本发明专利技术涉及一种注塑制品，特别涉及一种由纤维含量在１０－３０％之间的热塑性树脂薄壁制品以及注塑成型方法。本发明专利技术为制品的壁厚在１．５－２．５ｍｍ之间，制品的一个或／和多个表面具有一层厚度在５－１５微米厚之间的不含纤维的树脂表面层；制品由热塑性树脂、纤维和氮气或二氧化碳气体组成，按重量比计算，其中，热塑性树脂的含量在６９．９５－９．９５％之间、纤维含量在１０％－３０％之间，其余为氮气或二氧化碳气体。本发明专利技术的优点是，采用超临界氮气或二氧化碳做为增塑剂，并通过在注射之前升高模具型腔表面温度进一步提高流动性，而在注射完毕之后冷却模具型腔表面到较低温度，从而获得更轻更薄的制品，而且制品具有良好的表观质量，强度高，尺寸稳定性高。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种注塑制品，特别涉及一种由纤维含量在10-30%之间的热塑性树 脂薄壁制品以及注塑成型方法。
技术介绍
热塑性塑料制品在各个领域，特别是在汽车、电子/电器、办公设备、医疗等等领 域已经获得了越来越广泛的应用。随之而来的，客户希望制品越来越轻薄的同时，对表观 质量、尺寸精度和稳定性要求也越来越高。在热塑性树脂中加入一定量的纤维，如玻纤，植 物纤维等，可以提高制品强度、其耐热性和热变形温度、降低收縮率等，这样在达到同等强 度的情况下，可将制品的壁厚减小，从而减少热塑性树脂的用量，以及减轻制品的质量。但 是，含有纤维的热塑性树脂材料在注射填充型腔的流动性降低了，注塑成型时存在填充不 足、纤维外露、翘曲变形大以及后续处理困难等问题。由于这些问题，纤维增强热塑性塑料制品在薄壁制品的开发上受到限制。在超临界状态(氮气温度高于-i47t:和压力高于3. 4MPa ;二氧化碳温度高于3rC和压力高于7. lMPa)熔融树脂中可以完全溶解一定量的 氮气或二氧化碳，使熔融树脂的流动性提高，如2005年2月16日授权的专利ZL01801653. 7 《热塑性树脂注射成型法》中公开了一种热塑性树脂的注射成型方法，具体是将可充分提高 流动性量的二氧化碳溶解在熔融聚合物中，由此大幅提高熔融聚合物的流动性，同时得到 成型品，根据该专利方法所制得的制品为不发泡制品，但制品的表面质量不适合外观要求 高的制品；又例如2008年9月18日公开的美国专利申请US2008/0226892A1中公开了一种 使用超临界流体添加剂降低聚合物粘度，以减少在注射过程中对增强纤维形成的破坏的方 法，但是这种纤维增强制品表面存在发泡痕和浮纤现象。而纯粹的提高模具成型温度，则会 导致成型周期过长，以及脱模后的热收縮不均衡导致变形和翘曲等问题。
技术实现思路
本专利技术是根据上述现有技术的不足以及存在的问题，采用超临界氮气或二氧化碳 做为增塑剂，并通过在注射之前升高模具型腔表面温度进一步提高流动性，而在注射完毕 之后冷却模具型腔表面到较低温度开模取件，从而获得更轻更薄的制品，而且制品具有良 好的表观质量，强度高，尺寸稳定性高。本专利技术所述的一种纤维增强注塑制品，制品的壁厚在1. 5mm-2. 5mm之间，制品的一个或/和多个表面具有一层厚度在5微米-15微米厚之间的不含纤维的树脂表面层3 ; 制品由热塑性树脂、纤维和氮气或二氧化碳气体组成，按重量比计算，其中，热塑性树脂的 含量在69. 95-89. 95%之间、纤维2含量在10% _30%之间，其余为氮气或二氧化碳气体， 芯部含有气泡；所述的热塑性树脂包括聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、丙烯酸树脂、苯乙烯树 脂、丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚甲 基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸酯、聚苯撑醚、改性聚苯撑醚树脂、全芳族聚酯、聚縮醛树脂、聚碳 酸酯、聚醚酰亚胺、聚醚砜、聚酰胺系树脂、聚砜、聚醚醚酮、聚醚酮等热塑性塑料材料的一种或两种以上的混合物；所述的纤维是玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、晶须、植物纤维中的一种 或两种以上的混合物； 所述的一种纤维增强注塑制品的注塑成型方法，包括下列步骤 a、将含有10_30%纤维的树脂颗粒加热塑化，或将等量的纤维直接加入到熔融的热塑性树脂中，混合形成含纤维的热塑性树脂熔体； b、按重量百分比在0. 