纤维增强热塑性塑料中纤维含量的精确调控
王小黎汤炜王帮武
王立峰
（航天材料及工艺研究所，北京100076）
文摘研究了双螺杆挤出机生产纤维增强热塑性塑料时，纤维股数、双螺杆转速、塑料喂料量与纤维含量的关系，通过调节此三个参数，纤维含量可精确控制在±0.1wt%的范图内。当主机螺杆转速和塑料喂料量，或纤维股数和塑料喂料量同时增加，挤出造粒产量将提高相同倍数，而纤维含量保持不变。本方法高效可行、精确可控，容易为操作者所掌握，特别造用于指导生产实践。
关键词热塑性塑料，纤维含量，产量，调控
PreciseControlofFiberContentinFiberReinforcedThermoplastic
liTangWei
WangXiaoli
WangBangwu
Wang Lifeng
(Aerospace Research Institute of Materials & Processing Technology,Beijing100076）
AbstractThe relationship among the number of skein, twin screw extruder rotating speed,adding amount of plastic and fiber content was studied in the process of production of fiber reinforced thermoplastic by twin screw extru-der.Fiber content could controlled precisely in the range of ±o. 1wt% by adjusting the three parameters forward. When the twin screw extruder rotating speed and adding amount of plastic, or the number of skein and adding amount of plastic were increased simultaneously, the output of extrusion was improved at the same multiple and the fiber con-tent maintained invariably. These method were efficient,feasible,accurate and controllable,and could be comprehen ded easily by operator to direct practice.
Key wordsThermoplastic,Fiber content, Output,Control
0引言
通过向热塑性塑料中添加增强纤维或对塑料进行改性等方法制备纤维增强热塑性塑料（FRTP）是新材料发展的一条行之有效的捷径，也是实现通用塑料工程化、工程塑料功能化、特种工程塑料实用化的最佳技术路线(1-2)。大部分热塑性塑料都可作为FRTP 的树脂基体，常用的增强纤维主要有玻璃纤维、碳纤维等[3-5]。树脂基体赋予FRTP优良的加工性、热性能和耐化学腐蚀性，增强纤维则主要决定FRTP的机械性能，纤维含量变化会引起材料强度、密度、耐热性能等发生改变[6-7]。纤维含量波动会影响材料性能的均一性和稳定性，大规模批生产中，纤维含量的精确控制非常重要。
采用双螺杆挤出机生产FRTP时，纤维含量调控主要是依据调整设备的各项参数以及多次测试来实现的[*]。为获得所需纤维含量和最大产量，生产初
始阶段要经过多次、反复的调整各项参数和试验测试才能满足要求，调试周期长、生产效率低、产品成本高。本文通过试验探索和理论研究，以连续玻璃纤维和尼龙610为原料，采用双螺杆挤出工艺得到了玻纤增强尼龙610中玻纤含量快速、精确调控的方法，该方法降低废品率，提高设备的利用率，使产品产量最大化，同时可以迅速调整因原材料更换批次所引起的纤维含量波动，为指导双爆杆挤出连续纤维增强热塑性塑料现场生产提供快捷有效的支持。
1实验 1.1原料
尼龙610：相对黏度2.3~3.0，苏州汉普高分子材料有限公司：玻璃纤维无抢粗纱：1200tex，中材科
技股份有限公司；抗氧剂：市售。 1.2设备
同向双螺杆挤出机：SHJ-40H型，螺杆直径38
收稿日期；2012-11-05
作者简介：王小繁，1984年出生，士，主要从事工程塑料及其成型工艺研究。E-mail：shuihewuren@163，com
9 万方数据
字航材料工艺http：//www.yhclgy.com2013年第1期