本发明专利技术涉及GFRTP料条和短纤维复合增强的热塑性型材的制备工艺，它是采用GFRTP料条作骨干增强材料，采用SFT作型材基体材料的一种高力学性能的GFRTP型材，尤其抗拉强度和抗弯强度远高于纯塑料型材，也高于普通GFRTP型材，这是一种新型GFRTP型材，可作为承力构件应用；同时，该型材具有高力学性能、多种截面形状和多种规格，能够满足不同的应用领域、不同性能和不同形状要求。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及纤维增强复合材料领域，为连续纤维和短纤维复合增强热型性塑料领域,具体涉及一种GFRTP料条和短纤维复合增强的热塑性型材的制备工艺。
技术介绍
热塑性塑料因其品种繁多，具有耐腐蚀，比重轻，加之生产周期短，适合大规模化工业生产，边脚料和废旧产品可多次回收再利用，当前其在国民经济各种部门得到广泛的应用，且应用领域不断拓展，例如塑料型材发展很快。我国在上世纪八十年代也进行塑料型材开发应用，但由于纯塑料力学性能有限，难以作承力件使用，所以纯塑料型材应用开发受到局限。正如水泥没有砂石和钢筋，它不可能在建筑工程、水利工程、交通工程上应用一样，纯塑料型材引入纤维增强材料，可大大提高其力学性能，就可作为承力件应用。由于一些工艺技术问题，国内GFRTP型材大多为短纤维增强，所以力学性能不够高，且各向异性问题也难以解决，这就如同混凝土中缺乏钢筋无法作梁、柱使用。在GFRTP型材中引入连续纤维增强必须解决一些工艺技术难题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于：针对我国热塑性塑料型材发展状况，本专利技术引入高性能GFRTP料条作热塑性塑料骨干增强材料，使其起到混凝土中钢筋作用，同时采用高性能SFT作型材基体材料，其中短纤维起到混凝土中砂石作用，因而这种型材具备高力学性能。为实现上述专利技术，采用如下技术方案：一种GFRTP料条和短纤维复合增强的热塑性型材的制备工艺，包括如下步骤：步骤S1，采用GF无捻粗纱挤拉成型工艺制备GFRTP料条，选用性能良好的GF无捻粗纱和特殊料条成型模具，对GF进行单纱张力控制和预热100—130℃，采用挤拉成型工艺制备GF与塑料熔融体浸润良好，形成良好界面和表面质量均一的GFRTP料条；步骤S2，选择适合于基体塑料的增强型浸润剂生产的GF无捻粗纱和热塑性塑料采用带排气功能的双螺杆挤出机挤出SFT料;步骤S3，采用GFRTP料条作型材骨干连续增强材料，SFT作型材基体材料制备GFRTP型材，将GFRTP料条进行单根张力控制并进行预热180—200℃后，有序进入型材挤出模，将步骤S2制备的SFT料挤入型材挤出模，包裹GFRTP料条后一起挤出，再进入定型模定型成材，最后按规格切段而成。进一步，所述GFRTP料条的规格为Φ2—Φ5mm，以重量为基准，GF含量为30—70%。进一步，所述SFT料与GFRTP料条为同种塑料制成。进一步，所述GF无捻粗纱为单丝直径11—19μm，纱支数200—1200Tex。进一步，所述热塑性塑料为普通塑料或工程塑料或高性能塑料。进一步，所述步骤S2中的SFT料以重量为基准，GF含量为30—50%。进一步，该热塑性塑料型材为普通型材或异型剖面型材。综上所述，由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果是：1、本专利技术采用适于塑料基材的玻纤增强型浸润剂生产的GF无捻粗纱，以提高GF纱与塑料熔融体的浸润性，提高料条力学性能，在制备料条时，对GF纱进行单股张力控制，以达料条中GF等长，在制备料条时对GF进行预热100—130℃，以提高增强效果和生产效率。2、本专利技术的SFT料选择与GFRTP料条同种塑料基材，并根据不同型材性能要求，设计SFT含量，采用带排气功能的双螺杆挤出机挤出SFT料，以保证型材结构紧密，不会产生气泡而影响性能。3、本专利技术通过该工艺技术实施，能够制备出高力学性能、多种截面形状和规格的GFRTP型材，以适应不同应用领域、不同性能和不同形状要求。附图说明本专利技术将通过例子并参照附图的方式说明，其中：图1是GFRTP料条和短纤维复合增强的热塑性塑料型材示意图；图2是图1的截面结构示意图；图3是GFRTP料条示意图；图4是图3的截面结构示意图；图中所示：1—GFRTP料条，2—SFT料，3—GF，4—塑料。具体实施方式本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。本说明书（包括任何附加权利要求、摘要和附图）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。如图1至图4所示，本专利技术采用GFRTP料条作型材骨干增强材料，采用SFT作型材基体材料，通过拉挤成型工艺制备出高力学性能的一种新型热塑性塑料型材。