一种连续法制备聚合物/纤维复合模压件系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开一种连续法制备聚合物/纤维复合模压件系统，包括依次连接的双螺杆挤出机、熔体泵、单螺杆挤出机、混料器；以及纤维卷，设置在纤维卷与混料器之间的纤维助剂预反应室，用于从纤维卷不断地抽出纤维的聚合物/纤维牵引和高温压合系统，用于将聚合物/纤维牵引和高温压合系统中形成的聚合物/纤维复合板进行裁剪的裁板机；聚合物/纤维牵引和高温压合系统位于裁板机与混料器之间；用于给单螺杆挤出机提供超临界CO2的超临界二氧化碳装置。纤维卷上的纤维由预反应室预反应后进入混料器；随后经过牵引系统和高温压合系统进行板材压合，最后进入裁板机进行裁板。整个设备结构简单，易于操作，使得聚合物/纤维复合模压件可高效连续生产。
【专利说明】
一种连续法制备聚合物/纤维复合模压件系统
技术领域
[0001]本实用新型属于连续法制备聚合物/纤维复合模压件技术领域，特别涉及一种连续法制备聚合物/纤维复合模压件系统。
【背景技术】
[0002]目前，公知的聚合物/纤维复合模压件生产都需要经过不同条件下的化学或物理反应，一般配备不同条件的挤出机和反应釜，但是不仅挤出机与反应釜升温过程与降温过程耗费时间巨大，且不能连续生产，这样很难实现高效率的生产，并且不利于新型材料的量产。而且分体的不同挤出机和反应釜成本较高，占用体积大，造成生产滞后和聚合物/纤维复合模压件产品质量较差的后果。
【实用新型内容】
[0003]为了克服现有的生产设备效率低下耗费时间长的缺陷，本实用新型提供一种连续法制备聚合物/纤维复合模压件系统，该系统能够实现连续高效的的稳定工作，使生产效率大大提尚O
[0004]—种连续法制备聚合物/纤维复合模压件系统，包括依次连接的双螺杆挤出机、熔体栗、单螺杆挤出机、聚合物/纤维高压熔融混料器；
[0005]还包括纤维卷，设置在所述纤维卷与所述聚合物/纤维高压熔融混料器之间的纤维助剂预反应室，以及用于从所述纤维卷不断地抽出纤维的聚合物/纤维牵引和高温压合系统，用于将所述聚合物/纤维牵引和高温压合系统中形成的聚合物/纤维复合板进行裁剪的裁板机；
[0006]所述聚合物/纤维牵引和高温压合系统位于所述裁板机与所述聚合物/纤维高压熔融混料器之间；以及用于给所述单螺杆挤出机提供超临界CO2的超临界二氧化碳装置。
[0007]上述的连续法制备聚合物/纤维复合模压件系统，所述的熔体栗功率可调。
[0008]上述的连续法制备聚合物/纤维复合模压件系统，所述的纤维助剂预反应室上还设置纤维助剂喷淋系统，所述喷淋系统的喷淋速度和喷淋范围可调节。
[0009]上述的连续法制备聚合物/纤维复合模压件系统，所述聚合物/纤维牵引和高温压合系统的速率可调。
[0010]其中，由双螺杆挤出机加料口加入的发泡原材料包括聚合物母粒，功能性石墨烯，导电高分子，助剂与无机填料。
[0011]其中，聚合物母粒包括聚丙烯，聚乙烯，聚苯乙烯，聚碳酸酯，聚氯乙烯，热塑性聚烯烃，热塑性聚氨酯，聚偏氟乙烯，聚四氟乙烯，聚醚醚酮，聚酰亚胺，硅橡胶，聚对苯撑苯并二恶唑或尼龙等可熔融热塑性材料。
[0012]其中，导电高分子包括聚苯胺(PANI)聚噻吩(PTH1)，聚吡咯(PPY)，聚苯，聚对苯撑乙烯(PPV)等导电高分子。
