背景技術(shù):
:隨著人們對聚氨酯成型技術(shù)的掌握和在控制其反應(yīng)性以延長其適用期方面的進(jìn)步,聚氨酯已進(jìn)入長期由不飽和聚酯和乙烯基酯樹脂主宰的復(fù)合材料領(lǐng)域。玻纖增強聚氨酯復(fù)合材料優(yōu)異的韌性有利于后道加工如鉆孔、機械加工和裝配等作業(yè)。與傳統(tǒng)熱固性復(fù)合材料相比,玻纖增強聚氨酯復(fù)合材料經(jīng)加工和沖切的邊緣顯現(xiàn)極少甚至沒有微裂紋。目前常規(guī)玻纖增強聚氨酯材料已經(jīng)應(yīng)用在車身底板、行李倉底板、防護罩、型材、大窗框等。隨著人們對玻纖增強聚氨酯的深入研究,發(fā)現(xiàn)復(fù)合材料的性能隨著玻纖比例的增加其韌性、沖擊強度、拉伸強度和剪切強度均呈級數(shù)倍增加,這給人們對其應(yīng)用前景帶來無限的想象空間。但是,快速反應(yīng)的聚氨酯混合料與大比例玻纖均勻快速連續(xù)混合問題是阻礙生產(chǎn)大比例玻纖增強聚氨酯復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的難題,比如目前超過40%玻纖比例的增強聚氨酯復(fù)合材料生產(chǎn)重型坦克倉貯底板的生產(chǎn)還停留在人工混合方式,并且是在調(diào)整聚氨酯化學(xué)配方,減緩反應(yīng)速度、延長反應(yīng)時間的狀態(tài)下完成的,生產(chǎn)效率太低。目前規(guī)模化生產(chǎn)的玻纖增強聚氨酯復(fù)合材料的玻纖比例通常低于15%,一般是將玻纖通過輸送裝置13先與聚氨酯多元醇組分在料罐14中混合好再通過計量泵15注入澆注頭混合裝置16與泵入的另一組分料罐17中的異氰酸酯混合后注入模腔生產(chǎn),見圖1,當(dāng)玻纖比例超過15%時,與聚氨酯多元醇組分混合的原料基本失去了流動性,計量泵無法計量輸送,因此超過15%玻纖基本不能采用此方法生產(chǎn)。德國的拜耳材料科學(xué)公司先后研發(fā)了幾種噴射成型法。Baypreg法:這是一種夾芯板制造工藝。把紙蜂窩等芯材埋在兩層玻纖氈之間,用雙組分聚氨酯噴射浸漬,然后在閉合模具中壓塑并加熱固化。Multitec法:這是更新的敞模噴射技術(shù)。經(jīng)短切的玻璃纖維和快速固化的聚氨酯混合料在室溫下被噴射入模,并可在敞模中固化。以上兩種方法也僅適用于40%以下的玻纖比例增強材料。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
:本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)無法完成的40%以上大比例玻纖聚氨酯混合問題,提供一種結(jié)構(gòu)簡單,能快速、方便、連續(xù)混合的一種大比例玻纖聚氨酯強制混合裝置,適應(yīng)超強玻纖增強聚氨酯復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的需要。
本發(fā)明是采用電機1、傳動裝置2、圓筒狀混合室3,攪拌器4,圓筒狀混合室的上部設(shè)有聚氨酯混合料注入口5和玻纖注入口6,下端有出料口7,電機經(jīng)傳動裝置帶動攪拌器旋轉(zhuǎn),圓筒狀混合室外壁留有使攪拌器自由轉(zhuǎn)動間隙H包容攪拌器,其特征在于:所述攪拌器為圓柱形柱面上多頭螺旋線上均勻分布有片狀鏤空齒片8,有點類似于齒輪加工的螺旋滾刀,但滾刀齒形截面是梯形,而本齒截面是長條形,鏤空齒片8的作用有三個,一不會向螺桿一樣將原料在沒有充分混合的情況下直接推出,增加原料在混合腔的停留時間;二增加攪拌器與原料接觸面積使高速旋轉(zhuǎn)的攪拌器有更多的機會擊打混合原料;三是增加混合腔的空間,可以提高單位時間的混合量;位于鏤空齒片8的圓柱形柱面上方設(shè)有旋向與螺旋線旋向相同的葉片狀推料漿9,相當(dāng)于一個軸流風(fēng)機將混合聚氨酯原料和玻璃纖維原料吸入混合室。試驗攪拌器是在圓柱形柱面上的三頭螺旋線上均勻分布有片狀鏤空齒片8,且在一個導(dǎo)程L上均勻設(shè)置有六片鏤空齒片。螺旋線的螺旋角α在25°至35°之間,最好是27°。鏤空齒片的齒面10與圓柱母線的夾角β在25°至40°之間,實驗采用29°,鏤空齒片端側(cè)沿線11與圓柱母線正投影夾角γ取15°至25°之間,實驗值是17°,該處設(shè)計是一為了減少攪拌阻力,別外形成一分力將原料向下出料口送,與螺旋線上的鏤空齒片和推料漿同時作用,方便連續(xù)生產(chǎn)。
附圖說明:
附圖1為現(xiàn)有玻纖增強聚氨酯生產(chǎn)工藝示意圖;
附圖2為本發(fā)明實施例結(jié)構(gòu)示意圖;
附圖3為本發(fā)明實施例中攪拌器結(jié)構(gòu)示意圖;
附圖4為本發(fā)明實施例中攪拌器剖視圖;
附圖5為本發(fā)明實施例中攪拌器導(dǎo)程角示意圖;
下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明,并給出實施例。
具體實施方式:本發(fā)明的一種大比例玻纖聚氨酯強制混合裝置實施例如圖2、圖3、圖4、圖5所示,本裝置由電機1、傳動裝置2、圓筒狀混合室3,攪拌器4組成,圓筒狀混合室的上部設(shè)有聚氨酯混合料注入口5和玻纖注入口6,下端有出料口7,電機經(jīng)傳動裝置帶動攪拌器旋轉(zhuǎn),圓筒狀混合室外壁留有使攪拌器自由轉(zhuǎn)動間隙H包容攪拌器,所述攪拌器為圓柱形柱面上三頭螺旋線上均勻分布有片狀鏤空齒片8,位于鏤空齒片8的圓柱形柱面上方設(shè)有旋向與螺旋線旋向相同的葉片狀推料漿9,相當(dāng)于一個軸流風(fēng)機將混合聚氨酯原料和玻璃纖維原料吸入混合室。在一個螺旋線導(dǎo)程L內(nèi)均勻設(shè)置有六片鏤空齒片。螺旋線的螺旋角α是27°,鏤空齒片的齒面10與圓柱母線的夾角β采用29°,鏤空齒片端側(cè)沿線11與圓柱母線正投影夾角γ取17°,該處設(shè)計是一為了減少攪拌阻力,另外形成一分力將原料向下出料口送,與螺旋線上的鏤空齒片和推料漿同時作用,方便連續(xù)作業(yè)生產(chǎn)。