[发明专利]一种玻纤增强聚醚酰亚胺板材挤出工艺

说明书

本发明公开了一种玻纤增强聚醚酰亚胺板材挤出工艺，涉及特种塑料的加工领域，包括如下步骤：步骤一：将原料进行预烘干；步骤二：将原料加入到挤出机中，原料于挤出机发生熔融，形成熔体；步骤三：熔体经过挤出模具后，在经冷却，得到板材；其中，步骤三中的挤出模具包括上模和下模，所述上模和下模均包括分流段和预成型段，所述上模和下模的底部于分流段均设有若干相对应的分流块。通过采用上述技术方案，熔融的原料在流动的时候，其会受到分流块的阻挡，这时原料会向分流块的两侧进行挤压，此时原料之间会发生一定的混合，从而能够有效地提高玻纤在原料中的分散性。

技术领域

本发明涉及塑料挤出领域，特别涉及一种玻纤增强聚醚酰亚胺板材挤出工艺。

背景技术

冷推法能够生产各类热塑性挤出塑料板材，这类板材通常会被用来替代金属制作各类结构件，如齿轮、绞龙等。但是在某些应用场景下，如无人机的螺旋桨、替代钛合金的多级压缩涡轮 —— 纯树脂类的板材的比模量和强度以及刚性还远远达不到使用要求，这就需要我们对纯树脂材料进行增强处理，通过用玻纤碳纤等填充物增强处理后的材料其机械性能大大提高，应用范围得到拓展。如表1，我们可以看到纯PEI和经过30%玻纤增强PEI的性能对比。

表1

与此同时又有新的问题出现 —— 由于玻纤的比重比PEI的大（玻纤的比重是2.4～2.76g/cm³，PEI的比重1.27g/cm³），玻纤的流动性差，所以在用30%玻纤增强PEI挤出板材的时候，容易发生玻纤在板材内部分散不均匀，这种不均匀主要表现在两个个方面：

1、由于挤出时熔融的物料受到螺杆纵向的输送力，使得玻纤呈“Ⅱ”型排列；

2、在生产大厚度板材的时候由于玻纤的比重大于PEI的比重而发生玻纤沉降和团聚。

这种玻纤分散不匀的现象在其他增强类塑料中也存在，但是由于PEI是一种无定型半透明的塑料，切2mm的薄片在背后打强光的时候可以清晰的看到玻纤分散不匀的情况，所以这个问题在PEI板材上就表现的非常直观。

由于这种板材内部玻纤分散不均匀的现象使得板材各部位的性能不统一，表现出各向异性，严重影响产品品质。

因此，有必要设计一种新的工艺，以保证玻纤在聚醚酰亚胺板材中的均匀分散。

发明内容

本发明的目的是提供一种玻纤增强聚醚酰亚胺板材挤出工艺，其能够有效地提高玻纤在聚醚酰亚胺中的分散度，最终保证板材的各向同性。

本发明的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：一种玻纤增强聚醚酰亚胺板材挤出工艺，包括如下步骤：

步骤一：将原料进行预烘干；

步骤二：将原料加入到挤出机中，原料于挤出机发生熔融，形成熔体；

步骤三：熔体经过挤出模具后，在经冷却，得到板材；

其中，步骤三中的挤出模具包括上模和下模，所述上模和下模均包括分流段和预成型段，所述上模和下模的底部于分流段均设有若干相对应的分流块。

通过采用上述技术方案，熔体在流动的时候，其会受到分流块的阻挡，这时原料会向分流块的两侧进行挤压，此时原料之间会发生一定的混合，从而能够有效地提高玻纤在板材中的分散性。

优选为，所述分流块为三棱锥。

通过采用上述技术方案，熔体在流经三棱锥的时候，熔体会形成翻滚。此时，纵向排列的玻纤会被三棱锥干预，这样原本平行原料流动方向，并随着熔体进行流动的玻纤会出现W形，从而提高了玻纤在板材中的分散度，并实现玻纤的多向性。

优选为，所述分流块其中一条位于竖直平面上的棱与原料进入挤出模具时的流动方向相同。