一種製備高性能中空玻璃微球填充改性樹脂基複合材料的方法

2023-05-14 22:55:11

專利名稱：一種製備高性能中空玻璃微球填充改性樹脂基複合材料的方法
技術領域：
本發明涉及一種中空玻璃微球填充改性樹脂基複合材料的方法，旨在解決中空玻璃微球在填充改性樹脂基複合材料的擠出造粒階段破碎問題。
背景技術：
中空玻璃微球作為新型的樹脂材料填充物，具有減低材料密度、增加流動性、隔熱、吸音、耐磨等功效，是非常好的填充材料，但是由於其是微米級中空材料，在擠出造粒過程中容易破碎，導致其傷失原有功能。本領域原有的中空玻璃微球填充改性樹脂基複合材料方法主要是以下兩種一、將玻璃微球與樹脂材料以及其它助劑一同加入高速攪拌機中攪拌混合，在雙螺杆造粒機的餵料口將混合好的物料加入，通過擠出造粒得到中空玻璃微球填充的樹脂基複合材料粒子。該方法造成玻璃微球破碎的地方有1.在高速攪拌機中，容易造成中空玻璃微球的破碎；2.在擠出餵料階段一次加料，混合物在螺杆中未熔融之前為固體，混合物在螺杆的剪切力以及固體顆粒的擠壓下，很容易破碎，從而導致中空玻璃微球的破碎。二、將雙螺杆造粒機分段開口，側向餵料，中空玻璃微球在雙螺杆造粒機靠近機頭(造粒出口)處加料，因為在此處的螺杆只剩下混合和粘合的作用；樹脂已處於熔融狀態，減小了對中空玻璃微球的剪切力，進而減少中空玻璃微球的破碎。但是這種方法的弊端在於
I.玻璃微球的劑量比很難控制；2.球的分布不均勻，導致複合材料性能不穩定。

發明內容
本發明的目的在於提供一種中空玻璃微球填充改性樹脂基複合材料的方法，解決中空玻璃微球複合樹脂材料在擠出造粒過程中的破碎問題。目前已有採取側向餵料的工藝，旨在防護中空玻璃微球的破碎，本發明在側向餵料的基礎上，通二步法混料加料的方法，更好的解決了玻璃微球的破碎問題。本發明彌補了上述兩種方法的不足，具體方法如下通過分階段側餵料的方式進行中空玻璃微球填充樹脂材料的擠出造粒，一種製備高性能中空玻璃微球填充改性樹脂基複合材料的方法，採用如下步驟( I)將玻璃微球與樹脂材料按比例稱取；(2)將玻璃微球與樹脂材料分別加入主餵料與側餵料中；(3)進行造粒擠出；(4)使玻璃微球與樹脂材料完全混合，得到一次造粒後的複合材料粒子；(5)將樹脂、各種助劑連同上述步驟(4)中得到的複合材料粒子按比例稱取；(6)在高速攪拌機中混合均勻；(7)通過雙螺杆擠出機的主餵料口加料；(8)擠出得到最終的複合材料粒子。
進一步地，步驟(I)中所述樹脂材料為聚丙烯。進一步地，步驟(I)中所述玻璃微球與樹脂材料重量配比為I : 4. 3左右。進一步地,步驟(3)中通過控制主餵料與側餵料的轉速,進行造粒進一步地，步驟(3)中通過控制主餵料與側餵料的螺杆轉速控制主側餵料的轉速。進一步地，步驟(5)中所述樹脂和助劑包括聚丙烯、三元乙丙膠、硬脂酸、聚乙烯蠟和抗氧劑1010。進一步地,聚丙烯、三元乙丙膠、硬脂酸、聚乙烯臘、抗氧劑1010和複合材料粒子的重量配比為 2 I. 5 0. I 0. 05 0. 05 3. I0進一步地，步驟(I)中所述樹脂材料為PA66。進一步地，步驟(I)中所述玻璃微球與樹脂材料重量配比為I : 8左右。進一步地，步驟(5)中所述樹脂和助劑包括PA66、硬脂酸、聚乙烯蠟、抗氧劑1010和一次造粒後的複合材料粒子，其重量配比為3 0. I 0. 05 0. 05 4.5。與目前現有技術相比，本發明擁有獨特的中空玻璃微球填充樹脂材料的擠出造粒階段加工工藝。


