連續(xù)木纖維增強熱固性塑膠復(fù)合材料及其注塑制造工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種連續(xù)木纖維增強熱固性塑膠復(fù)合材料及其注塑制造工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]木纖維指由木質(zhì)化的增厚的細(xì)胞壁和具有細(xì)裂縫狀紋孔的纖維細(xì)胞所構(gòu)成的機械組織，是構(gòu)成木質(zhì)部的主要成分之一。目前，木纖維除廣泛應(yīng)用在紡織領(lǐng)域外還大量用于制造木塑復(fù)合材料。
[0003]木塑復(fù)合材料(Wood-Plastic Composites，WPC)是國內(nèi)外近年蓬勃興起的一類新型復(fù)合材料，利用聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯等，代替通常的樹脂膠粘劑，與超過50%以上的木粉、稻殼、秸桿等廢植物纖維混合成新的木質(zhì)材料，再經(jīng)擠壓、模壓、注射成型等塑料加工工藝，生產(chǎn)出的板材或型材，主要用于建材、家具、物流包裝等行業(yè)。木塑復(fù)合材料一般采用熱擠壓成型。
[0004]木塑復(fù)合材料目前多采用木粉等短纖維，取向分散。且基體多為熱塑性塑料，制品存在較多的缺陷:耐老化性不夠、易燃、承受沖擊或加載結(jié)構(gòu)的工業(yè)場合中應(yīng)用有限以及國內(nèi)生廣規(guī)t旲小、制品性能不尚、缺之尚檔廣品等等。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，提供一種連續(xù)木纖維增強熱固性塑膠復(fù)合材料及其注塑制造工藝。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種連續(xù)木纖維增強熱固性塑膠復(fù)合材料，由BMC塑料和木纖維預(yù)制體一次注塑而成；所述木纖維預(yù)制體由連續(xù)木纖維通過紡織制成。
[0007]本發(fā)明還提供上述連續(xù)木纖維增強熱固性塑膠復(fù)合材料的注塑制造工藝，包括如下步驟:
1)根據(jù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)力學(xué)性能及外觀等要求，采用連續(xù)木纖維通過紡織工藝制成木纖維預(yù)制體；
2)將預(yù)制體預(yù)先放置于模具組件的模腔內(nèi)，合模；
3)將液態(tài)熱固性樹脂按照一定的比例加入短切玻璃纖維，并攪拌均勻形成預(yù)混料，再將預(yù)混料存儲在樹脂罐中備用，并對樹脂罐中的預(yù)混料進行加熱保溫和持續(xù)攪拌；設(shè)置罐體保溫溫度，以保證樹脂的流動性；加熱過程中罐體內(nèi)不停攪拌，以防止纖維沉淀；
4)將固化劑存儲在固化劑罐中備用；
5)通過注射機注塑成型:設(shè)置注射參數(shù)，所述注射參數(shù)包括:壓力參數(shù)，時間參數(shù)，溫度參數(shù)；預(yù)混料和固化劑分別從樹脂罐和固化劑罐通過輸料管輸入注射機的料筒內(nèi)，料筒內(nèi)的螺桿攪拌使預(yù)混料和固化劑均勻混合形成混合料，再通過注射頭將混合料注入模具組件的注膠口內(nèi)，保壓，冷卻，固化成型，最后開模取出制品。
[0008]優(yōu)選的，所述紡織工藝包括:編織工藝，機織工藝、針織工藝。
[0009]優(yōu)選的，所述預(yù)制體為2D、2.5D或者3D結(jié)構(gòu)。立體織物具有結(jié)構(gòu)可設(shè)計性和力學(xué)性能優(yōu)越性的特點，且纖維體積含量可根據(jù)要求預(yù)先設(shè)計。
[0010]優(yōu)選的，所述模具組件包括上模和下模，所述上模和下模合模形成用于注射混合料的模腔；所述上模設(shè)有用于輸入混合料的注膠口 ；所述下模在注膠口端設(shè)有的儲膠槽，所述儲膠槽與模腔間設(shè)有多個注膠通道。模具組件具有不易變形、保壓效果好、裝配簡單清洗方便等特點。注射頭內(nèi)射出的膠液(混合料)在壓力的作用下，先在儲膠槽里面緩沖，然后再沿多個注膠通道逐漸地滲透到連續(xù)木纖維預(yù)制體內(nèi)，保證木纖維完全充分浸膠。
[0011]優(yōu)選的，所述儲膠槽的寬度為10mm。
[0012]優(yōu)選的，所述注射機設(shè)有用于控制注射壓力的壓力控制裝置。
[0013]優(yōu)選的，通過真空輔助壓漿將攪拌均勻后的預(yù)混料吸入樹脂罐中。
