CN116021806B - 一种制备lft-g复合材料的浸润装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种用于制备LFT‑G复合材料的浸润装置，用于将玻璃纤维浸润在熔融树脂内，包括浸润模具，所述浸润模具包括：第一盖板，所述第一盖板的一个侧壁具有第一凹凸结构；第二盖板，所述第二盖板的一个侧壁具有第二凹凸结构；所述第一盖板与所述第二盖板连接在一起，且所述第一凹凸结构的凹陷部分与所述第二凹凸结构的凹陷部分相对围合成用于容纳熔融树脂的浸润槽，所述第一凹凸结构的凸出部分与所述第二凹凸结构的凸出部分相对围合成挤压间隙，所述第一盖板与所述第二盖板之间还围合成连通所述浸润槽与外部的纤维入口和纤维出口，所述纤维入口和纤维出口分别位于所述浸润槽的两端，所述第二盖板还设有连通所述纤维入口与外界的树脂入口。本发明的制备LFT‑G复合材料的浸润装置，可以克服现有的浸润装置中玻璃纤维易断或树脂对玻璃纤维浸润不充分的缺点。
Description
技术领域
本发明涉及塑料改性造粒技术领域，具体为一种制备LFT-G复合材料的浸润装置及方法。
背景技术
长纤维增强热塑性颗粒复合材料简称LFT-G(Long Fiber ReinforcedThermoplastic Granules)，是一种新型高级轻量化复合材料，目前已在航空航天、汽车、电器设备、通讯、体育器械、工业产品和建筑材料等领域得到广泛应用。
目前LFT-G粒料的生产主要以熔融浸润法为主，将纤维浸入熔融的树脂内，使树脂包覆并浸润纤维，冷却后对其进行切割，使其成为颗粒状。该技术的核心在于熔融树脂能否对纤维进行充分快速的浸润，因此浸渍装置的结构设计成为实现长纤维增强热塑性颗粒浸渍效果的关键装置。在浸润模具中一般通过张紧辊来使纤维分散并张紧，但张紧辊在模具内不便调整且机械结构复杂，模具内的纤维受到的张力难以控制，易造成断纤及树脂浸润不良现象；另外，由于浸润槽的截面一般为圆形，旧树脂容易在底部积累，旧树脂在浸润槽内被加热在高温下易烧糊、碳化，影响产品浸渍效果。
发明内容
本发明提供一种制备LFT-G复合材料的浸润装置，可以克服现有的浸润装置中玻璃纤维易断或树脂对玻璃纤维浸润不充分的缺点。
本发明的用于制备LFT-G复合材料的浸润装置，用于将玻璃纤维浸润在熔融树脂内，包括浸润模具，所述浸润模具包括：
第一盖板，所述第一盖板的一个侧壁具有第一凹凸结构；
第二盖板，所述第二盖板的一个侧壁具有第二凹凸结构；
所述第一盖板与所述第二盖板连接在一起，且所述第一凹凸结构的凹陷部分与所述第二凹凸结构的凹陷部分相对围合成用于容纳熔融树脂的浸润槽，所述第一凹凸结构的凸出部分与所述第二凹凸结构的凸出部分相对围合成挤压间隙，所述第一盖板与所述第二盖板之间还围合成连通所述浸润槽与外部的纤维入口和纤维出口，所述纤维入口和纤维出口分别位于所述浸润槽的两端，所述第二盖板还设有连通所述纤维入口与外界的树脂入口。
作为优选，所述第一凹凸结构和所述第二凹凸结构均为波浪形结构，所述波浪形结构具有多个波峰和波谷，波浪形结构的长度位于玻璃纤维的输送方向上，波浪形的宽度的方向与长度的方向垂直，且第二凹凸结构的多个波峰与所述第一凹凸结构的多个波峰一一对应形成多个所述挤压间隙，第二凹凸结构的多个波谷与所述第一凹凸结构的多个波谷一一对应形成多个所述浸润槽，且所述挤压间隙可连通两个相邻的浸润槽。