该型材的具体制备工艺，包括如下步骤：步骤S1，采用GF无捻粗纱挤拉成型工艺制备GFRTP料条1，选用性能良好的GF3无捻粗纱和特殊料条成型模具，对GF3进行单纱张力控制（F=10—40N/根）和预热100—130℃，采用挤拉成型工艺制备GF3与塑料4熔融体浸润良好，形成良好界面和表面质量均一的GFRTP料条1；其中，对于PA，挤拉机的挤出机头温度设置为T机头=250—320℃，T冷却水=60℃，挤出速度V=3—4m/min。步骤S2，选择适合于基体塑料的增强型浸润剂生产的GF3无捻粗纱和热塑性塑料采用带排气功能的双螺杆挤出机挤出SFT料2，SFT料中以重量为基准，GF含量为30%～50%；其中，GF3无捻粗纱经烘干，含油量1.5—1.6%，含水量＜0.1%，对于PA，增强型浸润剂是将如下原料以重量百分比制成，成膜剂组分：水溶性环氧12—15%，润滑剂0.3—0.5%，偶联剂KH-5600.5—0.8%，辅助材料：2—3%，其余为H2O。步骤S3，采用GFRTP料条作型材骨干连续增强材料，SFT料2作型材基体材料制备GFRTP型材，将GFRTP料条1进行单根张力控制并进行预热，有序进入型材挤出模，将步骤S2制备的SFT料2挤入型材挤出模，包裹GFRTP料条1后一起挤出，再进入定型模定型成材，最后按规格切段而成。其中，本专利技术选择采用适于塑料基材的玻纤增强型浸润剂生产的GF无捻粗纱，单丝直径11—19μm，纱支数为200—1200Tex，以提高GF与塑料熔融体浸润性，提高料条力学性能。在制备料条时，对GF纱进行单股张力控制，以达料条中GF等长，在制备料条时对GF进行预热100—130℃，以提高GF与塑料熔融体浸润性，以重量为基准，GFRTP料条的GF含量为30%～70%，料条直径为Φ2mm～Φ5mm。在制备型材时，对GFRTP料条进行单根张力控制，以达型材中GF长度相等，并对GFRTP料条进行预热180—200℃，以提高增强效果和生产效率；选择与GFRTP料条同种塑料基材，并根据不同型材性能要求，设计SFT含量，采用带排气功能双螺杆挤出机挤出SFT料，以保证型材结构紧密，不会产生气泡而影响性能。根据不同型材截面形状以及不同性能要求，设计不同料条数量，规格及其在截面分布，设计挤拉型材模具，以达型材高性能要求，同时型材挤出模具的设计应适应GFRTP料条增强要求，并保证其在型材中位置稳定，不外露，模具挤出流道设计利于SFT中GF流动和均匀分布，以达型材高性能。通过上述工艺技术实施，制备出高力学性能，多种截面形状和规格GFRTP型材，以适应不同应用领域，不同性能和不同形状要求。以上内容仅之是对本专利技术此作简要说明，此属领域技术人员对上述描述的具体实施此做的各种各样修改补充，或采用类似的方式替代，只要不偏离本专利技术结构或不超过本专利技术权利要求书此定义的范围，均应属于本专利技术保护范围。本文档来自技高网...
【技术保护点】
GFRTP料条和短纤维复合增强的热塑性型材的制备工艺，其特征在于：包括如下步骤：步骤S1，采用GF无捻粗纱挤拉成型工艺制备GFRTP料条，选用性能良好的GF无捻粗纱和特殊料条成型模具，对GF进行单纱张力控制和预热，采用挤拉成型工艺制备GF与塑料熔融体浸润良好，形成良好界面和表面质量均一的GFRTP料条；步骤S2，选择适合于基体塑料的增强型浸润剂生产的GF无捻粗纱和热塑性塑料采用带排气功能的双螺杆挤出机挤出SFT料,SFT料以重量为基准，GF含量为30—50%；步骤S3，采用GFRTP料条作型材骨干连续增强材料，SFT作型材基体材料制备GFRTP型材，将GFRTP料条进行单根张力控制并进行预热，有序进入型材挤出模，将步骤S2制备的SFT料挤入型材挤出模，包裹GFRTP料条后一起挤出，再进入定型模定型成材，最后按规格切段而成。
【技术特征摘要】
1.GFRTP料条和短纤维复合增强的热塑性型材的制备工艺，其特征在于：包括如下步骤：步骤S1，采用GF无捻粗纱挤拉成型工艺制备GFRTP料条，选用性能良好的GF无捻粗纱和特殊料条成型模具，对GF进行单纱张力控制和预热，采用挤拉成型工艺制备GF与塑料熔融体浸润良好，形成良好界面和表面质量均一的GFRTP料条；步骤S2，选择适合于基体塑料的增强型浸润剂生产的GF无捻粗纱和热塑性塑料采用带排气功能的双螺杆挤出机挤出SFT料,SFT料以重量为基准，GF含量为30—50%；步骤S3，采用GFRTP料条作型材骨干连续增强材料，SFT作型材基体材料制备GFRTP型材，将GFRTP料条进行单根张力控制并进行预热，有序进入型材挤出模，将步骤S2制备的SFT料挤入型材挤出模，包裹GFRTP料条后一起挤出，再进入定型模定型成材，最后按规格切段而成。2.根据权利要求1所述的GFRTP料条和短纤维复合增强的热塑性型材的制备工艺...
【专利技术属性】
技术研发人员：陆志宏，
申请(专利权)人：句容市百事特复合材料有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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