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一种 碳 纤维聚丙烯 复合材料的 注塑成型工艺

阅读：218发布：2020-05-08

专利汇可以提供一种碳纤维聚丙烯复合材料的注塑成型工艺专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明提供了一种碳纤维聚丙烯复合材料的注塑成型工艺，包括以下步骤：S1、表面预处理：使用加热炉对碳纤维原料进行表面氧化处理，其中加热温度为650～750℃，加热时间2～3min，碳纤维原料的长度为7mm；S2、原料混合制粒：将表面预处理后的碳纤维原料及聚丙烯母粒投入双螺杆挤出机中，对挤出的棒料进行切粒制成复合母粒，其中碳纤维原料的质量分数为15%，挤出温度为170～190℃；通过对一种碳纤维聚丙烯复合材料的注塑成型工艺的改进，可增强碳纤维与聚丙烯界面的强度，提高成品拉伸性能，保证复合溶体的可靠流动，有效提高产品的良品率，具有工艺设计合理，生产成本低，提高产品质量的优点，从而有效的解决了本发明在背景技术一项中提出的问题和不足。，下面是一种碳纤维聚丙烯复合材料的注塑成型工艺专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种碳纤维聚丙烯复合材料的注塑成型工艺，其特征在于包括以下步骤：
S1、表面预处理：使用加热炉对碳纤维原料进行表面氧化处理，其中加热温度为650～
750℃，加热时间2～3min，碳纤维原料的长度为7mm；
S2、原料混合制粒：将表面预处理后的碳纤维原料及聚丙烯母粒投入双螺杆挤出机中，对挤出的棒料进行切粒制成复合母粒，其中碳纤维原料的质量分数为15%，挤出温度为170～190℃；
S3、原料熔融：设定注塑机的加热温度，将复合母粒投入注塑机的料筒中，其中进料段温度220～240℃，压缩段温度为225～250℃，计量段温度为230～260℃，喷嘴温度为230～
250℃；
S4、填充保压：注塑机将熔融状态的复合材料注入注塑模具的型腔中并保压，其中注射压力为100～120MPa；
S5、冷却：冷却媒介进入注塑模具对型腔中的熔融状复合材料进行固化；
S6、开模取料：注塑模具开模，模具的顶料机构将固化后的成品推出使其脱离注塑模具。

说明书全文

一种碳 纤维聚丙烯 复合材料的 注塑成型工艺

技术领域

[0001] 本发明涉及复合材料注塑技术领域，更具体的说，尤其涉及一种碳纤维聚丙烯复合材料的注塑成型工艺。

背景技术

[0002] 聚丙烯是一种性能优良的热塑性合成树脂，为无色半透明的热塑性轻质通用塑料。但是聚丙烯在低温下的冲击性能较差，易老化，为了改善聚丙烯的性能，可通过共混方式添加一些无机材料，其中碳纤维是一种性能优异的无机材料，具有高强度、密度小、耐腐蚀等优点，通过对聚丙烯及碳纤维复合，可极大提高材料的性能。

[0003] 但是在使用传统的注塑成型工艺时，碳纤维与聚丙烯树脂的层间剪切力较差，难以保证复合材料的拉伸性能，另外容易因为溶体流动不充分而造成产品外观缺陷，影响产品的良品率。

[0004] 有鉴于此，针对现有的问题予以研究改良，提供一种碳纤维聚丙烯复合材料的注塑成型工艺，旨在通过该技术，达到解决问题与提高实用价值性的目的。

发明内容

[0005] 本发明的目的在于提供一种碳纤维聚丙烯复合材料的注塑成型工艺，以解决上述背景技术中提出的碳纤维与聚丙烯树脂的层间剪切力较差，难以保证复合材料的拉伸性能，另外容易因为溶体流动不充分而造成产品外观缺陷，影响产品的良品率的问题和不足。

[0006] 为实现上述目的，本发明提供了一种碳纤维聚丙烯复合材料的注塑成型工艺，由以下具体技术手段所达成：一种碳纤维聚丙烯复合材料的注塑成型工艺，包括以下步骤：
S1、表面预处理：使用加热炉对碳纤维原料进行表面氧化处理，其中加热温度为650～
750℃，加热时间2～3min，碳纤维原料的长度为7mm。

