高性能玻纖增強阻燃聚己二酰丁二胺二次料回收造粒的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開高性能玻纖增強阻燃聚己二酰丁二胺二次料回收造粒的方法，將玻纖增強阻燃PA46材料在注塑過程中產(chǎn)生的二次料或不合格零件破碎，篩除金屬屑，由單螺桿擠出機擠出成型，加工溫度為295~330℃，采用金屬鏈條進(jìn)行拉條輸送，待物料冷卻，切粒得到回收粒料。本方法單螺桿擠出機的剪切作用較弱，待回收二次料在塑化過程中僅受到弱剪切作用，因此玻纖長度能保持較長的數(shù)值，PA46高分子鏈段減少破壞，與采用雙螺桿擠出造粒相比，其機械性能和耐熱性能都保持較好的數(shù)值：機械性能下降最大幅度不超過10%，熱變形溫度下降幅度不超過2.6℃，造粒損耗率不高于1.2%，可以提高玻纖增強阻燃PA46二次料的利用率。
【專利說明】高性能玻纖增強阻燃聚己二酰丁二胺二次料回收造粒的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及耐高溫工程塑料的加工技術(shù)，特別涉及一種高性能玻纖增強阻燃聚己二酰丁二胺(PA46) 二次料回收造粒的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]聚己二酰丁二胺(PA46)是由丁二胺和己二酸縮聚而成的脂肪族聚酰胺，是1989年首先由荷蘭DSM公司工業(yè)生產(chǎn)的，目前該公司的PA46產(chǎn)量約25kt/a。雖然有尼龍66相似的分子結(jié)構(gòu)，但PA46的每個給定長度的鏈上的酰胺組數(shù)更多，亞甲基與酰胺基含量最低，鏈結(jié)構(gòu)更對稱；而高度對稱的鏈結(jié)構(gòu)致使其結(jié)晶度高(45%?70%)，而且結(jié)晶速度快，因而熔點更高(295°C)，熱變形溫度也高，而長期使用溫度(⑶T5000hourS)可達(dá)163°C。這些特性使PA46比其它工程塑料如PA6、PA66、PPA和聚酯在耐熱、高溫下的機械強度、耐磨等方面具有技術(shù)優(yōu)勢，并且成型周期短，加工更經(jīng)濟(jì)。DSM公司推出的玻纖增強阻燃PA46系列產(chǎn)品:Stanyl，這一系列的高性能聚酰胺在汽車和電子應(yīng)用領(lǐng)域具有無以比擬的性能和價值，可提供高溫條件下的優(yōu)異機械性能、卓越的耐磨性和低摩擦以及優(yōu)異的流動性，使得加工處理更為方便，特殊設(shè)計更為靈活。Stanyl的性能超越了 PPA、PA6T、PA9T，同時在需要高溫的工作條件下通常優(yōu)于PPS和LCP材料，主要用于耐溫性、剛性和尺寸穩(wěn)定性要求極嚴(yán)的關(guān)鍵電子電氣設(shè)備和精密機械部件，而且要求具有較高的阻燃級別。
[0003]近年來，工業(yè)發(fā)達(dá)國家的電子零件在印刷電路板上的焊接安裝技術(shù)已由傳統(tǒng)的穿針孔安裝技術(shù)逐漸發(fā)展為表面安裝技術(shù)(SMT法)，后者可以將許多電子零件小型化，比傳統(tǒng)方法更緊密、更有效率地安裝在印刷電路板的兩面(傳統(tǒng)方法只能安裝在一面)，使電子產(chǎn)品輕量化、小型化，此基礎(chǔ)上要求電子零件必須能耐流動焊錫的高溫(例如蒸氣相焊接或紅外線焊接時流動焊錫溫度均高達(dá)270?280°C )，要求在此溫度之下可以持續(xù)45?75秒，目前只有玻纖增強阻燃PA46能完全可以符合要求。在歐美、日本等地區(qū)和國家的電子零件安裝業(yè)，采用SMT法的企業(yè)已由1980年的5%增至50%以上。玻纖增強阻燃PA46除了具有耐高溫或低溫性能和熱穩(wěn)定性好優(yōu)點外，還具有相對價格較熱致液晶聚合物(LCP)低，熱變形溫度較聚苯硫醚(PPS)高，良好的成型工藝、韌性和制品尺寸穩(wěn)定性等特性，PA46目前已經(jīng)廣泛用于電子電、汽車零件以及精密機械領(lǐng)域，如電視、電腦、商用機器等的連接器、線軸、感應(yīng)器、開關(guān)以及自動化控制設(shè)備的控制閥、馬達(dá)、齒輪、斷電器、汽車引擎附近特別需要耐高溫的零件等。