[0013]其中，助剂包括氟利昂，各种有机溶剂(如甲醇，乙醇，丙酮，二氯甲烷等)，各种表面活性剂(如硬脂酸，十二烷基苯磺酸钠，脂肪酸甘油酯，脂肪酸山梨坦，聚山梨酯等)，离子液体，水等。
[0014]其中，无机填料包括二氧化钛(T12),钛酸钡(BaT13),氮化硼(BN)，炭黑，石墨，竹炭，活性炭(如耶壳碳)，二氧化娃(Si02)，氮化娃(Si3N4)，猛(Mn)，氧化镁(MgO)，二氧化猛(MnO2)，氧化铝(Al2O3)，氧化亚铁(FeO)，氧化铁(Fe2O3)，四氧化三铁(Fe3O4)，铁(Fe)，镍(Ni)，金(Au)，银(Ag)，铝(Al)，氧化铬(Cr2O3)，碳化硅(SiC)，碳酸钙(CaW3)，碳酸氢钙(Ca(HCO3) 2)，碳酸氢铵(NH4HCO3)，碳酸铵((NH4) 2CO3)，琉璃微粒，玻璃纤维，凹凸土，硅澡泥，粉煤灰，煤矸石，大理石粉，荧光粉(如卤磷酸钙荧光粉)，量子点(如磷量子点，石墨量子点)，纳米粉材等。
[0015]其中，单螺杆挤出机与一超临界二氧化碳发生装置连接;物料经由熔体栗进入单螺杆挤出机时，功率可调的熔体栗可保证单螺杆挤出机内与超临界二氧化碳的压力平衡，实现物料可稳定经过单螺杆挤出机。
[0016]其中，单螺杆挤出机出料口连接有聚合物/纤维高压熔融混料器，融熔状态下的物料经由熔体栗进入聚合物/纤维高压熔融混料器。
[0017]其中，纤维卷上的纤维包括玻璃纤维、石墨烯纤维、二氧化硅纤维、氧化铝纤维、氧化镁纤维以及各种聚合物纤维。
[0018]其中，纤维卷上的纤维在聚合物/纤维牵引和高温压合系统的牵引下首先进入纤维助剂预反应室，该纤维助剂预反应室设置有纤维助剂喷淋系统，喷淋系统的喷淋速率与喷淋范围可调。
[0019]其中，纤维经过纤维助剂预反应室预反应后进入聚合物/纤维高压熔融混料器，与融熔聚合物进行混料。
[0020]其中，纤维经过聚合物/纤维高压熔融混料器混料之后形成聚合物复合纤维，纤维进入聚合物/纤维牵引和高温压合系统，聚合物复合纤维在此进行高温压合，形成聚合物/纤维复合模压件。
[0021]其中，聚合物/纤维牵引和高温压合系统后连接有聚合物/纤维复合板在线裁板机进行切割剪裁。
[0022]本实用新型的有益效果是，该连续制备聚合物/纤维复合模压件系统不仅能够大大减小生产能耗，而且能够实现连续高效的的稳定工作，使生产效率大大提高。
【附图说明】
[0023]图1为一种连续法制备聚合物/纤维复合模压件系统结构示意图
【具体实施方式】
[0024]现结合附图和优选实施例对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。
[0025]本实例并不局限于此一种方法，其中大部分实例不仅限于此。
[0026]实施例1
[0027]如图1所示，一种连续法制备聚合物/纤维复合粒子系统，包括依次连接的双螺杆挤出机1、熔体栗3、单螺杆挤出机4、聚合物/纤维高压熔融混料器6;还包括纤维卷7，设置在纤维卷7与聚合物/纤维高压熔融混料器6之间的纤维助剂预反应室8，以及用于从纤维卷7不断地抽出纤维的聚合物/纤维牵引和高温压合系统10，用于将聚合物/纤维牵引和高温压合系统10中形成的聚合物/纤维复合板进行裁剪的裁板机11;
[0028]聚合物/纤维牵引和高温压合系统10位于裁板机11与聚合物/纤维高压熔融混料器6之间；以及用于给单螺杆挤出机4提供超临界CO2的超临界二氧化碳装置5。