[0007] S2、原料混合制粒：将表面预处理后的碳纤维原料及聚丙烯母粒投入双螺杆挤出机中，对挤出的棒料进行切粒制成复合母粒，其中碳纤维原料的质量分数为15%，挤出温度为170～190℃。

[0008] S3、原料熔融：设定注塑机的加热温度，将复合母粒投入注塑机的料筒中，其中进料段温度220～240℃，压缩段温度为225～250℃，计量段温度为230～260℃，喷嘴温度为230～250℃。

[0009] S4、填充保压：注塑机将熔融状态的复合材料注入注塑模具的型腔中并保压，其中注射压力为100～120MPa。

[0010] S5、冷却：冷却媒介进入注塑模具对型腔中的熔融状复合材料进行固化。

[0011] S6、开模取料：注塑模具开模，模具的顶料机构将固化后的成品推出使其脱离注塑模具。

[0012] 本发明通过对一种碳纤维聚丙烯复合材料的注塑成型工艺的改进，可增强碳纤维与聚丙烯界面的强度，提高成品拉伸性能，保证复合溶体的可靠流动，有效提高产品的良品率，具有工艺设计合理，生产成本低，提高产品质量的优点，从而有效的解决了本发明在背景技术一项中提出的问题和不足。

具体实施方式

[0013] 下面将结合本发明中的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

[0014] 术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

[0015] 同时，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电性连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

[0016] 本发明提供一种碳纤维聚丙烯复合材料的注塑成型工艺的具体技术实施方案：一种碳纤维聚丙烯复合材料的注塑成型工艺，包括以下步骤：
S1、表面预处理：使用加热炉对碳纤维原料进行表面氧化处理，其中加热温度为650～
750℃，加热时间2～3min，碳纤维原料的长度为7mm，对碳纤维原料表面氧化处理后，能够提高复合材料的层间剪切力，增强碳纤维与聚丙烯界面的强度。

[0017] S2、原料混合制粒：将表面预处理后的碳纤维原料及聚丙烯母粒投入双螺杆挤出机中，对挤出的棒料进行切粒制成复合母粒，其中碳纤维原料的质量分数为15%，挤出温度为170～190℃，复合母粒中碳纤维的含量适宜，在保证拉伸强度的同时，又有利于熔融复合材料的流动，使充模完整，改善产品外观。

[0018] S3、原料熔融：设定注塑机的加热温度，将复合母粒投入注塑机的料筒中，其中进料段温度220～240℃，压缩段温度为225～250℃，计量段温度为230～260℃，喷嘴温度为230～250℃，注塑机的加热温度适宜，熔料的流动性好，减小材料的分解。

[0019] S4、填充保压：注塑机将熔融状态的复合材料注入注塑模具的型腔中并保压，其中注射压力为100～120MPa。

[0020] S5、冷却：冷却媒介进入注塑模具对型腔中的熔融状复合材料进行固化。

[0021] S6、开模取料：注塑模具开模，模具的顶料机构将固化后的成品推出使其脱离注塑模具。

[0022] 具体实施步骤：首先使用加热炉对7mm的碳纤维原料进行表面氧化处理，碳纤维原料在650～750℃炉内温度加热2～3min，之后将质量分数为15%碳纤维原料及85%聚丙烯母粒投入双螺杆挤出机中，对挤出的棒料进行切粒制成复合母粒，再将复合母粒投入注塑机的料筒中，注塑机将熔融状态的复合材料注入注塑模具的型腔中并保压，保压结束后冷却媒介进入注塑模具对型腔中的熔融状复合材料进行固化，固化结束后注塑模具开模，模具的顶料机构将固化后的成品推出使其脱离注塑模具。

[0023] 综上所述：该一种碳纤维聚丙烯复合材料的注塑成型工艺，通过对一种碳纤维聚丙烯复合材料的注塑成型工艺的改进，可增强碳纤维与聚丙烯界面的强度，提高成品拉伸性能，保证复合溶体的可靠流动，有效提高产品的良品率，具有工艺设计合理，生产成本低，提高产品质量的优点，从而有效的解决了本发明在背景技术一项中提出的问题和不足。

[0024] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

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