當(dāng)玻纖增強阻燃PA46注塑成為這些微小精密的制品時，其在注塑過程中產(chǎn)生的澆口和流道等二次料的比例高達(dá)50%以上，由于玻纖增強阻燃PA46價格高，因此如何對這些二次料進(jìn)行回收再利用，是目前所有電子電器等微注塑制造領(lǐng)域一直關(guān)注的一個問題。由于不同制品的澆口和流道形狀各異，當(dāng)采用單純的機械破碎后玻纖增強阻燃PA46 二次料粒子不均勻，存在較大的顆粒以及粉末，對于精密注塑工藝影響大，容易造成注塑不滿或者流延、模具毛邊等缺陷，因此為了提高玻纖增強阻燃PA46 二次料的注塑性能，一般都是將其經(jīng)過螺桿擠出造粒，得到顆粒直徑和長度較為均勻的粒子后，再按照不同的比例與玻纖增強阻燃PA46原料混合后注塑。
[0004]對于目前工業(yè)水平的發(fā)展，玻纖增強阻燃PA46 二次料回收的方式主要是采用雙螺桿擠出方式，雖然該方式具有生產(chǎn)效率高，顆粒均勻密實等優(yōu)點，但是由于玻纖增強阻燃PA46 二次料在雙螺桿擠出過程中會受到較為強烈的剪切，造成玻纖長度下降以及PA46高分子鏈段切斷等問題，該方式得到的玻纖增強阻燃PA46造粒料整體的機械性能下降幅度大于25%，耐熱溫度下降幅度大于5°C，嚴(yán)重影響了玻纖增強阻燃PA46造粒料的使用。另夕卜，由于采用雙螺桿擠出量大，玻纖增強阻燃PA46 二次料容易出現(xiàn)流動不均勻，容易在機頭模口處出現(xiàn)熔體破裂而無法正常擠出，并且積攢成塊狀的玻纖增強阻燃PA46料塊，無法使用，提聞?chuàng)p耗率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種高性能玻纖增強阻燃PA46 二次料回收造粒的方法，通過該方法獲得的回收粒料性能穩(wěn)定，其機械性能和耐熱性能都得到大幅度提聞。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案為:一種高性能玻纖增強阻燃PA46 二次料回收造粒的方法，包括以下步驟:
[0007]( I)將待回收二次料進(jìn)行破碎，得到顆粒狀的待回收二次料；
[0008](2)將步驟(I)得到的顆粒狀的待回收二次料放入金屬分離器中，篩除其中的金屬屑；
[0009](3)篩除完成后，通過喂料裝置將待回收二次料送入單螺桿擠出機進(jìn)行擠出，單螺桿擠出機內(nèi)的加工溫度為290?330°C，同時在單螺桿擠出機的輸出端采用金屬鏈條進(jìn)行拉條輸送，得到條狀物料；
[0010](4)將條狀物料冷卻后，進(jìn)行切粒，得到回收粒料。
[0011]上述方法中，所述待回收二次料包括玻纖增強阻燃PA46材料在注塑過程中產(chǎn)生的二次料或不合格零件。
[0012]上述方法中，步驟(I)所述破碎是采用中速破碎機進(jìn)行100公斤/小時的密封中速破碎，得到的顆粒狀待回收二次料的長度小于或等于4cm。
[0013]上述方法中，步驟(2)所述篩除金屬屑是采用金屬分離器分離I?3次，分離速度為50?200公斤/小時。
[0014]上述方法中，步驟(3)所述單螺桿擠出機的各參數(shù)為:螺桿直徑40?125mm，螺桿長徑比15?50:1，螺桿轉(zhuǎn)速O?200rpm，螺桿壓縮比2.6?4.0，模頭孔數(shù)I?8，模頭孔徑 2.5 ?4.0mm。
[0015]上述方法中，所述步驟(3)中，優(yōu)選的單螺桿擠出機的各參數(shù)為:螺桿直徑45?95mm，螺桿長徑比20?35:1，螺桿轉(zhuǎn)速O?lOOrpm，螺桿壓縮比3.0?3.5，模頭孔數(shù)2?6，模頭孔徑2.5?3.8mm。
[0016]上述方法中，步驟(3)所述喂料裝置為單螺桿自動喂料裝置，其料斗安裝于單螺桿擠出機的螺桿上方，料斗為無階梯底部結(jié)構(gòu)；喂料裝置中單螺桿的螺桿直徑為30?150mm，螺桿長徑比為25?40:1，螺桿轉(zhuǎn)速為O?150rpm。