[0029]物料由进料口2进入双螺杆挤出机进行熔融，物料为聚乙烯，氧化石墨烯，聚苯胺，酒精与石墨。物料熔融过后经由熔体栗进入单螺杆挤出机4，单螺杆挤出机4与超临界二氧化碳装置5连接，可将超临界二氧化碳注入单螺杆内，熔体栗的功率可调，可实现超临界二氧化碳的压力与熔体栗的压力平衡，保证进出物料正常，由于超临界二氧化碳的特殊性质，经由单螺杆搅拌，可实现熔融的物料中均匀的混入超临界态二氧化碳;融熔的物料随后进入聚合物/纤维高压熔融混料器6。
[0030]纤维卷7上的纤维为玻璃纤维，玻璃纤维的另一端由聚合物/纤维牵引和高温压合系统10提供牵引力，在该牵引力的作用下可实现玻璃纤维依次进入纤维助剂预反应室8与聚合物/纤维高压熔融混料器6，玻璃纤维首先进入纤维助剂预反应室8，该预反应室8设置有纤维助剂喷淋系统9，喷淋系统9的喷淋速度与喷淋范围可调，可实现纤维助剂均匀涂步于玻璃纤维表面。玻璃纤维随后进入聚合物/纤维高压熔融混料器6，此时玻璃纤维与含有超临界二氧化碳的融熔聚合物物料共混，可实现玻璃纤维表面均匀附着含有超临界二氧化碳的聚合物融熔物料，形成聚合物复合纤维;在聚合物/纤维牵引和高温压合系统10的牵引下，聚合物复合纤维被抽离聚合物/纤维高压熔融混料器6，聚合物复合纤维离开聚合物/纤维高压熔融混料器6瞬间超临界二氧化碳挥发，实现玻璃纤维表面聚合物物料发泡。
[0031]聚合物复合纤维随后进入聚合物/纤维牵引和高温压合系统10进行压合，可实现聚合物复合纤维成为聚合物/纤维复合模压件;聚合物/纤维复合模压件随后进入聚合物/纤维复合板在线裁板机11进行切割剪裁形成特定形状可供下一步使用。
[0032]优选地:熔体栗3的功率可调，或者纤维助剂预反应室8上还设置纤维助剂喷淋系统9，喷淋系统9的喷淋速度和喷淋范围可调节。
[0033]优选地，聚合物/纤维牵引和高温压合系统10的速率可调。
【主权项】
1.一种连续法制备聚合物/纤维复合模压件系统，包括依次连接的双螺杆挤出机(I)、熔体栗(3)、单螺杆挤出机(4)、聚合物/纤维高压熔融混料器(6); 还包括纤维卷(7)，设置在所述纤维卷(7)与所述聚合物/纤维高压熔融混料器(6)之间的纤维助剂预反应室(8)，以及用于从所述纤维卷(7)不断地抽出纤维的聚合物/纤维牵引和高温压合系统(10)，用于将所述聚合物/纤维牵引和高温压合系统(10)中形成的聚合物/纤维复合板进行裁剪的裁板机(11); 所述聚合物/纤维牵引和高温压合系统(10)位于所述裁板机(11)与所述聚合物/纤维高压熔融混料器(6)之间；以及用于给所述单螺杆挤出机(4)提供超临界CO2的超临界二氧化碳装置(5)。2.根据权利要求1所述的一种连续法制备聚合物/纤维复合模压件系统，其特征在于:所述的熔体栗功率可调。3.根据权利要求1或2所述的一种连续法制备聚合物/纤维复合模压件系统，其特征在于:所述的纤维助剂预反应室(8)上还设置纤维助剂喷淋系统(9)，所述喷淋系统(9)的喷淋速度和喷淋范围可调节。4.根据权利要求1所述的一种连续法制备聚合物/纤维复合模压件系统，其特征在于:所述聚合物/纤维牵引和高温压合系统(10)的速率可调。
【文档编号】B29C69/00GK205553260SQ201521108133
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2015年12月27日
【发明人】刘屹东, 闵永刚, 申佳欣, 张栋, 刘星明
【申请人】南京新月材料科技有限公司