05_1%之间的一个值向含纤维的热塑性树脂熔体中注入氮 气或二氧化碳，并在所加入的氮气或二氧化碳的一个超临界状态，混合形成均匀混合物，其 中氮气或二氧化碳与熔融热塑性树脂形成单相溶液； C、将形成制品的一个或多个模具型腔表面温度升高至90-20(TC之间的一个温 度； 将步骤b)准备的均匀混合物按预定量注射到模具型腔中； e、在注射完成后不超过3秒的时间内，通过向模具冷却通道中引入冷却介质，将 模具型腔表面温度降低到40-9(TC之间的一个温度； f、开模取件。 本专利技术的优点是，采用超临界氮气或二氧化碳做为增塑剂，并通过在注射之前升 高模具型腔表面温度以实现进一步提高注塑材料的流动性，而在注射完毕之后冷却模具型 腔表面到较低温度开模取件，从而获得更轻更薄的制品，而且制品具有良好的表观质量，强 度高，尺寸稳定性高。附图说明 图1为本专利技术产品中的一种47" LCD电视机前面壳； 图2为1所示前面壳的A-A剖面结构； 图3本专利技术的成型方法流程框图。具体实施方式 实施例1 附图中的标号分别表示l-外观表面、2-纤维、3-不含纤维的树脂表面层、4-气 泡； —种42" LCD电视机前面壳，1035X640mm，壁厚为2. 4毫米，树脂原料为ABS/ PMMA料，含30X的玻璃纤维。在形成外观面1的型腔模具中布置通道，供蒸汽或冷却水通 过，以实现快速加热和冷却型腔表面，而且对形成外观表面的型腔表面进行抛光处理，以形 成镜面效果；采用八点进胶；而形成非外观面的芯腔模具采用8(TC热水冷却。注塑机采用 海天注塑机，塑化系统按照2009年2月4日授权的专利ZL200820057051. 8所揭示的塑化 装置，螺杆直径为85mm ;采用超临界氮气做为增塑剂和发泡剂，注入计量装置采用2007年 11月28日授权专利ZL200620049021. 3揭示的发泡剂流量控制系统。 实施过程如下 先将上述含玻纤ABS+PMMA塑胶粒子加热塑化，然后将重量百分比为0. 4%的氮气 计量注入到熔胶中，保持机筒中压力在13MPa左右，使氮气与熔胶以及纤维混合形成均匀 混合物，其中氮气与树脂形成单相溶液；在注射混合物之前，向形成非外观面的芯腔模具中的冷却通道通入80°C的热水，形成外观面的型腔模具的通道中通入18(TC蒸汽，使型腔表 面温度快速上升到14(TC，并通过预埋在蒸汽通道和型腔表面之间的一个或多个热电偶检 测和反馈。当温度到达设定温度时，开始向型腔中注入定量混合物，注射时胶压设为70MPa; 注射完毕后，开始向型腔模具的冷却通道中通入25°C以下冷却水，使模具型腔表面温度下 降到8(TC，然后开模取件。制品的外观表面1光亮，无发泡痕，无熔接痕，无纤维外露；制品 的尺寸符合设计要求，翘曲变形小；将制品剖开，在100倍的显微镜下，可观测到外观面1表 层有一层约10微米厚的不含纤维的树脂层3，而在芯部有大量的直径在30微米以下的气 泡4，以及纤维2。根据这种方法，在注射填充均匀混合物前，将成型外观表面1的型腔表面 和/或芯腔表面升高到90-20(TC之间的一个温度，这样在填充型腔的过程中，型腔和芯腔 表面的温度会被均匀混合物带来的热量进一步升高，这样一方面使填充路径的畅通和注射 压力的有效传递，实现长距离低应力填充，另一方面在注射压力的作用下热塑性树脂更容 易向型腔表面移动，在靠近型腔表面形成一层纯树脂层3，既可避免制成品表面纤维外露的 问题，又可将流峰发泡后形成的表面凹坑或拖曳痕消除掉，还可以减轻或消除多浇口工艺 所形成的熔接痕。通过匹配模具型腔表面温度和注射压力，可以将对表面不含纤维的树脂 层3厚度控制在5-15微米范围之内。 实施例2 与实施例1不同的是改变了注入的氮气量为0. 1%，注射时熔胶的压力设定为 80MPa，混合物填充完毕后，立即向型腔模具的冷本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种纤维增强注塑制品，其特征是，制品的壁厚在１．５ｍｍ－５ｍｍ之间，制品的一个或／和多个表面具有一层厚度在１．５－２．５ｍｍ微米厚之间的不含纤维的树脂表面层（３）。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：唐庆华，
申请(专利权)人：北京中拓机械有限责任公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]
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