[0017]上述方法中，步驟(3)所述單螺桿擠出機的螺筒內(nèi)分為5個加工區(qū)域，從進(jìn)料端到輸出端依次為一區(qū)、二區(qū)、三區(qū)、四區(qū)和五區(qū)，其中，一區(qū)的加熱溫度為295°C~320°C，二區(qū)的加熱溫度為300°C~330°C，三區(qū)的加熱溫度為305°C~330°C，四區(qū)的加熱溫度為310°C~330°C，五區(qū)的加熱溫度為310°C~330°C ;單螺桿擠出機的機頭溫度為300°C~320。。。
[0018]上述方法中，其特征在于，步驟(4)所述冷卻采用風(fēng)冷式的冷卻方式或水冷式的冷卻方式。
[0019]上述方法中，所述風(fēng)冷式的冷卻方式是在金屬鏈條外側(cè)設(shè)置風(fēng)機，金屬鏈條為兩段式結(jié)構(gòu)，每段的長度為1.2~1.8米，每段設(shè)有6個風(fēng)機，風(fēng)冷段的長度為1.5~4米；所述水冷式的冷卻方式是在金屬鏈條下方設(shè)置水槽，水槽的長度為0.8~2米，水槽內(nèi)水溫為35?~80°C。
[0020]本高性能玻纖增強阻燃PA46 二次料回收造粒的方法使用時，其原理是:先將玻纖增強阻燃PA46在注塑過程中產(chǎn)生的二次料以及不合格零件經(jīng)過破碎后，采用金屬分離器篩除待回收二次料中可能混入的金屬屑，由合適長徑比的單螺桿擠出機擠出成型，其加工溫度為295°C~330°C，同時采用金屬鏈條進(jìn)行拉條的輸送，待物料冷卻一定程度后，經(jīng)切粒得到顆粒均勻玻纖增強阻燃PA46造粒料。由于玻纖增強阻燃PA46 二次料在回收造粒過程中，不需要分散和剪切作用，只是將二次料通過熔融、冷卻、拉條、切粒成顆粒均勻的粒子，以便于精密注塑，因此，相比于傳統(tǒng)工藝所采用的雙螺桿擠出機，采用弱剪切作用的單螺桿擠出機，可保證了玻纖增強阻燃PA46造粒料具有良好的機械性能和耐熱溫度。
[0021]本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)，具有以下有益效果:
[0022]1、由單螺桿擠出的玻纖增強阻燃PA46造粒料具有良好的機械性能和耐熱性能。本方法采用單螺桿擠出機進(jìn)行擠出，由于單螺桿擠出機的剪切作用較弱，在擠出過程中，玻纖增強阻燃PA46 二次料在塑化過程中僅僅受到弱剪切作用，因此玻纖長度能保持較長的數(shù)值，PA46高分子鏈段也能減少`破壞，與常規(guī)的雙螺桿擠出后的玻纖增強阻燃PA46造粒料相比，其機械性能和耐熱性能都能保持較好的數(shù)值，可以單獨注塑或者添加量高于50% (質(zhì)量比)用于電子產(chǎn)品、汽車零部件等領(lǐng)域。
[0023]2、采用單螺桿擠出玻纖增強阻燃PA46 二次料，具有生產(chǎn)過程損耗率低的優(yōu)點。由于采用單螺桿擠出機，其剪切作用小，因此物料流動性能穩(wěn)定，不易出現(xiàn)突然剪切變稀問題，擠出的拉條在進(jìn)入切粒機前能保持穩(wěn)定，可以減少損耗。
[0024]3、生產(chǎn)過程自動化程度高，并且能有效的降低工人的勞動強度。本高性能玻纖增強阻燃PA46 二次料回收造粒的方法，由于工藝參數(shù)設(shè)定合理，單螺桿擠出造粒過程穩(wěn)定，在實際生產(chǎn)中，拉條輸送很少出現(xiàn)異常，因此改變了采用雙螺桿擠出機生產(chǎn)過程中不穩(wěn)定流動的現(xiàn)象，本方法操作工人少，突發(fā)異常情況低，因此所需人員少，過程勞動強度低，有利于節(jié)約人工成本。另外，本方法中不添加任何有毒有害的物質(zhì)，在制備過程不產(chǎn)生任何有毒有害的物質(zhì)，制備過程只需要采用塑料普通單螺桿擠出機即可，生產(chǎn)流程短，產(chǎn)量較高。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]圖1為對比例2和實施例1不同添加比例的拉伸強度對比圖。
[0026]圖2為對比例2和實施例1不同添加比例的彎曲強度對比圖。
[0027]圖3為對比例2和實施例1不同添加比例的缺口沖擊強度對比圖。[0028]圖4為對比例2和實施例1不同添加比例的熱變形溫度對比圖。
[0029]圖5為PA46 二次料以及實施例2，實施例3，實施例5，對比例2中各個產(chǎn)品的熱失重圖。
【具體實施方式】