圖I雙螺杆擠出機側餵料示意圖；圖2雙螺杆擠出機螺杆結構示意；圖3實施例I電鏡照片；圖4實施例2電鏡照片；
具體實施例方式下面根據附圖對本發明進行詳細描述，其為本發明多種實施方式中的一種優選實施例。I、首先將玻璃微球與樹脂材料按比例稱取，分別加入主餵料與側餵控制主餵料與側餵料的轉速，進行造粒擠出，使玻璃微球與樹脂材料完完，將這一過程稱之為一次造粒。2、將樹脂、各種助劑按比例稱取，並在高速攪拌機中混合均勻，再通過雙螺杆擠出機的主餵料口加混合料，在側餵料口加一次造粒後的複合材料粒子，進行造粒實驗，得到最終的複合材料粒子。具體可以如下實施例I :I.將3KG聚丙烯，0. 7KG玻璃微球分別加入主餵料口和側餵料口，通過控制主餵料與側餵料的螺杆轉速，講上述兩種材料混合造粒，得到一次造粒後的複合材料粒子3. 7KG ；2.將2Kg聚丙烯、1.5Kg三元乙丙膠、IOOg硬脂酸、50g聚乙烯蠟、50g抗氧劑1010加入高速攪拌機中攪拌均勻；3.將上述混合物加入雙螺杆擠出機主餵料口處，在側餵料口加一次造粒後的複合材料粒子，開啟餵料電機，擠出造粒，得到最終的複合材料粒子。實施例2:I.將4KG PA66，0. 5KG玻璃微球分別加入主餵料口和側餵料口，通過控制主餵料與側餵料的螺杆轉速，講上述兩種材料混合造粒，得到一次造粒後的複合材料粒子4. 5KG ；2.將3Kg PA66、100g硬脂酸、50g聚乙烯蠟、50g抗氧劑1010加入高速攪拌機中攪拌均勻；3.將上述混合物加入雙螺杆擠出機主餵料口處，在側餵料口加一次造粒後的複合材料粒子，開啟餵料電機，擠出造粒，得到最終的複合材料粒子。

上面結合附圖對本發明進行了示例性描述，顯然本發明具體實現並述方式的限制，只要採用了本發明的方法構思和技術方案進行的各種改未經改進直接應用於其它場合 的，均在本發明的保護範圍之內。
權利要求
1.一種製備高性能中空玻璃微球填充改性樹脂基複合材料的方法，其特徵在於，採用如下步驟 (1)將玻璃微球與樹脂材料按比例稱取； (2)將玻璃微球與樹脂材料分別加入主餵料與側餵料中； (3)進行造粒擠出； (4)使玻璃微球與樹脂材料完全混合，得到一次造粒後的複合材料粒子； (5)將樹脂、各種助劑連同上述步驟(4)中得到的複合材料粒子按比例稱取； (6)在高速攪拌機中混合均勻； (7)通過雙螺杆擠出機的主餵料ロ加料； (8)擠出得到最終的複合材料粒子。
2.如權利要求I所述的製備高性能中空玻璃微球填充改性樹脂基複合材料的方法，其特徵在於，步驟(I)中所述樹脂材料為聚丙烯。
3.如權利要求I或2所述的製備高性能中空玻璃微球填充改性樹脂基複合材料的方法，其特徵在於，步驟(I)中所述玻璃微球與樹脂材料重量配比為I : 4.3左右。
4.如權利要求1-3中任一項所述的製備高性能中空玻璃微球填充改性樹脂基複合材料 的方法，其特徵在於，步驟(3)中通過控制主餵料與側餵料的轉速，進行造粒擠出。
5.如權利要求1-4所述的製備高性能中空玻璃微球填充改性樹脂基複合材料的方法，其特徵在於，步驟(3)中通過控制主餵料與側餵料的螺杆轉速控制主餵料與側餵料的轉速。
6.如權利要求1-5所述的製備高性能中空玻璃微球填充改性樹脂基複合材料的方法，其特徵在於，步驟(5)中所述樹脂和助劑包括聚丙烯、三元こ丙膠、硬脂酸、聚こ烯蠟和抗氧劑 1010。
7.如權利要求6所述的製備高性能中空玻璃微球填充改性樹脂基複合材料的方法，其特徵在幹，聚丙烯、三元こ丙膠、硬脂酸、聚こ烯蠟、抗氧劑1010和複合材料粒子的重量配比為 2 : I. 5 : O. I : O. 05 : O. 05 : 3. 7。
8.如權利要求I所述的製備高性能中空玻璃微球填充改性樹脂基複合材料的方法，其特徵在於，步驟(I)中所述樹脂材料為PA66。
9.如權利要求I或8所述的製備高性能中空玻璃微球填充改性樹脂基複合材料的方法，其特徵在於，步驟(I)中所述玻璃微球與樹脂材料重量配比為I : 8左右。
10.如權利要求1，8，9中任一項所述的製備高性能中空玻璃微球填充改性樹脂基複合方法，其特徵在於，步驟(5)中所述樹脂和助劑包括PA66、硬脂酸、聚こ烯蠟、1010和一次造粒後的複合材料粒子，其重量配比為3 O. I O. 05 O. 05 4.5。
全文摘要
本發明涉及一種製備高性能中空玻璃微球填充改性樹脂基複合材料的方法，首先將玻璃微球與樹脂材料按比例稱取，分別加入主餵料與側餵料中，控制主餵料與側餵料的轉速，進行造粒擠出，使玻璃微球與樹脂材料完全混合完，將這一過程稱之為一次造粒。將樹脂、各種助劑連同一次造粒後的複合材料粒子按比例稱取，並在高速攪拌機中混合均勻，再通過雙螺杆擠出機的主餵料口加料，進行造粒實驗，得到最終的複合材料粒子。
文檔編號C08L77/06GK102672843SQ201210152658
公開日2012年9月19日 申請日期2012年5月16日 優先權日2012年5月16日
發明者方舟, 李進, 陳效華 申請人:奇瑞汽車股份有限公司