作为优选，所述第一盖板的长度大于所述第二盖板的长度，且在所述所述第一盖板的长度方向上所述第一盖板的两端分别相对于所述第二盖板的两端突出，所述浸润模具还包括设在所述纤维入口的入口端盖和设在所述纤维出口的出口端盖，所述入口端盖和出口端盖均与所述第二盖板固定且入口端盖的一端壁和出口端盖的一端壁与所述第一盖板的两端的端壁贴紧，所述入口端盖具有与所述纤维入口直接相连的纤维通道，所述出口端盖具有与所述纤维出口相通的入口和与所述入口直接连通的第一挤压通道，所述入口的内径大于其它部分的内径，所述第一盖板在纤维入口一端设有朝向所述入口端盖的侧壁的入口配合面，所述第一盖板在纤维出口一端设有朝向所述出口端盖的侧壁的出口配合面，所述入口端盖和出口端盖均与所述第一盖板之间可拆卸地固定，所述浸润装置还包括可被夹紧在所述入口端盖与入口配合面之间或者被取出的第一调节垫块及可被夹紧在所述出口端盖与出口配合面之间或者被取出的第二调节垫块。
作为优选，同样厚度的一第一调节垫块及一第二调节垫块构成一组调节垫块，所述复合材料浸润装置包括多组可替换使用的调节垫块。
作为优选，所述第一盖板与所述第盖板均设有多个均匀排列的加热管，所述加热管平行于所述波浪形结构的宽度方向。
作为优选，所述复合材料浸润装置还包括在玻璃纤维输送方向上位于所述浸润模具上游的纤维预处理机构，所述纤维预处理机构包括箱体及位于所述箱体内用于张紧所述玻璃纤维的多个张紧辊，所述箱体具有纤维入口和纤维出口，所述纤维入口设有进口分纱器，所述纤维出口设有出口分纱器，所述进口分纱器和出口分纱器均包括与玻璃纤维的输送方向垂直的安装板和垂直于所述安装板并与安装板连接的多个分纱棒，多个所述张紧辊的轴线平行，所述箱体内还设有加热器，所述箱体的上壁还设有可连通箱体内外的出气口。
作为优选，多个张紧辊包括多个固定辊和多个可在垂直于玻璃纤维输送方向上移动并定位的调节辊，且固定辊与调节辊在玻璃纤维被输送的方向上交替设置。
作为优选，所述加热器包括多组加热机构，每组加热机构包括位于一所述张紧辊的上方上加热机构和位于该张紧辊的下方的下加热机构，所述上加热机构位于所述箱体上壁的内壁，所述下加热机构位于所述箱体下壁的内壁。
作为优选，所述复合材料浸润装置还包括在玻璃纤维输送方向上位于所述浸润模具下游的二次定型模具，所述二次定型模具设有贯穿其两端的第二挤压通道，所述第二挤压通道的纤维入口的内径大于其它部分的内径。作为进一步的优选，所述二次定型模具具有加热管。
本发明还提供一种制备LFT-G复合材料的方法，通过如上所述的复合材料浸润装置将玻璃纤维浸润在树脂内。
本发明还提供另一种制备LFT-G复合材料的方法，包括如下步骤：
(1)在输送连续的玻璃纤维的过程中对玻璃纤维进行预处理，预处理包括分纱和加热；
(2)经预处理后的玻璃纤维进入浸润模具内与熔融树脂相遇进行浸润，在浸润的过程中玻璃纤维多次受到浸润模具内的凸起施加的剪切挤压力，在从浸润模具输出时，玻璃纤维受到第一挤压通道的挤压而定型。
作为优选，还包括步骤(3)，浸润后的玻璃纤维经过二次定型模具时被第二挤压通道再次挤压进行再次定型，且在本步骤中二次定型模具被加热。
作为优选，在步骤(1)中，在预处理的同时通过固定辊和可移动的调节辊对玻璃纤维进行张紧。
作为优选，在步骤(2)中，可以调整挤压间隙的厚度，且在本步骤中浸润模具被加热。
作为优选，还包括如下步骤：步骤(3)处理后的复合材料经过冷却和干燥后被牵引至切粒设备切成颗粒。
本发明的制备LFT-G复合材料的浸润装置及方法与现有技术相比具有以下有益效果：