[0030]下面結(jié)合實施例，對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，但本發(fā)明的實施方式不限于此。
[0031]對比例I
[0032]將待回收玻纖增強阻燃PA46 二次料(GFFRPA46，以DSM公司的PA46TS200F6為例，下同)在120°C下烘干4小時后，五段注塑溫度分別為290°C，295 °C，295 °C，300°C，295°C下注塑成各種標(biāo)準(zhǔn)樣條，其中拉伸測試實驗的樣條規(guī)格為127X13X4mm，缺口沖擊強度測試實驗的樣條規(guī)格為63.5X12.7X3.2mm,彎曲強度測試實驗的樣條規(guī)格為165 X 13 X 3.2mm,熱變形溫度測試實驗的樣條規(guī)格為127 X 12.7 X 3.2_。
[0033]對比例2
[0034]按照現(xiàn)有工業(yè)技術(shù)，將400公斤的待回收玻纖增強阻燃PA46 二次料(GFFRPA46)破碎后；經(jīng)由雙螺桿擠出機擠出，雙螺桿擠出機的螺桿直徑45mm，長徑比30:1，五段擠出溫度為305°C，305°C，310°C，315°C，310°C，螺桿轉(zhuǎn)速IOOrpm ;拉條經(jīng)過水冷后由切粒機進(jìn)行切粒，分別對得到GFFRPA46造粒料(即得到的回收粒料)以及擠出過程出現(xiàn)因斷條結(jié)塊而無法切粒GFFRPA46料進(jìn)行稱重，稱取15公斤的GFFRPA46造粒粒料在120°C下烘干4小時，按照對比例I的條件注塑成各種標(biāo)準(zhǔn)樣條，其中拉伸測試實驗的樣條規(guī)格為127X13X4mm,缺口沖擊強度測試實驗的樣條規(guī)格為63.5X12.7X3.2mm,彎曲強度測試實驗的樣條規(guī)格為165 X 13 X 3.2mm,熱變形溫度測試實驗的樣條規(guī)格為127 X 12.7 X 3.2_。
[0035]對比例3
[0036]按照傳統(tǒng)方法，將400公斤的待回收玻纖增強阻燃PA46 二次料(GFFRPA46)破碎后，經(jīng)由雙螺桿擠出機擠出，雙螺桿擠出機的螺桿直徑65mm，長徑比40:1，五段擠出溫度為3050C，3050C，310°C，315°C，310°C，螺桿轉(zhuǎn)速120rpm ;拉條經(jīng)過水冷后由切粒機進(jìn)行切粒，分別對得到GFFRPA46造粒料(即得到的回收粒料)以及擠出過程出現(xiàn)因斷條結(jié)塊而無法切粒GFFRPA46料進(jìn)行稱重，稱取15公斤的GFFRPA46粒料在120°C下烘干4小時，按照對比例I的條件注塑成各種標(biāo)準(zhǔn)樣條，其中拉伸測試實驗的樣條規(guī)格為127X13X4mm，缺口沖擊強度測試實驗的樣條規(guī)格為63.5X12.7X3.2mm,彎曲強度測試實驗的樣條規(guī)格為165 X 13 X 3.2mm,熱變形溫度測試實驗的樣條規(guī)格為127 X 12.7 X 3.2_。
[0037]以下實施例1?7均采用如下方法進(jìn)行高性能玻纖增強阻燃PA46 二次料回收造粒:
[0038](I)將待回收二次料(包括玻纖增強阻燃PA46在注塑過程中產(chǎn)生的二次料或不合格零件)進(jìn)行破碎，得到顆粒狀的待回收二次料；該過程中，將待回收二次料進(jìn)行破碎時，可采用100公斤/小時的密封中速破碎方式，得到的顆粒狀待回收二次料的長度小于或等于4cm ；
[0039](2)將顆粒狀的待回收二次料放入金屬分離器中，篩除其中的金屬屑；對顆粒狀的待回收二次料篩除金屬屑時，采用金屬分離器分離I?3次，其分離速度為50?200公斤/小時；[0040](3)篩除完成后，通過喂料裝置將待回收二次料送入單螺桿擠出機進(jìn)行擠出，單螺桿擠出機內(nèi)的加工溫度為295°C?330°C，同時在單螺桿擠出機的輸出端采用金屬鏈條進(jìn)行拉條輸送，得到條狀物料；
[0041]其中，單螺桿擠出機的各參數(shù)為:螺桿直徑40?125mm (優(yōu)選45?95mm)，螺桿長徑比15?50:1 (優(yōu)選20?35:1)，螺桿轉(zhuǎn)速O?200rpm (優(yōu)選O?lOOrpm)，螺桿壓縮比
