[实用新型]泥浆法制备热塑性预浸料的拉挤模具

说明书

本实用新型公开了一种泥浆法制备热塑性预浸料的拉挤模具，包括：上模具，具有第一加热段，所述第一加热段的底面包括相连接的第一斜面和第一平面；下模具，具有第二加热段，所述第二加热段的顶面包括相连接的第二斜面和第二平面；所述第一斜面和第二斜面相对设置，所述第一斜面和第二斜面之间或者两者所在平面之间形成纵截面呈V型的V型模腔，所述第一平面和第二平面基本平行形成第一等截面模腔，V型模腔的窄口与第一等截面模腔连通。树脂在成型过程中通过加热段充分熔融，通过挤压作用实现树脂熔体均匀浸渍纤维，减少预浸料中气泡空隙率。通过V型模腔，使树脂和纤维缓慢进入接触模具，避免树脂堆积模具入口，减缓纤维进入模具而产生损伤和断裂。

技术领域

本发明属于热塑性复合材料预浸料成型技术领域，涉及一种泥浆法制备热塑性预浸料的拉挤模具。

背景技术

热塑性预浸料是以连续纤维作为增强材料，以热塑性树脂作为基体，通过将热塑性树脂熔融浸渍的工艺制造的复合材料，具有目前广泛使用的热固性预浸料所不具备的以下优点：(1)韧性好，疲劳强度高，冲击损伤容限高；(2)耐化学腐蚀、长期工作温度高；(3)可室温长期储存；(4)热成型性好，成型周期短；(5)环境友好材料，可重复成型，可再回收利用。

目前，热塑性预浸料制造工艺较多，主要有：溶液法、纤维混杂法、原位聚合法、熔融挤出法、薄膜压延法、粉末法等。开发不同预浸料制造工艺，其目的是为了树脂更好浸渍纤维。泥浆法热塑性预浸料生产线中没有树脂熔融挤压浸渍辊，主要通过拉挤模具进行树脂熔融浸渍纤维。现有技术中，拉挤模具的模腔为等截面，该种模具树脂浸渍效果差(图5)，且树脂容易堆积在模具入口，影响纤维进入模具从而产生损伤和断裂。

发明内容

发明目的：为了解决现有技术中等截面模腔模具导致的浸渍效果差、容易损伤纤维的问题，本发明提供了一种泥浆法制备热塑性预浸料的拉挤模具。

技术方案：本发明所述的泥浆法制备热塑性预浸料的拉挤模具，包括：

上模具，具有第一加热段，所述第一加热段的底面包括相连接的第一斜面和第一平面；

下模具，具有第二加热段，所述第二加热段的顶面包括相连接的第二斜面和第二平面；

所述第一斜面和第二斜面相对设置，所述第一斜面和第二斜面之间或者两者所在平面之间形成纵截面呈V型的V型模腔，所述第一平面和第二平面基本平行形成第一等截面模腔，V型模腔的窄口与第一等截面模腔连通。

本发明的拉挤模具中，浸渍树脂的纤维从V型模腔的宽口进入，通过V型模腔，经V型模腔的窄口进入第一等截面模腔。V型模腔一方面可以减少纤维与模腔壁接触面积，缓解纤维与模具摩擦，避免纤维损伤和堵塞模具，另一方面，聚合物浸渍的纤维沿模腔行进时，一直受到来自模具的压力，压力传输逐步压实，有利于纤维浸渍和消除预浸料中的空隙。优选的，所述V型模腔的锥度为0.01-20度，优选为0.01-10度，可以达到更好的浸渍和避免纤维损伤效果。

模具整体长度为250-700mm，以保证树脂能够完全熔融。优选的，所述第一斜面和第二斜面的水平投影长度相同，均为160-460mm，根据模具V型模腔的锥度大小决定，模具入口间隙与斜面长度的比值等于锥度正切值，模具长度的大小决定了树脂浸渍挤压作用力的大小和挤压作用时间，可以达到更好的挤压浸渍效果；所述第一平面和第二平面的长度相同，均为90-240mm，对预浸料表面具有更好的整形效果，使预浸料表面外观良好、厚度均一。

所述第一等截面模腔能够控制预浸料成品厚度，保证预浸料具有良好外观。所述第一平面和第二平面之间设有支撑件。通过支撑件支撑，第一平面和第二平面基本平行形成第一等截面模腔，通过调节支撑件的支撑高度，可以调节控制预浸料成品厚度。

所述第一加热段和第二加热段内均设有加热管。通过加热管加热，将热量；传导至加热段，实现对纤维的加热。加热管可以通过电加热进行加热，加热温度为200-500℃，加热管在模具内部分布均匀，以保证温度的均匀性。