1、本发明的制备LFT-G复合材料的浸润装置的浸润模具通过第一凹凸结构的凸起和第二凹凸结构的凸起提供的挤压力使经过挤压间隙的玻璃纤维和树脂更加分散，从而使得树脂可更均匀地包覆玻璃纤维，同时，挤压力不会使玻璃纤维断裂，因此浸润槽内不会残留有断裂的玻璃纤维，因此可提高玻璃纤维的浸渍效果，同时不会造成新的断纤。
2、通过入口端盖、出口端盖、入口端盖和出口端盖与第一盖板和第二盖板的连接关系及第一调节垫块和第二调节垫块，第一盖板与第二盖板之间的相对位置可以调节，从而使得挤压间隙的厚度可以调节，这样就可调节玻璃纤维通过挤压间隙时受到的剪切挤压力。挤压间隙的厚度越小，可提供的剪切挤压力越大，因而本发明的浸润装置可以适应不同成分的玻璃纤维。
3、二次定型模具对复合材料进行加热和再次定型，使得复合材料获得更为一致和均匀的形状。
附图说明
图1为本发明一实施例的制备LFT-G复合材料的浸润装置的结构示意图。
图2为本发明一实施例的制备LFT-G复合材料的浸润装置的纤维预处理机构的进口分纱器的结构示意图。
图3为本发明一实施例的制备LFT-G复合材料的浸润装置的第一挤压通道和第二挤压通道的结构示意图。
图4为本发明一实施例的制备LFT-G复合材料的方法一实施例的流程示意图。
附图标记
1浸润模具，11第一盖板，111第一凹凸结构,112入口配合面，12第二盖板，121第二凹凸结构，122出口配合面，13浸润槽，14挤压间隙，15纤维入口，16纤维出口，17树脂入口，18入口端盖，181纤维通道，19出口端盖，191入口，192第一挤压通道,1a第一调节垫块，1b第二调节垫块，1c加热管；
2预处理机构，21箱体,211出气口,212纤维入口,213纤维出口,22进口分纱器,221安装板,222分纱棒,23出口分纱器,24上加热机构,25下加热机构,26固定辊,27调节辊；
3二次定型模具，31纤维入口，32第二挤压通道，33加热管。
具体实施方式
本发明提供一种制备LFT-G复合材料的浸润装置，用于将玻璃纤维浸入熔融的树脂，使树脂包覆在玻璃纤维外，从而形成玻璃纤维增强复合材料。本发明的用于制备LFT-G复合材料的浸润装置包括浸润模具1，如图1所示，所述浸润模具1包括：第一盖板11和第二盖板12，所述第一盖板11的一个侧壁具有第一凹凸结构111，所述第二盖板12的一个侧壁具有第二凹凸结构121。所述第一盖板11与所述第二盖板12连接在一起，且所述第一凹凸结构111的凹陷部分与所述第二凹凸结构121的凹陷部分相对围合成用于容纳熔融树脂的浸润槽13，所述第一凹凸结构111的凸出部分与所述第二凹凸结构121的凸出部分相对围合成挤压间隙14，所述第一盖板11与所述第二盖板12之间还围合成连通所述浸润槽13与外部的纤维入口15和纤维出口16，图1中的箭头所示为玻璃纤维的输送方向，所述纤维入口15和纤维出口16分别位于所述浸润槽13的两端，所述第二盖板12还设有连通所述纤维入口15与外界的树脂入口17。
在浸润时，将细束状的玻璃纤维通过纤维入口15送入浸润模具1，将熔融树脂通过树脂入口17送入浸润模具1的浸润槽13内，玻璃纤维在通过浸润槽13时浸入熔融树脂内，熔融树脂包覆在玻璃纤维外部，当包覆有熔融树脂的玻璃纤维通过挤压间隙14时被挤压，受到剪切挤压力，细束状的玻璃纤维分散为纤维丝，可使得熔融树脂更均匀地包覆在纤维丝外部。本发明的浸润装置的浸润模具1通过第一凹凸结构111的凸起和第二凹凸结构121的凸起提供的挤压力使经过挤压间隙14的玻璃纤维和树脂更加分散，从而使得树脂可更均匀地包覆纤维丝，且与传统的张紧力相比，挤压力使得纤维丝不易断，浸润槽13内不会残留有纤维丝，可提高玻璃纤维的浸渍效果，同时不会造成新的断纤。