2.6?4.0 (優(yōu)選3.0?3.5)，模頭孔數(shù)I?8 (優(yōu)選2?6)，模頭孔徑2.5?4.0mm (優(yōu)選
2.5 ?3.8mm);
[0042]單螺桿擠出機的螺筒內(nèi)分為五個加工區(qū)域，從進(jìn)料端到輸出端依次為一區(qū)、二區(qū)、三區(qū)、四區(qū)和五區(qū)，其中，一區(qū)的加熱溫度為295°C?320°C，二區(qū)的加熱溫度為300°C?330°C，三區(qū)的加熱溫度為305°C?330°C，四區(qū)的加熱溫度為310°C?330°C，五區(qū)的加熱溫度為310°C?330°C ;單螺桿擠出機的機頭溫度為300°C?320°C。
[0043]喂料裝置為單螺桿自動喂料裝置，其料斗安裝于單螺桿擠出機的螺桿上方，料斗為無階梯底部結(jié)構(gòu)；喂料裝置中單螺桿的螺桿直徑為30?150mm，優(yōu)選50?90mm，螺桿長徑比為25?40:1，螺桿轉(zhuǎn)速為O?150rpm ；
[0044](4)將條狀物料冷卻后，進(jìn)行切粒，得到回收粒料；對條狀物料進(jìn)行冷卻時，可采用風(fēng)冷式的冷卻方式，在金屬鏈條外側(cè)設(shè)置風(fēng)機，金屬鏈條為兩段式結(jié)構(gòu)，每段的長度為
1.2?1.8米，每段設(shè)有6個風(fēng)機，風(fēng)冷段的長度為1.5?4米；也可采用水冷式的冷卻方式，在金屬鏈條下方設(shè)置水槽，水槽的長度為0.8?2米，水槽內(nèi)水溫為35°C?80°C。
[0045]實施例1
[0046]按照上述方法，將200公斤的待回收二次料(GFFRPA46)破碎后，將顆粒狀的待回收二次料放入金屬分離器中，篩除其中的金屬屑后，經(jīng)由單桿擠出機擠出，單螺桿擠出機的螺桿直徑45mm，長徑比18:1，螺桿壓縮比3.0，模頭孔數(shù):2孔，模頭孔徑為3.0mm，擠出溫度分別為305°C，305°C，310°C，315°C，31(TC，單螺桿擠出機的機頭溫度為310°C。螺桿轉(zhuǎn)速85rpm ;拉條經(jīng)過風(fēng)冷輸送帶冷卻到約120°C后由切粒機進(jìn)行切粒，對得到GFFRPA46造粒料(即得到的回收粒料)和擠出過程出現(xiàn)因斷條結(jié)塊而無法切粒GFFRPA46料進(jìn)行稱重，稱取15公斤的GFFRPA46粒料在120°C下烘干4小時，五段注塑溫度分別為290°C，295°C，295°C，300°C，295°C下注塑成各種標(biāo)準(zhǔn)樣條，其中拉伸測試實驗的樣條規(guī)格為127X13X4mm，缺口沖擊強度測試實驗的樣條規(guī)格為63.5X12.7X3.2mm,彎曲強度測試實驗的樣條規(guī)格為165 X 13 X 3.2mm,熱變形溫度測試實驗的樣條規(guī)格為127 X 12.7 X 3.2_。
[0047]實施例2
[0048]按照上述方法，將200公斤的待回收二次料(GFFRPA46)破碎后，將顆粒狀的待回收二次料放入金屬分離器中，篩除其中的金屬屑后，經(jīng)由單桿擠出機擠出，單螺桿擠出機的螺桿直徑45mm，長徑比25:1，螺桿壓縮比3.1，模頭孔數(shù):2孔，模頭孔徑為3.5mm，擠出溫度分別為305°C，305°C, 310°C, 315°C, 310°C,單螺桿擠出機的機頭溫度為310°C，螺桿轉(zhuǎn)速115rpm ;拉條經(jīng)過水冷冷卻后由切粒機進(jìn)行切粒，對得到GFFRPA46造粒料(即得到的回收粒料)和擠出過程出現(xiàn)因斷條結(jié)塊而無法切粒GFFRPA46料進(jìn)行稱重，稱取15公斤的GFFRPA46粒料在120°C下烘干4小時，按照實施例1的條件注塑成各種標(biāo)準(zhǔn)樣條，其中拉伸測試實驗的樣條規(guī)格為127X13X4mm，缺口沖擊強度測試實驗的樣條規(guī)格為63.5X12.7X3.2mm,彎曲強度測試實驗的樣條規(guī)格為165 X 13 X 3.2mm，熱變形溫度測試實驗的樣條規(guī)格為127 X 12.7 X 3.2mm。
[0049]實施例3
