技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種玻璃纖維增強(qiáng)熱塑性塑料顆粒的制備方法，屬于材料領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

玻璃纖維是一種性能優(yōu)異的無機(jī)非金屬材料，種類繁多，優(yōu)點(diǎn)是絕緣性好、耐熱性強(qiáng)、抗腐蝕性好，機(jī)械強(qiáng)度高。它是以玻璃球或廢舊玻璃為原料經(jīng)高溫熔制、拉絲、絡(luò)紗、織布等工藝制造成的，其單絲的直徑為幾個(gè)微米到二十幾米個(gè)微米，相當(dāng)于一根頭發(fā)絲的 1/20-1/5 ，每束纖維原絲都由數(shù)百根甚至上千根單絲組成。正是由于玻璃纖維成本低廉，性能優(yōu)異，大量用于熱塑性塑料的增強(qiáng)材料。但由于玻璃纖維的表面光滑，熱塑性塑料比較難滲入纖維內(nèi)部，只能在纖維表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，這導(dǎo)致不能充分發(fā)揮玻璃纖維的高強(qiáng)度的優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

解決的技術(shù)問題：針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明提供了一種高力學(xué)強(qiáng)度的玻璃纖維增強(qiáng)熱塑性塑料顆粒的制備方法。

技術(shù)方案：本發(fā)明提供了五種玻璃纖維增強(qiáng)熱塑性塑料顆粒的制備方法，第一種方法包括如下步驟：

S1、開啟設(shè)置在包覆模具上的超聲波發(fā)射裝置；

S2、將連續(xù)玻璃纖維束的至少一根玻璃纖維束插入包覆模具中，插入口垂直于擠出機(jī)的軸向；

S3、熱塑性塑料加入擠出機(jī)中擠出，塑料進(jìn)入包覆模具中，從垂直于擠出機(jī)軸向的出口擠出塑料與玻璃纖維的混合物，該混合物經(jīng)過水槽、吹氣裝置及切粒機(jī)制成顆粒。

所述熱塑性塑料為PE、PP、PVC、PS、PA、PET、ABS一種或多種組合。

優(yōu)選地，所述熱塑性塑料還添加了抗氧化劑、偶聯(lián)劑、相容劑、抗老化劑、顏料、抗靜電劑、防霉劑、潤滑劑、增塑劑、熱穩(wěn)定劑中的一種或多種組合。

第二種獲得玻璃纖維增強(qiáng)熱塑性塑料顆粒的制備方法，包括如下步驟：

S1、開啟設(shè)置在纖維處理管上的超聲波發(fā)射裝置；

S2、將連續(xù)玻璃纖維束的至少一根玻璃纖維束插入纖維處理管后，再插入包覆模具中，包覆模具的插入口垂直于擠出機(jī)的軸向；

S3、熱塑性塑料加入擠出機(jī)中擠出，塑料進(jìn)入包覆模具中，從垂直于擠出機(jī)軸向的出口擠出塑料與玻璃纖維的混合物，該混合物經(jīng)過水槽、吹氣裝置及切粒機(jī)制成顆粒。

第三種獲得玻璃纖維增強(qiáng)熱塑性塑料顆粒的制備方法，包含如下步驟：

S1、開啟分別設(shè)置在纖維處理管和包覆模具上的超聲波發(fā)射裝置；

S2、將連續(xù)玻璃纖維束的至少一根玻璃纖維束插入纖維處理管后，再插入包覆模具中，包覆模具的插入口垂直于擠出機(jī)的軸向；

S3、熱塑性塑料加入擠出機(jī)中擠出，塑料進(jìn)入包覆模具中，從垂直于擠出機(jī)軸向的出口擠出塑料與玻璃纖維的混合物，該混合物經(jīng)過水槽、吹氣裝置及切粒機(jī)制成顆粒。

第四種獲得玻璃纖維增強(qiáng)熱塑性塑料顆粒的制備方法，包含如下步驟：

S1、開啟設(shè)置在擠出機(jī)的第五個(gè)機(jī)筒到第十個(gè)機(jī)筒上的一個(gè)或幾個(gè)超聲波發(fā)射裝置；

S2、將連續(xù)玻璃纖維束的至少一根玻璃纖維束從擠出機(jī)第四個(gè)機(jī)筒中插入；

S3、熱塑性塑料加入擠出機(jī)中擠出，塑料和玻璃纖維的混合物經(jīng)過水槽、吹氣裝置及切粒機(jī)制成顆粒。

第五種獲得玻璃纖維增強(qiáng)熱塑性塑料顆粒的制備方法，包含如下步驟：

S1、開啟設(shè)置在擠出機(jī)的第五個(gè)機(jī)筒到第十個(gè)機(jī)筒上的一個(gè)或幾個(gè)超聲波發(fā)射裝置；

S2、將短切玻璃纖維通過側(cè)喂料機(jī)加入擠出機(jī)第四個(gè)機(jī)筒中。

S3、熱塑性塑料加入擠出機(jī)中擠出，塑料和玻璃纖維的混合物經(jīng)過水槽、吹氣裝置及切粒機(jī)制成顆粒。

有益效果：本發(fā)明通過在不同的設(shè)備上添加超聲波發(fā)射裝置，發(fā)射的超聲波在玻璃纖維表面振蕩，產(chǎn)生眾多細(xì)微孔隙，增加玻璃纖維的比表面積，熱塑性塑料更容易浸漬其中，熱塑性塑料和玻璃纖維的接觸面積大大增強(qiáng)，從而大大增加塑料的力學(xué)強(qiáng)度。