其中的树脂指可以熔融的PP(聚丙烯)、PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)、PET(涤纶树脂)、ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)、TPU(聚氨酯树脂)、PA66(聚己二酰己二胺)、PPS(聚亚苯基硫醚)、AS(苯乙烯-丙烯腈共聚物)、POM(聚甲醛树脂)、PC(聚碳酸酯)中的一种。
如图1所示，所述第一凹凸结构111和所述第二凹凸结构121均为波浪形结构，在图1中为正弦波形结构，波浪形结构的长度位于玻璃纤维的输送方向上，波浪形的宽度的方向与长度的方向垂直，且第二凹凸结构121的多个波峰与所述第一凹凸结构111的多个波峰一一对应形成多个所述挤压间隙14，细束状的玻璃纤维从挤压间隙14通过时被波峰所形成的凸起挤压而进一步分散开来，从而利于树脂的浸润。第二凹凸结构121的多个波谷与所述第一凹凸结构111的多个波谷一一对应形成多个所述浸润槽13，在图1所示的实施例中，第一盖板和第二盖板共同形成4个浸润槽13和5个挤压间隙14，每个挤压间隙14连通两个相邻的浸润槽13。在第一实施例中，第一凹凸结构的形状与第二凹凸结构的形状相同，且第一凹凸结构与第二凹凸结构的尺寸相同。
波峰为渐变的形状，波峰提供的是缓和的挤压力，在对玻璃纤维和树脂挤压使其分散和定型时不会造成纤维丝的断裂。即使有断裂，由于没有张紧辊的阻挡，断纤也容易被清理。另外，通过本发明的复合材料浸润装置的波浪形结构，可使得玻璃纤维可交替进行多次浸润和挤压，从而获得更优的浸润效果。当然第一凹凸结构111和第二凹凸结构121也可以是不同于图1的正弦波形结构，例如可以是方波形结构或者三角波形结构。另外，浸润模具的波浪形结构构成的浸润槽更利于树脂的流动，不会发生老旧树脂积压而在高温下出现烧糊、碳化的现象。
如图1所示，所述第一盖板11的长度大于所述第二盖板12的长度，且在所述所述第一盖板11的长度方向上所述第一盖板11的两端分别相对于所述第二盖板12的两端突出，所述浸润模具1还包括设在所述纤维入口15的入口端盖18和设在所述纤维出口16的出口端盖19，所述入口端盖18和出口端盖19均与所述第二盖板12固定，且入口端盖18的一端壁和出口端盖19的一端壁与所述第一盖板11的两端的端壁贴紧，所述入口端盖18具有与所述纤维入口15直接连接的纤维通道181，如图3所示，所述出口端盖19具有与所述纤维出口16相通的入口191和与所述入口191直接连通的第一挤压通道192，在第一实施例中，第一挤压通道192的直径为3.2mm。在第二实施例中，第一挤压通道192的直径为2.6mm。所述入口191的内径在玻璃纤维输送的方向上逐渐缩小直至与第一挤压通道192的内径相同，所述第一盖板11在纤维入口15一端设有朝向所述入口端盖18的侧壁的入口配合面112，所述第一盖板11在纤维出口一端设有朝向所述出口端盖19的侧壁的出口配合面122，所述入口端盖18和出口端盖19均与所述第一盖板11之间可拆卸地固定，所述浸润装置还包括可被夹紧在所述入口端盖18与入口配合面112之间或者被取出的第一调节垫块1a及可被夹紧在所述出口端盖19与出口配合面122之间或者被取出的第二调节垫块1b。同样厚度的一第一调节垫块1a及第二调节垫块1b构成一组调节垫块被同时应用，本发明的浸润装置包括多组可替换使用的调节垫块。