[0050]按照上述方法，將200公斤的待回收二次料(GFFRPA46)破碎后，將顆粒狀的待回收二次料放入金屬分離器中，篩除其中的金屬屑后，經(jīng)由單桿擠出機擠出，單螺桿擠出機的螺桿直徑65mm，長徑比30:1，螺桿壓縮比3.3，模頭孔數(shù):5孔，模頭孔徑為3.2mm，擠出溫度分別為305°C，305°C，310°C，315°C，310°C，單螺桿擠出機的機頭溫度為310°C，螺桿轉(zhuǎn)速95rpm ;拉條經(jīng)過風(fēng)冷輸送帶冷卻到約120°C后由切粒機進(jìn)行切粒，對得到GFFRPA46造粒料(即得到的回收粒料)和擠出過程出現(xiàn)因斷條結(jié)塊而無法切粒GFFRPA46料進(jìn)行稱重，稱取15公斤的GFFRPA46造粒料在120°C下烘干4小時，按照實施例1的條件注塑成各種標(biāo)準(zhǔn)樣條，其中拉伸測試實驗的樣條規(guī)格為127X 13X4mm，缺口沖擊強度測試實驗的樣條規(guī)格為63.5X12.7X3.2mm,彎曲強度測試實驗的樣條規(guī)格為165 X 13 X 3.2mm，熱變形溫度測試實驗的樣條規(guī)格為127X12.7X3.2mm。
[0051]實施例4
[0052]按照上述方法，將200公斤的待回收二次料(GFFRPA46)破碎后，將顆粒狀的待回收二次料放入金屬分離器中，篩除其中的金屬屑后，經(jīng)由單桿擠出機擠出，單螺桿擠出機的螺桿直徑65mm，長徑比35:1，螺桿壓縮比3.1，模頭孔數(shù):4孔，模頭孔徑為3.4mm,擠出溫度分別為305°C，305°C，310°C，310°C，305 V，單螺桿擠出機的機頭溫度為305°C，螺桿轉(zhuǎn)速65rpm ;拉條經(jīng)過水冷冷卻后由切粒機進(jìn)行切粒，對得到GFFRPA46造粒料(即得到的回收粒料)和擠出過程出現(xiàn)因斷條結(jié)塊而無法切粒GFFRPA46料進(jìn)行稱重，稱取15公斤的GFFRPA46粒料在120°C下烘干4小時，按照實施例1的條件注塑成各種標(biāo)準(zhǔn)樣條，其中拉伸測試實驗的樣條規(guī)格為127 X 13 X 4mm，缺口沖擊強度測試實驗的樣條規(guī)格為63.5 X 12.7X3.2mm，彎曲強度測試實驗的樣條規(guī)格為165X13X3.2mm,熱變形溫度測試實驗的樣條規(guī)格為127X12.7X3.2mm。
[0053]實施例5
[0054]按照上述方法，將300公斤的待回收二次料(GFFRPA46)破碎后，將顆粒狀的待回收二次料放入金屬分離器中，篩除其中的金屬屑后，經(jīng)由單桿擠出機擠出，但螺桿擠出機的螺桿直徑75mm，長徑比35:1，螺桿壓縮比3.3，模頭孔數(shù):6孔，模頭孔徑為3.4mm,擠出溫度分別為305°C，305°C，310°C，315°C，310°C，單螺桿擠出機的機頭溫度為305°C，螺桿轉(zhuǎn)速90rpm ;拉條經(jīng)過水冷冷卻后由切粒機進(jìn)行切粒，對得到GFFRPA46造粒料(即得到的回收粒料)和擠出過程出現(xiàn)因斷條結(jié)塊而無法切粒GFFRPA46料進(jìn)行稱重，稱取15公斤的GFFRPA46粒料在120°C下烘干4小時，按照實施例1的條件注塑成各種標(biāo)準(zhǔn)樣條，其中拉伸測試實驗的樣條規(guī)格為127 X 13 X 4mm，缺口沖擊強度測試實驗的樣條規(guī)格為63.5 X 12.7 X 3.2mm，彎曲強度測試實驗的樣條規(guī)格為165X13X3.2mm,熱變形溫度測試實驗的樣條規(guī)格為127X12.7X3.2mm。
[0055]實施例6
