份的制備按重量份稱取100份環(huán)氧樹脂(牌號(hào) E-51)和0. 1 3份脫模劑，然后混合后在反應(yīng)釜中混合攪拌30 50min即可；二、B組份的制備按重量份稱取100份甲基四氫苯酐固化劑和0. 5 5份2-乙基-4-甲基咪唑促進(jìn)劑，然后混合后在反應(yīng)釜中混合攪拌30 50min即可；其中A組份和B組份中的重量份基準(zhǔn)一樣。本實(shí)施方式步驟二中，連續(xù)纖維先經(jīng)烘紗房除去表面吸附水分，再通過梳理工裝
8進(jìn)行梳理分散后使之呈單絲狀均勻分布。 本實(shí)施方式得到的環(huán)氧樹脂基復(fù)合材料進(jìn)行切割后即可得到實(shí)際所需長(zhǎng)度的樹脂基復(fù)合材料制品。制備得到的樹脂基復(fù)合材料空隙率少，提高樹脂基復(fù)合材料的力學(xué)性能提高了 3^-4 ^
權(quán)利要求
1.一種注射拉擠工藝用注射模具，其特征在于注射拉擠工藝用注射模具設(shè)有模腔(1) 和注膠孔O)，模腔(1)由圓臺(tái)形模腔(1-1)和圓柱形模腔(1-2)組成，注膠孔(2)位于圓臺(tái)形模腔(1-1)的模壁上，注膠孔(2)與圓臺(tái)形模腔(1-1)連通，圓臺(tái)形模腔(1-1)的大直徑端口為入紗口，圓臺(tái)形模腔(1-1)的小直徑端與圓柱形模腔(1-2)的一端貫通，圓臺(tái)形模腔(1-1)的小直徑端口的直徑與圓柱形模腔(1-2)的直徑相同，圓柱形模腔(1-2)的另一端與拉擠成型模具( 的模腔密封連通，注射模具的外側(cè)壁與拉擠成型模具( 螺紋連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種注射拉擠工藝用注射模具，其特征在于注射模具的外側(cè)壁與拉擠成型模具( 螺紋連接部位的拉擠成型模具( 的外側(cè)壁上設(shè)有循環(huán)水冷卻裝置 ⑷。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種注射拉擠工藝用注射模具，其特征在于注膠孔(2) 的個(gè)數(shù)為1 4個(gè)，均勻分布在圓臺(tái)形模腔(1-1)的模壁上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種注射拉擠工藝用注射模具，其特征在于注膠孔(2) 的個(gè)數(shù)為2個(gè)，均勻分布在圓臺(tái)形模腔(1-1)的模壁上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種注射拉擠工藝用注射模具，其特征在于注膠孔(2) 位于與圓臺(tái)形模腔(1-1)的大直徑端口的距離為圓臺(tái)形模腔(1-1)的長(zhǎng)度的六分之一至三分之一的模壁上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種注射拉擠工藝用注射模具，其特征在于圓臺(tái)形模腔 (1-1)的小直徑端口與大直徑端口的直徑比為1 2 6。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種注射拉擠工藝用注射模具，其特征在于圓臺(tái)形模腔 (1-1)的小直徑端口與大直徑端口的直徑比為1 3 5。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種注射拉擠工藝用注射模具，其特征在于圓臺(tái)形模腔 (1-1)的小直徑端口與大直徑端口的直徑比為1 4。
9.采用如權(quán)利要求1所述的注射拉擠工藝用注射模具制備樹脂基復(fù)合材料的方法，其特征在于采用注射拉擠工藝用注射模具制備樹脂基復(fù)合材料的方法是通過以下步驟實(shí)現(xiàn)的一、將按配方制備的適用注射拉擠工藝的樹脂基體加入注膠罐，控制注膠罐的溫度為室溫至200°C，然后將注膠罐中的樹脂基體經(jīng)由注膠頭后進(jìn)入注射模具上的注膠孔( 注入圓臺(tái)形模腔(1-1)中；二、在牽引裝置的牽引下，依次經(jīng)過烘紗房和梳理分散處理后的呈單絲狀均勻分布的連續(xù)纖維由注射模具的圓臺(tái)形模腔(1-1)的大直徑端進(jìn)入注射模具的模腔(1)，再經(jīng)圓柱形模腔(1- 進(jìn)入拉擠成型模具(3)的模腔，浸漬有樹脂的纖維依次經(jīng)拉擠成型模具(3)的定型區(qū)域、固化區(qū)域和后固化區(qū)域后，即得到樹脂基復(fù)合材料，完成采用注射拉擠工藝用注射模具制備樹脂基復(fù)合材料的方法；其中步驟二中控制連續(xù)纖維的牽引速度為 100 500mm/min。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的采用注射拉擠工藝用注射模具制備樹脂基復(fù)合材料的方法，其特征在于步驟一中采用定量注射設(shè)備將注膠罐中的樹脂基體通過注射模具上的注膠孔(2)注入圓臺(tái)形模腔(1-1)中，所述定量注射設(shè)備是通過將計(jì)量泵與注膠罐連通，并在注膠罐與注膠孔之間的輸膠管道上設(shè)置計(jì)量閥得到的。
全文摘要
一種注射拉擠工藝用注射模具及采用其制備樹脂基復(fù)合材料的方法，涉及注射模具及采用其制備樹脂基復(fù)合材料的方法。解決現(xiàn)有注射拉擠工藝用注射模具結(jié)構(gòu)繁瑣問題。注射模具設(shè)有模腔和注膠孔，模腔由圓臺(tái)形模腔和圓柱形模腔組成，注膠孔位于圓臺(tái)形模腔的模壁上。方法將樹脂基體通過注膠孔注入圓臺(tái)形模腔中，然后連續(xù)纖維在牽引裝置的牽引下，由注射模具的圓臺(tái)形模腔的大直徑端進(jìn)入注射模具的模腔，再經(jīng)圓柱形模腔進(jìn)入拉擠成型模具的模腔，經(jīng)定型和固化后即可。注射模具的模腔為前錐后平，浸漬樹脂的纖維受到圓臺(tái)形模腔小直徑端和圓柱形模腔的腔壁的壓迫，排出氣泡，降低復(fù)合材料的空隙率，提高力學(xué)性能。簡(jiǎn)化注射模具，擴(kuò)大注射拉擠工藝應(yīng)用范圍。
文檔編號(hào)B29C70/52GK102179943SQ20111005727
公開日2011年9月14日 申請(qǐng)日期2011年3月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月10日
發(fā)明者孫云龍, 梁釩, 王非, 荊玉璽, 陳玉廷 申請(qǐng)人:哈爾濱玻璃鋼研究院