通过入口端盖18、出口端盖19、入口端盖18和出口端盖19与第一盖板11和第二盖板12的连接关系及第一调节垫块1a和第二调节垫块1b，第一盖板11与第二盖板12之间的距离可以调节，从而使得挤压间隙14的厚度可以调节，这样就可调节玻璃纤维通过挤压间隙14时受到的剪切挤压力。挤压间隙14的厚度越小，可提供的剪切挤压力越大，因而本发明的制备LFT-G复合材料的浸润装置可以适应不同成分的玻璃纤维，使玻璃纤维可受到足够的剪切挤压力同时不致因剪切挤压力过大而断纤。挤压间隙14的厚度优选为可在1-10mm之间进行调节，在第一实施例中为4mm，在第二实施例中为5mm。
同时，包覆树脂的玻璃纤维在通过第一挤压通道192时被挤压成为设定的形状，完成第一次定型。在替换第一调节垫块1a及第二调节垫块1c时，第一挤压通道192的厚度也被调整了。在第一实施例中，第一挤压通道192的厚度为3.2mm，在第二实施例中，第一挤压通道192的厚度为2.6mm。
所述第一盖板11与所述第二盖板12均设有多个均匀排列的加热管1c，所述加热管1c平行于所述波浪形结构的宽度方向。加热管1c对第一盖板11和第二盖板12进行加热，从而提高熔融树脂与玻璃纤维的温度，较高的温度可保证树脂的流动性，使浸润更加充分和均匀。加热管1c可以是流通热水的管道，也可以是电发热体，总之，可以采用常规的加热方式。树脂被加热的温度优选为160-340℃，在第一实施例中为240℃。
所述浸润装置还包括在玻璃纤维输送方向上位于所述浸润模具1上游的纤维预处理机构2，所述纤维预处理机构2包括箱体21及位于所述箱体21内用于张紧所述玻璃纤维的多个张紧辊。所述箱体21具有纤维入口212和纤维出口213，玻璃纤维在进入箱体21前是较粗的纤维束的状态，所述纤维入口212设有进口分纱器22，所述纤维出口213设有出口分纱器23，进口分纱器22的形状与出口分纱器23的形状相同，图2以进口分纱器22为例进行说明，所述进口分纱器22包括与玻璃纤维的输送方向垂直的安装板221和垂直于所述安装板221并与安装板221连接的多个分纱棒222，在第一实施例中，安装板221水平设置，分纱棒222在垂直于玻璃纤维的输送方向上均匀地设在安装板221上，多个所述张紧辊的轴线平行，纤维预处理机构2可使纤维束在张紧的状态下通过进口分纱器22和出口分纱器23分散成细束或者分散成为纤维丝开来从而完成分纱，即，使得玻璃纤维均匀地分散开来，分纱使得树脂在浸润模具1中对玻璃纤维的浸润更充分和更均匀。所述箱体内还设有加热器对玻璃纤维进行加热，所述箱体的上壁还设有可连通箱体内外的出气口，使加热产生的湿气逸出。
多个张紧辊包括多个固定辊26和多个可在垂直于玻璃纤维被输送的方向移动并定位的调节辊27，在第一实施例中，张紧辊包括有3根外径为35mm的固定辊26和2根外径为35mm的调节辊27，且固定辊26与调节辊27在玻璃纤维被输送的方向上交替设置，当调节辊27在垂直于玻璃纤维被输送的方向远离固定辊26时，玻璃纤维所受到的张紧力较大，当调节辊27在垂直于玻璃纤维被输送的方向靠近固定辊26时，玻璃纤维所受到的张紧力减小，因此，通过调节辊27可调节玻璃纤维受到的张力。在合适的张力下，纤维束可更充分地散开。在第二实施例中，张紧辊包括有3根外径为60mm的固定辊26和2根外径为60mm的调节辊27。
其中，加热器包括多组加热机构，每组加热机构包括位于一所述张紧辊的上方上加热机构24和位于该张紧辊的下方的下加热机构25，所述上加热机构位于所述箱体上壁的内壁，所述下加热机构位于所述箱体下壁的内壁。加热器从张紧辊的上下方对玻璃纤维进行加热，可获得均匀的加热效果，经过加热干燥后的玻璃纤维可更加分散，进入浸润模具后能充分、快速的跟熔融树脂浸润，提升了产品质量，缩短了浸润时间，从而也提高了生产效率。所述箱体21的上壁还设有可连通箱体21内外的出气口211，加热产生的湿气可从出气口211逸出。