[0056]按照上述方法，將400公斤的待回收二次料(GFFRPA46)破碎后，將顆粒狀的待回收二次料放入金屬分離器中，篩除其中的金屬屑后，經(jīng)由單桿擠出機擠出，單螺桿擠出機的螺桿直徑95mm，長徑比50:1，螺桿壓縮比3.3，模頭孔數(shù):8孔，模頭孔徑為3.0mm，模頭孔徑為3.4mm,擠出溫度分別為305°C，305°C，310°C，315°C，310°C，單螺桿擠出機的機頭溫度為305°C，螺桿轉(zhuǎn)速75rpm ;拉條經(jīng)過風(fēng)冷輸送帶冷卻到約120°C后由切粒機進(jìn)行切粒，對得到GFFRPA46造粒料(即得到的回收粒料)和擠出過程出現(xiàn)因斷條結(jié)塊而無法切粒GFFRPA46料進(jìn)行稱重，稱取15公斤的GFFRPA46粒料在120°C下烘干4小時，按照實施例1的條件注塑成各種標(biāo)準(zhǔn)樣條，其中拉伸測試實驗的樣條規(guī)格為127X 13X4mm,缺口沖擊強度測試實驗的樣條規(guī)格為63.5X12.7X3.2mm,彎曲強度測試實驗的樣條規(guī)格為165X 13X3.2mm,熱變形溫度測試實驗的樣條規(guī)格為127X12.7X3.2mm。
[0057]實施例7
[0058]按照上述方法，將400公斤的待回收二次料(GFFRPA46)破碎后，將顆粒狀的待回收二次料放入金屬分離器中，篩除其中的金屬屑后，經(jīng)過金屬分離器去除可能混入的金屬屑，再經(jīng)由單桿擠出機擠出，單螺桿擠出機的螺桿直徑125mm，長徑比45:1，螺桿壓縮比3.8，模頭孔數(shù):8孔，模頭孔徑為3.0mm,擠出溫度分別為305°C，305°C，310°C，315°C，310°C，單螺桿擠出機的機頭溫度為305°C，螺桿轉(zhuǎn)速75rpm ;拉條經(jīng)過風(fēng)冷輸送帶冷卻到約120 °C后由切粒機進(jìn)行切粒，對得到GFFRPA46造粒料(即得到的回收粒料)和擠出過程出現(xiàn)因斷條結(jié)塊而無法切粒GFFRPA46料進(jìn)行稱重，稱取15公斤的GFFRPA46粒料在120°C下烘干4小時，按照實施例1的條件注塑成各種標(biāo)準(zhǔn)樣條，其中拉伸測試實驗的樣條規(guī)格為127X13X4mm，缺口沖擊強度測試實驗的樣條規(guī)格為63.5X12.7X3.2mm,彎曲強度測試實驗的樣條規(guī)格為165X13X3.2mm,熱變形溫度測試實驗的樣條規(guī)格為127X12.7X3.2mm。
[0059]將上述各對比例及實施例得到的標(biāo)準(zhǔn)樣條按照下述方法進(jìn)行各項性能參數(shù)測試:各標(biāo)準(zhǔn)樣條的缺口沖擊強度按照ASTM D256方法在ZBC1400-2缺口沖擊儀(深圳SansTested)上進(jìn)行測試；各標(biāo)準(zhǔn)樣條的拉伸和彎曲性能分別依照ASTM D638_03、ASTM D790-07方法在RGT-20A萬能試驗機上(深圳Reger)進(jìn)行測試；以上力學(xué)性能測試數(shù)據(jù)均取5個數(shù)據(jù)的平均值。
[0060]各標(biāo)準(zhǔn)樣條熱變形溫度的測試是按照ASTM D-648方法在ZKW1302-1微機控制熱變形溫度測試儀(深圳市新三思計量技術(shù)有限公司)進(jìn)行，升溫介質(zhì)為甲基硅油，溫度從40°C開始，升溫速率為2.(TC /min，砝碼重量為0.736Kg，彎曲應(yīng)力為1.82MPa，每組三根樣條(每組數(shù)據(jù)誤差不超過1.(TC)，結(jié)果取平均值。
[0061]經(jīng)上述方法進(jìn)行測試后，各對比例及實施例的標(biāo)準(zhǔn)樣條的機械性能、耐熱溫度及制備的損耗率、產(chǎn)量如下表I所示:
[0062]表1、不同對比例和實施例的性能匯總
[0063]
【權(quán)利要求】
1.高性能玻纖增強阻燃聚己二酰丁二胺二次料回收造粒的方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)將待回收二次料進(jìn)行破碎，得到顆粒狀的待回收二次料； (2)將步驟(1)得到的顆粒狀的待回收二次料放入金屬分離器中，篩除其中的金屬屑； (3)篩除完成后，通過喂料裝置將待回收二次料送入單螺桿擠出機進(jìn)行擠出，單螺桿擠出機內(nèi)的加工溫度為29(T330°C，同時在單螺桿擠出機的輸出端采用金屬鏈條進(jìn)行拉條輸送，得到條狀物料； (4 )將條狀物料冷卻后，進(jìn)行切粒，得到回收粒料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述高性能玻纖增強阻燃聚己二酰丁二胺二次料回收造粒的方法，其特征在于，所述待回收二次料包括玻纖增強阻燃PA46材料在注塑過程中產(chǎn)生的二次料或不合格零件。