附圖說明

圖1是本發(fā)明第一種玻璃纖維增強(qiáng)熱塑性塑料顆粒的制備方法示意圖

圖2是本發(fā)明第二種玻璃纖維增強(qiáng)熱塑性塑料顆粒的制備方法示意圖

圖3是本發(fā)明第三種玻璃纖維增強(qiáng)熱塑性塑料顆粒的制備方法示意圖

圖4是本發(fā)明第四種玻璃纖維增強(qiáng)熱塑性塑料顆粒的制備方法示意圖

圖5是本發(fā)明第五種玻璃纖維增強(qiáng)熱塑性塑料顆粒的制備方法示意圖

圖中附圖標(biāo)記的含義：1、超聲波發(fā)射裝置，2、包覆模具，3、連續(xù)玻璃纖維束，4、擠出機(jī)，5、水槽，6、吹氣裝置，7、切粒機(jī)，8、纖維處理管,9、側(cè)喂料機(jī)。

具體實(shí)施方式

下面通過實(shí)施例的方式進(jìn)一步說明本發(fā)明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不因此局限于下述實(shí)施例，而是由本發(fā)明的權(quán)利要求書和說明書限定。

實(shí)施例1

S1、開啟設(shè)置在包覆模具上的超聲波發(fā)射裝置；

S2、將連續(xù)玻璃纖維束的三根玻璃纖維束插入包覆模具中，插入口垂直于擠出機(jī)的軸向；

S3、將包括質(zhì)量分?jǐn)?shù)為93份PP、1份抗氧劑、3份潤滑劑、3份硅烷偶聯(lián)劑接枝PP的塑料混合物加入擠出機(jī)中擠出，塑料進(jìn)入包覆模具中，從垂直于擠出機(jī)軸向的出口擠出塑料與玻璃纖維的混合物，該混合物經(jīng)過水槽、吹氣裝置及切粒機(jī)制成顆粒。

實(shí)施例2

S1、開啟設(shè)置在纖維處理管上的超聲波發(fā)射裝置；

S2、將連續(xù)玻璃纖維束的三根玻璃纖維束插入纖維處理管后，再插入包覆模具中，包覆模具的插入口垂直于擠出機(jī)的軸向；

S3、將包括質(zhì)量分?jǐn)?shù)為93份PP、1份抗氧劑、3份潤滑劑、3份硅烷偶聯(lián)劑接枝PP的塑料混合物加入擠出機(jī)中擠出，塑料進(jìn)入包覆模具中，從垂直于擠出機(jī)軸向的出口擠出塑料與玻璃纖維的混合物，該混合物經(jīng)過水槽、吹氣裝置及切粒機(jī)制成顆粒。

實(shí)施例3

S1、開啟分別設(shè)置在纖維處理管和包覆模具上的超聲波發(fā)射裝置；

S2、將連續(xù)玻璃纖維束的三根玻璃纖維束插入纖維處理管后，再插入包覆模具中，包覆模具的插入口垂直于擠出機(jī)的軸向；

S3、將包括質(zhì)量分?jǐn)?shù)為93份PP、1份抗氧劑、3份潤滑劑、3份硅烷偶聯(lián)劑接枝PP的塑料混合物加入擠出機(jī)中擠出，塑料進(jìn)入包覆模具中，從垂直于擠出機(jī)軸向的出口擠出塑料與玻璃纖維的混合物，該混合物經(jīng)過水槽、吹氣裝置及切粒機(jī)制成顆粒。

實(shí)施例4

S1、開啟設(shè)置在擠出機(jī)的第七個(gè)機(jī)筒上的一個(gè)超聲波發(fā)射裝置；

S2、將連續(xù)玻璃纖維束的三根玻璃纖維束從擠出機(jī)第四個(gè)機(jī)筒中插入；

S3、將包括質(zhì)量分?jǐn)?shù)為93份PP、1份抗氧劑、3份潤滑劑、3份硅烷偶聯(lián)劑接枝PP的塑料混合物加入擠出機(jī)中擠出，塑料和玻璃纖維的混合物經(jīng)過水槽、吹氣裝置及切粒機(jī)制成顆粒。

實(shí)施例5

S1、開啟設(shè)置在擠出機(jī)的第七個(gè)機(jī)筒上的一個(gè)超聲波發(fā)射裝置；

S2、將短切玻璃纖維通過側(cè)喂料機(jī)加入擠出機(jī)第四個(gè)機(jī)筒中。

S3、將包括質(zhì)量分?jǐn)?shù)為93份PP、1份抗氧劑、3份潤滑劑、3份硅烷偶聯(lián)劑接枝PP的塑料混合物加入擠出機(jī)中擠出，塑料和玻璃纖維的混合物經(jīng)過水槽、吹氣裝置及切粒機(jī)制成顆粒。

為了更好地說明本發(fā)明，比較不同的制備方法之間的優(yōu)劣，對(duì)各實(shí)施例采用相同的配方得到的顆粒進(jìn)行注塑得到標(biāo)準(zhǔn)樣條，并采用行業(yè)內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行彎曲強(qiáng)度測(cè)試，同時(shí)，結(jié)合對(duì)比例進(jìn)行比較，對(duì)比例為相同配方無超聲波處理的相應(yīng)樣條，測(cè)試結(jié)果見表1。

表1 實(shí)施例1-5及對(duì)比例測(cè)試結(jié)果對(duì)比

從表1可見，本發(fā)明的各實(shí)施例制備出的產(chǎn)品，產(chǎn)品的彎曲強(qiáng)度大大提高，說明超聲波改性的產(chǎn)品具有良好的效果。