所述浸润装置还包括在玻璃纤维输送方向上位于所述浸润模具1下游的二次定型模具3，所述二次定型模具3设有纤维入口31和与所述纤维入口31相连通的第二挤压通道32，所述纤维入口31的内径在玻璃纤维输送的方向上逐渐缩小直至与第二挤压通道32的内径相同。纤维入口31的形状使得玻璃纤维易于进入第二挤压通道32，在通过第二挤压通道32时，玻璃纤维浸润树脂形成的条形复合材料被在此被挤压定型，其外壁更加圆润且外径更一致。所述二次定型模具3还具有加热管33，加热管33对二次定型模具3进行加热，可以提高二次定型模具3的温度，利于复合材料的定型。在第一实施例中，第二挤压通道32的直径为3.2mm，在第二实施例中，第二挤压通道32的直径为2.6mm。
第二实施例与第一实施例除了写明的不同外，其它的技术特征是相同的。
综上，本发明的制备LFT-G复合材料的浸润装置的机械结构设计更加合理可靠，机械加工成本性价比高，更能满足长期稳定生产，且提高了生产效率。
本发明还提供一种制备LFT-G复合材料的方法，通过如上所述的复合材料浸润装置将玻璃纤维浸润在树脂内。
本发明还提供另一种制备LFT-G复合材料的方法，如图4所示，包括如下步骤：
(1)在输送连续的玻璃纤维的过程中对玻璃纤维进行预处理，预处理包括分纱和加热。本步骤即图4中的预处理步骤。在本步骤中，在可通过固定辊26和可移动的调节辊27对玻璃纤维进行张紧，通过调节辊27可调节张紧力，从而使得束状的玻璃纤维可获得足够的张紧力而分散，同时不会因张紧力太大而发生断纤。加热的温度优选为80-200℃，在第一实施例中为160℃。
(2)经预处理后的玻璃纤维进入浸润模具1内与熔融树脂相遇进行浸润，在浸润的过程中玻璃纤维多次受到浸润模具内的凸起施加的剪切挤压力，在玻璃纤维从浸润模具输出时受到第一挤压通道的挤压而第一次定型。本步骤即图4中的浸润步骤。在本步骤(2)中，挤压间隙的厚度可以调整从而使得复合材料受到的剪切挤压力可以根据需要进行调整，保证玻璃纤维既可获得足够的挤压力，同时不会发生断裂。在第一实施例中，挤压间隙的厚度为4mm。在本步骤中，浸润模具同时被加热，从而使玻璃纤维和树脂保持较高的温度，从而使树脂保持较好的流动性，使得浸润更充分和更均匀。其中的树脂指可以熔融的PP(聚丙烯)、PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)、PET(涤纶树脂)、ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)、TPU(聚氨酯树脂)、PA66(聚己二酰己二胺)、PPS(聚亚苯基硫醚)、AS(苯乙烯-丙烯腈共聚物)、POM(聚甲醛树脂)、PC(聚碳酸酯)中的一种。在第一实施例中采用PP树脂。树脂被加热的温度优选为160-340℃，在第一实施例中为240℃。在本实施例中，第一挤压通道192的直径为3.2mm。
作为优选的方案，除了步骤(1)和步骤(2)，本发明的方法还包括步骤(3)，浸润后的玻璃纤维经过二次定型模具3时被第二挤压通道再次挤压进行再次定型。本步骤即图4中的二次定型步骤。在本步骤中，二次定型模具3被加热，加热的温度略低于浸润模具的加热温度，优选为80-200℃，可以使得复合材料在被挤压时发生充分变形获得设定的形状。在第一实施例中，二次定型模具3加热的温度设定为170℃，第二挤压通道192的直径为3.2mm。本发明的方法还包括如下步骤：步骤(3)处理后的复合材料经过冷却和干燥后被牵引至切粒设备切成颗粒，在第一实施例中，复合材料被切成12mm长玻纤增强PP树脂颗粒，即图4所示的切粒步骤。之后颗粒通过震动设备后被包装入库。