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述高性能玻纖增強阻燃聚己二酰丁二胺二次料回收造粒的方法，其特征在于，步驟(1)所述破碎是采用中速破碎機進(jìn)行100公斤/小時的密封中速破碎,得到的顆粒狀待回收二次料的長度小于或等于4cm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述高性能玻纖增強阻燃聚己二酰丁二胺二次料回收造粒的方法，其特征在于，步驟(2)所述篩除金屬屑是采用金屬分離器分離f 3次，分離速度為50-200公斤/小時。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述高性能玻纖增強阻燃聚己二酰丁二胺二次料回收造粒的方法，其特征在于，步驟(3)所述單螺桿擠出機的各參數(shù)為:螺桿直徑4(Tl25mm，螺桿長徑比15~50:1，螺桿轉(zhuǎn)速(T200rpm，螺桿壓縮比2.6~4.0，模頭孔數(shù)I~8，模頭孔徑2.5~4.0mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述高性能玻纖增強阻燃聚己二酰丁二胺二次料回收造粒的方法，其特征在于，所述步驟(3)中，單螺桿擠出機的各參數(shù)為:螺桿直徑45、5mm，螺桿長徑比20~35:1，螺桿轉(zhuǎn)速(TlOOrpm，螺桿壓縮比3.0~3.5，模頭孔數(shù)2~6，模頭孔徑2.5~3.8mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述高性能玻纖增強阻燃聚己二酰丁二胺二次料回收造粒的方法，其特征在于，步驟(3)所述喂料裝置為單螺桿自動喂料裝置，其料斗安裝于單螺桿擠出機的螺桿上方，料斗為無階梯底部結(jié)構(gòu)；喂料裝置中單螺桿的螺桿直徑為3(Tl50mm，螺桿長徑比為25~40:1，螺桿轉(zhuǎn)速為0~150rpm。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述高性能玻纖增強阻燃聚己二酰丁二胺二次料回收造粒的方法，其特征在于，步驟(3)所述單螺桿擠出機的螺筒內(nèi)分為5個加工區(qū)域，從進(jìn)料端到輸出端依次為一區(qū)、二區(qū)、三區(qū)、四區(qū)和五區(qū)，其中，一區(qū)的加熱溫度為295°C ~320°C，二區(qū)的加熱溫度為300°C~330°C，三區(qū)的加熱溫度為305°C~330°C，四區(qū)的加熱溫度為310°C~330°C，五區(qū)的加熱溫度為310°C ^330°C ;單螺桿擠出機的機頭溫度為300°C ~320°C。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述高性能玻纖增強阻燃聚己二酰丁二胺二次料回收造粒的方法，其特征在于，步驟(4)所述冷卻采用風(fēng)冷式的冷卻方式或水冷式的冷卻方式。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述高性能玻纖增強阻燃聚己二酰丁二胺二次料回收造粒的方法，其特征在于，所述風(fēng)冷式的冷卻方式是在金屬鏈條外側(cè)設(shè)置風(fēng)機，金屬鏈條為兩段式結(jié)構(gòu)，每段的長度為1.2^1.8米，每段設(shè)有6個風(fēng)機，風(fēng)冷段的長度為1.5^4米；所述水冷式的冷卻方式是在金屬鏈條下方設(shè)置水槽，水槽的長度為0.8^2米，水槽內(nèi)水溫為35°C~80°C。
【文檔編號】B29C47/10GK103496048SQ201310451300
【公開日】2014年1月8日 申請日期:2013年9月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月27日
【發(fā)明者】張水洞, 蔣果, 馮健 申請人:華南理工大學(xué)