[0014]優(yōu)選的，通過真空輔助壓漿將固化劑吸入固化劑罐中。
[0015]優(yōu)選的，注塑過程中，對模具進行加熱。
[0016]本發(fā)明提出一種以連續(xù)木纖維增強，熱固性塑料(BMC)為基體的新型木塑復(fù)合材料(連續(xù)木纖維增強熱固性塑膠復(fù)合材料)。該種材料創(chuàng)造性地將木纖維通過紡織手段，形成一定結(jié)構(gòu)的預(yù)制體并放入模具模腔內(nèi)，再將具有流動性的熱固性BMC塑料注入模腔形成立體復(fù)合材料(連續(xù)木纖維增強熱固性塑膠復(fù)合材料)。
[0017]BMC屬于玻纖增強熱固性塑料，其機械強度優(yōu)于熱塑性塑料，用其制成的木塑復(fù)合材料(連續(xù)木纖維增強熱固性塑膠復(fù)合材料)能夠解決傳統(tǒng)木塑復(fù)合材料沖擊性能方面使用的局限性；且連續(xù)木纖維增強熱固性塑膠復(fù)合材料具有很好的耐沖擊性、耐老化性、耐熱性能。將BMC與立體木纖維預(yù)制體結(jié)合，可以制造高性能、耐老化的性能優(yōu)異產(chǎn)品，在汽車工業(yè)方面將有著廣泛應(yīng)用前景。且連續(xù)木纖維增強熱固性塑膠復(fù)合材料含有連續(xù)木纖維，纖維含量相對比較高，對音質(zhì)的保護有著很好的效果，可以廣泛使用在音箱外殼上。
【附圖說明】
[0018]圖1是本發(fā)明工藝設(shè)備的示意圖；
圖2是模具組件的示意圖；
圖3是下模的示意圖。
【具體實施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖和實施例，對本發(fā)明的【具體實施方式】作進一步描述。以下實施例僅用于更加清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而不能以此來限制本發(fā)明的保護范圍。
[0020]本發(fā)明具體實施的技術(shù)方案是:
如圖1、圖2、圖3所示，本發(fā)明提供一種連續(xù)木纖維增強熱固性塑膠復(fù)合材料，由BMC塑料和木纖維預(yù)制體一次注塑而成；所述木纖維預(yù)制體由連續(xù)木纖維通過紡織制成。
[0021]本發(fā)明還提供上述連續(xù)木纖維增強熱固性塑膠復(fù)合材料的注塑制造工藝，包括如下步驟:
1)根據(jù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)力學(xué)性能及外觀等要求，采用連續(xù)木纖維通過紡織工藝制成木纖維預(yù)制體；
2)將預(yù)制體預(yù)先放置于模具組件I的模腔13內(nèi)，合模；
3)將液態(tài)熱固性樹脂按照一定的比例加入短切玻璃纖維，并攪拌均勻形成預(yù)混料，再將預(yù)混料存儲在樹脂罐2中備用，并對樹脂罐2中的預(yù)混料進行加熱保溫和持續(xù)攪拌；設(shè)置罐體保溫溫度，以保證樹脂的流動性；加熱過程中罐體內(nèi)不停攪拌，以防止纖維沉淀；
4)將固化劑存儲在固化劑罐3中備用；
5)通過注射機注塑成型:設(shè)置注射參數(shù)，所述注射參數(shù)包括:壓力參數(shù)，時間參數(shù)，溫度參數(shù)；預(yù)混料和固化劑分別從樹脂罐2和固化劑罐3通過輸料管4輸入注射機的料筒5內(nèi)，料筒5內(nèi)的螺桿攪拌使預(yù)混料和固化劑均勻混合形成混合料，再通過注射頭6將混合料注入模具組件I的注膠口 110內(nèi)，保壓，冷卻，固化成型，最后開模取出制品。
[0022]所述紡織工藝包括:編織工藝，機織工藝、針織工藝。
[0023]所述預(yù)制體為2D、2.5D或者3D結(jié)構(gòu)。
[0024]所述模具組件I包括上模11和下模12，所述上模11和下模12合模形成用于注射混合料的模腔13 ;所述上模11設(shè)有用于輸入混合料的注膠口 110 ;所述下模12在注膠口110端設(shè)有的儲膠槽120，所述儲膠槽120與模腔13間設(shè)有多個注膠通道130。
[0025]所述儲膠槽120的寬度為1mm0
[0026]所述注射機設(shè)有用于控制注射壓力的壓力控制裝置7。
[0027]通過真空輔助壓漿將攪拌均勻后的預(yù)混料吸入樹脂罐2中。
[0028]通過真空輔助壓漿將固化劑吸入固化劑罐3中。
[0029]注塑過程中，對模具進行加熱。
[0030]