通过第一实施例的方法获得的12mm长玻纤增强PP树脂颗粒中的玻纤质量含量为30％，拉伸强度为75.6MPa，弯曲强度为118.5MPa，切口冲击17.7KJ/M2，无切口冲击43.9KJ/M2。
在第二实施例中，树脂采用PA66树脂，步骤(1)中的加热温度为190℃，步骤(2)中的加热温度为290℃，步骤(3)中的加热温度为190℃，挤压间隙的厚度为5mm，第一挤压通道192的直径为2.6mm，第二挤压通道192的直径为2.6mm。通过第二实施例制备的12mm长玻纤增强PA66树脂颗粒，玻纤质量含量为：40％，拉伸强度：234.1MPa，弯曲强度：310.5MPa，切口冲击：34.9KJ/M2，无切口冲击：72.8KJ/M2。第二实施例与第一实施例除了写明的不同外，其它的技术特征是相同的。
以上实施例仅为本发明的示例性实施例，不用于限制本发明，本发明的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员在本发明的实质和保护范围内，对本发明做出的各种修改或等同替换也落在本发明的保护范围内。
Claims (12)
1.一种用于制备LFT-G复合材料的浸润装置，用于将玻璃纤维浸润在熔融树脂内，其特征在于，包括浸润模具，所述浸润模具包括：
第一盖板，所述第一盖板的一个侧壁具有第一凹凸结构；
第二盖板，所述第二盖板的一个侧壁具有第二凹凸结构；
所述第一盖板与所述第二盖板连接在一起，且所述第一凹凸结构的凹陷部分与所述第二凹凸结构的凹陷部分相对围合成用于容纳熔融树脂的浸润槽，所述第一凹凸结构的凸出部分与所述第二凹凸结构的凸出部分相对围合成挤压间隙，所述第一盖板与所述第二盖板之间还围合成连通所述浸润槽与外部的纤维入口和纤维出口，所述纤维入口和纤维出口分别位于所述浸润槽的两端，所述第二盖板还设有连通所述纤维入口与外界的树脂入口；
所述第一凹凸结构和所述第二凹凸结构均为波浪形结构，所述波浪形结构具有多个波峰和波谷，波浪形结构的长度位于玻璃纤维的输送方向上，波浪形的宽度的方向与长度的方向垂直，且第二凹凸结构的多个波峰与所述第一凹凸结构的多个波峰一一对应形成多个所述挤压间隙，第二凹凸结构的多个波谷与所述第一凹凸结构的多个波谷一一对应形成多个所述浸润槽，且所述挤压间隙可连通两个相邻的浸润槽；
所述第一盖板的长度大于所述第二盖板的长度，且在第一盖板的长度方向上所述第一盖板的两端分别相对于所述第二盖板的两端突出，所述浸润模具还包括设在所述纤维入口的入口端盖和设在所述纤维出口的出口端盖，所述入口端盖和出口端盖均与所述第二盖板固定且入口端盖的一端壁和出口端盖的一端壁与所述第一盖板的两端的端壁贴紧，所述入口端盖具有与所述纤维入口直接相连的纤维通道，所述出口端盖具有与所述纤维出口相通的入口和与所述入口直接连通的第一挤压通道，所述入口的内径大于其它部分的内径，所述第一盖板在纤维入口一端设有朝向所述入口端盖的侧壁的入口配合面，所述第一盖板在纤维出口一端设有朝向所述出口端盖的侧壁的出口配合面，所述入口端盖和出口端盖均与所述第一盖板之间可拆卸地固定，所述浸润装置还包括可被夹紧在所述入口端盖与入口配合面之间或者被取出的第一调节垫块及可被夹紧在所述出口端盖与出口配合面之间或者被取出的第二调节垫块；
