2、 生產(chǎn)設(shè)備方面

與熱固性樹脂拉擠設(shè)備相比，熱塑性樹脂拉擠需要增加一些特定的設(shè)備：如浸漬站（粉末或熔體槽）、特制的模具和冷卻段。熱塑性樹脂反應(yīng)性拉擠及非反應(yīng)性拉擠中的粉末浸漬和熔體拉擠工藝中還需要對(duì)增強(qiáng)纖維進(jìn)行預(yù)熱（如圖4所示）。國(guó)外University of Ghent,Department of textiles最近設(shè)計(jì)并開發(fā)出了整套的用于熱塑性塑料纖維增強(qiáng)拉擠成型的生產(chǎn)線，其中添加的預(yù)加熱裝置可有效提高增強(qiáng)纖維與樹脂分散性能，而熔體黏度、增強(qiáng)纖維數(shù)量、材料最初溫度以及牽引力的大小等參數(shù)則是預(yù)加熱裝置的長(zhǎng)度與溫度的決定因素。

圖4 改進(jìn)的熱塑性樹脂拉擠生產(chǎn)工藝流程示意圖
 

2.1 熱塑性塑料與熱固性塑料的拉擠工藝裝備的對(duì)比

（1）材料方面熱固性塑料拉擠：增強(qiáng)纖維與樹脂通過(guò)浸漬槽在拉擠過(guò)程中混合均勻；熱塑性塑料拉擠：用已經(jīng)提前進(jìn)行過(guò)預(yù)浸漬的纖維與樹脂直接進(jìn)行拉擠。

（2）模具方面熱固性塑料拉擠：在模具中通過(guò)加熱固化；熱塑性塑料拉擠：在模具中通過(guò)冷卻固化，并且模具中有加熱裝置，保證纖維與樹脂分散均勻。

2.2 熱塑性塑料拉擠模具的特點(diǎn)

熱塑性塑料拉擠模具是整個(gè)生產(chǎn)線的核心部件。制品硬化、成型和冷卻等工藝步驟都在模具內(nèi)通過(guò)壓力和溫度傳遞進(jìn)行。對(duì)熱塑性塑料拉擠模具的要求一般源于對(duì)熱固性塑料拉擠模具的基本要求，如較好的耐磨性、模腔表面高光潔度、尺寸穩(wěn)定性、易操作性和分區(qū)溫度控制等。這些目標(biāo)目前可通過(guò)以下方法達(dá)到：使用鍍鉻工具鋼、雙層設(shè)計(jì)和電加熱元件等。

通常要求模具模腔應(yīng)拋光并鍍硬鉻，模具硬度應(yīng)達(dá)HRC70 ，粗糙度Rz<0 .4。硬化區(qū)的長(zhǎng)度取決于熱補(bǔ)償過(guò)程或必需的硬化時(shí)間。根據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，模具硬化區(qū)可從50、500到1000mm 不等。

已有研究證明，從300至500mm 的模具長(zhǎng)度能賦予拉擠型材最佳的形狀和力學(xué)性能。

通常熱塑性拉擠模具內(nèi)應(yīng)分隔成不同的溫度區(qū)（如圖5所示），其主要分為加熱與冷卻兩部分。加熱部分是為了保證纖維與樹脂均勻分布，較長(zhǎng)的加熱段可以保證產(chǎn)生足夠的壓力使樹脂/ 玻纖充分流動(dòng)混合，而冷卻部分則是為了混保證產(chǎn)品的尺寸穩(wěn)定性。這種熱隔離能保證模具長(zhǎng)度方向上有適宜的溫度梯度，并可采用不同直徑的芯軸來(lái)適應(yīng)不同熔體的不同收縮性。

圖5 熱塑性樹脂拉擠模具結(jié)構(gòu)示意圖

熱塑性樹脂基的拉擠成型在國(guó)外已經(jīng)進(jìn)入實(shí)用階段，而在我國(guó)尚處于初步的探索應(yīng)用階段，要加快這一成型技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用，關(guān)鍵點(diǎn)就是要充分掌握增強(qiáng)纖維的浸漬與工藝參數(shù)的正確選擇，并能力提高生產(chǎn)設(shè)備的穩(wěn)定性。

本文內(nèi)容引自《橡塑技術(shù)與裝備》四川大學(xué)高分子科學(xué)與工程學(xué)院 孫陽(yáng) 劉廷華