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.連續(xù)木纖維增強熱固性塑膠復(fù)合材料，其特征在于，由BMC塑料和木纖維預(yù)制體一次注塑而成；所述木纖維預(yù)制體由連續(xù)木纖維通過紡織制成。2.權(quán)利要求1所述連續(xù)木纖維增強熱固性塑膠復(fù)合材料的注塑制造工藝，其特征在于，包括如下步驟: 1)采用連續(xù)木纖維通過紡織工藝制成木纖維預(yù)制體； 2)將預(yù)制體預(yù)先放置于模具組件的模腔內(nèi)，合模； 3)將液態(tài)熱固性樹脂按照一定的比例加入短切玻璃纖維，并攪拌均勻形成預(yù)混料，再將預(yù)混料存儲在樹脂罐中備用，并對樹脂罐中的預(yù)混料進行加熱保溫和持續(xù)攪拌； 4)將固化劑存儲在固化劑罐中備用； 5)通過注射機注塑成型:設(shè)置注射參數(shù)，所述注射參數(shù)包括:壓力參數(shù)，時間參數(shù)，溫度參數(shù)；預(yù)混料和固化劑分別從樹脂罐和固化劑罐通過輸料管輸入注射機的料筒內(nèi)，料筒內(nèi)的螺桿攪拌使預(yù)混料和固化劑均勻混合形成混合料，再通過注射頭將混合料注入模具組件的注膠口內(nèi)，保壓，冷卻，固化成型，最后開模取出制品。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的連續(xù)木纖維增強熱固性塑膠復(fù)合材料的注塑制造工藝，其特征在于，所述紡織工藝包括:編織工藝，機織工藝、針織工藝。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的連續(xù)木纖維增強熱固性塑膠復(fù)合材料的注塑制造工藝，其特征在于，所述預(yù)制體為2D、2.5D或者3D結(jié)構(gòu)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的連續(xù)木纖維增強熱固性塑膠復(fù)合材料的注塑制造工藝，其特征在于，所述模具組件包括上模和下模，所述上模和下模合模形成用于注射混合料的模腔；所述上模設(shè)有用于輸入混合料的注膠口 ；所述下模在注膠口端設(shè)有的儲膠槽，所述儲膠槽與模腔間設(shè)有多個注膠通道。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的連續(xù)木纖維增強熱固性塑膠復(fù)合材料的注塑制造工藝，其特征在于，所述儲膠槽的寬度為10mm。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的連續(xù)木纖維增強熱固性塑膠復(fù)合材料的注塑制造工藝，其特征在于，所述注射機設(shè)有用于控制注射壓力的壓力控制裝置。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的連續(xù)木纖維增強熱固性塑膠復(fù)合材料的注塑制造工藝，其特征在于，通過真空輔助壓漿將攪拌均勻后的預(yù)混料吸入樹脂罐中。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的連續(xù)木纖維增強熱固性塑膠復(fù)合材料的注塑制造工藝，其特征在于，通過真空輔助壓漿將固化劑吸入固化劑罐中。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的連續(xù)木纖維增強熱固性塑膠復(fù)合材料的注塑制造工藝，其特征在于，注塑過程中，對模具進行加熱。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種連續(xù)木纖維增強熱固性塑膠復(fù)合材料，由BMC塑料和木纖維預(yù)制體一次注塑而成；所述木纖維預(yù)制體由連續(xù)木纖維通過紡織制成。本發(fā)明還提供上述連續(xù)木纖維增強熱固性塑膠復(fù)合材料的注塑制造工藝。本發(fā)明連續(xù)木纖維增強熱固性塑膠復(fù)合材料具有很好的耐沖擊性、耐老化性、耐熱性能，可以制造高性能、耐老化的性能優(yōu)異產(chǎn)品，在汽車工業(yè)方面將有著廣泛應(yīng)用前景。且連續(xù)木纖維增強熱固性塑膠復(fù)合材料含有連續(xù)木纖維，纖維含量相對比較高，對音質(zhì)的保護有著很好的效果，可以廣泛使用在音箱外殼上。
【IPC分類】B29C45/26, B29C45/14, B29C45/77
【公開號】CN105058692
【申請?zhí)枴緾N201510553705
【發(fā)明人】朱晶晶
【申請人】創(chuàng)意塑膠工業(yè)（蘇州）有限公司
【公開日】2015年11月18日
【申請日】2015年9月2日