同样厚度的一第一调节垫块及一第二调节垫块构成一组调节垫块，所述复合材料的浸润装置包括多组可替换使用的调节垫块；
通过入口端盖、出口端盖、入口端盖和出口端盖与第一盖板和第二盖板的连接关系及第一调节垫块和第二调节垫块，可以调节第一盖板与第二盖板之间的距离即挤压间隙厚度，从而调节玻璃纤维通过挤压间隙时受到的剪切挤压力。
2.根据权利要求1所述的浸润装置，其特征在于，所述第一盖板与所述第二盖板均设有多个均匀排列的加热管，所述加热管平行于所述波浪形结构的宽度方向。
3.根据权利要求1所述的浸润装置，其特征在于，所述复合材料的浸润装置还包括在玻璃纤维输送方向上位于所述浸润模具上游的纤维预处理机构，所述纤维预处理机构包括箱体及位于所述箱体内用于张紧所述玻璃纤维的多个张紧辊，所述箱体具有纤维入口和纤维出口，所述纤维入口设有进口分纱器，所述纤维出口设有出口分纱器，所述进口分纱器和出口分纱器均包括与玻璃纤维的输送方向垂直的安装板和垂直于所述安装板并与安装板连接的多个分纱棒，多个所述张紧辊的轴线平行，所述箱体内还设有加热器，所述箱体的上壁还设有可连通箱体内外的出气口。
4.根据权利要求3所述的浸润装置，其特征在于，多个张紧辊包括多个固定辊和多个可在垂直于玻璃纤维输送方向上移动并定位的调节辊，且固定辊与调节辊在玻璃纤维被输送的方向上交替设置。
5.根据权利要求3所述的浸润装置，其特征在于，所述加热器包括多组加热机构，每组加热机构包括位于一所述张紧辊的上方的上加热机构和位于该张紧辊的下方的下加热机构，所述上加热机构位于所述箱体上壁的内壁，所述下加热机构位于所述箱体下壁的内壁。
6.根据权利要求1所述的浸润装置，其特征在于，所述复合材料的浸润装置还包括在玻璃纤维输送方向上位于所述浸润模具下游的二次定型模具，所述二次定型模具设有贯穿其两端的第二挤压通道，所述第二挤压通道的纤维入口的内径大于其它部分的内径。
7.根据权利要求6所述的浸润装置，其特征在于，所述二次定型模具具有加热管。
8.一种制备LFT-G复合材料的方法，其特征在于，通过权利要求1-7任一项所述的复合材料的浸润装置来制备LFT-G复合材料，包括如下步骤：
(1)在输送连续的玻璃纤维的过程中对玻璃纤维进行预处理，预处理包括分纱和加热；
(2)经预处理后的玻璃纤维进入浸润模具内与熔融树脂相遇进行浸润，在浸润的过程中玻璃纤维多次受到浸润模具内的凸起施加的剪切挤压力，在从浸润模具输出时，玻璃纤维受到第一挤压通道的挤压而定型。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，还包括步骤(3)，浸润后的玻璃纤维经过二次定型模具时被第二挤压通道再次挤压进行再次定型，且在本步骤中二次定型模具被加热。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，在预处理的同时通过固定辊和可移动的调节辊对玻璃纤维进行张紧。
11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在步骤(2)中，可以调整挤压间隙的厚度，且在本步骤中浸润模具被加热。
12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，还包括如下步骤：步骤(3)处理后的复合材料经过冷却和干燥后被牵引至切粒设备切成颗粒。
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