專利名稱：一種仿金屬工程塑膠復合材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高分子復合材料，尤其是涉及一種高密度的仿金屬工程塑膠復合 材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
金屬制品是一種價格高、能耗高的產(chǎn)品。在環(huán)境污染日益嚴重，節(jié)能減排刻不容緩 的今天，如何研發(fā)新型工程塑膠復合材料來取代金屬材料，已成為一項意義重大而且具有 商業(yè)價值的高新技術(shù)。塑料的優(yōu)點是(1)成型加工耗能低(例如注塑與擠出過程，其加工 溫度一股為180 320°C ) ； (2)成型容易，可大量生產(chǎn)結(jié)構(gòu)復雜的部件，品質(zhì)穩(wěn)定；(3)原料 價格低；(4)耐腐蝕性能優(yōu)異。金屬材料的優(yōu)點是(1)機械性能優(yōu)異；(2)熱變形溫度高；容易電鍍；(4)密度高(某些場合需要材料具備高密度)。如何將塑料與金屬結(jié)合起來而又同時保持兩者的優(yōu)點，使之成為一種商業(yè)化的生 產(chǎn)技術(shù)，是本技術(shù)領(lǐng)域所急需解決的問題。在塑料中加入高密度或超高密度(lOg/cm3以上)填料的發(fā)明已有多項報道。例 如美國專利US 5，665，808公開了在熱塑性樹脂內(nèi)添加60% 70%鉛粉制子彈，使其比重 可達到7. 36 8. 26。美國專利US 5，616，642公開了在多元聚酯樹脂內(nèi)添加85% 93%的銅粉、鎢粉、 不銹鋼粉、鉍粉等，制成密度為3 7g/cm3的無鉛彈藥。中國專利CN 101130631A公開了一項以密度大于lOg/cm3的鉬、鈀或鉛粉填充在 工程塑料內(nèi)，制成最終密度為7. 6 9. 2g/cm3的防輻射材料。迄今為止，甚少有人研究密度較高、加工性良好、機械性能優(yōu)異、成本不高、且易于 加工成可電鍍、噴漆等表面裝飾制品的仿金屬工程塑膠復合材料。一股在塑料內(nèi)添加大量 的金屬粉末等無機填充物，雖可提高材料密度，但其制品普遍機械性能差，熱變形溫度低， 表面光澤度低，制品表面麻點多、表面流紋無法消除，應用在對外觀質(zhì)量要求不高的場合， 無法滿足電鍍、噴涂等表面裝飾工藝對塑料制品表面的要求，市場上還沒有一款仿金屬工 程塑膠復合材料的注塑制品表面可滿足電鍍要求；并且一股仿金屬塑膠材料多添加昂貴的 金屬填料或者采用復雜設(shè)備工藝，造成材料造價普遍很高，而且犧牲材料的機械性能，使材 料的應用領(lǐng)域受到很大限制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有的普通仿金屬塑膠復合材料普遍存在的機械性能差、 成型流動性差、注塑成型制品表面光澤度低、制品表面麻點多、表面流紋無法消除等技術(shù)問 題，提供一種將塑料與金屬結(jié)合起來而又同時保持兩者的優(yōu)點的仿金屬工程塑膠復合材料 及其制備方法。所述仿金屬工程塑膠復合材料的組成按質(zhì)量比為熱塑性工程塑料 5% 51%;
高密度填料
42% 90% ； 0% 33% ；礦物粉玻璃纖維增韌劑偶聯(lián)劑潤滑劑抗氧劑
0% 29% 3% 20%
0. 5% 4% ； 0. 3% 2% ； 0. 2% 0. 5%o所述熱塑性工程塑料可選自聚酰胺(PA)或聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)等。所述高密度填料可為密度在4 10g/cm3之間且平均粒徑在0. 1 100 μ m之間 的金屬粉末及其化合物，所述金屬粉末可選自鐵粉、不銹鋼粉、銅粉、鎳粉、鋅粉、氧化鐵、鋇 鐵氧體、鍶鐵氧體、氧化鋅、硫酸鋇等中的至少一種。所述礦物粉可選自平均粒徑在0. 1 20 μ m之間的無機礦物粉，所述礦物粉最好 選自滑石粉、碳酸鈣粉、硅灰石粉、云母粉等中的至少一種。所述玻璃纖維可選自直徑為6 20 μ m的玻璃纖維。所述增韌劑可選自聚酰胺類彈性體、聚烯烴類彈性體的馬來酸酐接枝物或苯乙烯 類彈性體的馬來酸酐接枝物等。所述偶聯(lián)劑可選自鈦酸酯偶聯(lián)劑、鋁酸酯偶聯(lián)劑、鋯酸酯偶聯(lián)劑等中的一種與硅 烷偶聯(lián)劑的組合物，所述鈦酸酯偶聯(lián)劑可選自三(磷酸二辛酯)鈦酸異丙酯、二(焦磷酸二 辛酯)羥乙酸鈦季胺鹽、二(磷酸乙氧基苯基四聚酯)乙二撐鈦酸酯、四異丙基二( 二辛基 亞磷酸酰氧基)鈦酸酯或二(乙酰丙酮)鈦酸二異丙酯等中的一種；所述鋁酸酯偶聯(lián)劑可 選自二(乙酰乙酸乙酯)鋁酸二異丙酯、二(乙酰丙酮)鋁酸二異丙酯、異丙基二硬脂酰氧 基鋁酸酯等中的一種；所述鋯酸酯偶聯(lián)劑可選自四(三乙醇胺)鋯酸酯、四正丙基鋯酸酯、 四正丁基鋯酸酯、雙(檸檬酸二乙酯)二丙氧基鋯螯合物等中的一種；所述硅烷偶聯(lián)劑可選 自N-2 (氨乙基)3-氨丙基三甲氧基硅烷、N-2 (氨乙基)3-氨丙基三乙氧基硅烷、3-氨丙基 三甲氧基硅烷、3-氨丙基三乙氧基硅烷、3-脲基丙基三乙氧基硅烷、3-縮水甘油丙基三甲 氧基硅烷等中的一種。所述潤滑劑可選自乙撐雙硬酯酰胺、乙撐雙月桂酰胺、乙撐雙油酸酰胺、乙撐雙硬 酯酰胺接枝改性物、含氟彈性體、聚四氟乙烯粉末等中的至少一種。所述抗氧劑可選自四[β _ (3，5- 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯(以 下簡稱抗氧劑1010)、或抗氧劑1010與三[2. 4- 二叔丁基苯基]亞磷酸酯(以下簡稱抗氧 劑168)的組合物。所述仿金屬工程塑膠復合材料的制備可采用兩種方法實現(xiàn)方法1的具體步驟如下1)將高密度填料和礦物粉混合，攪拌，干燥；在步驟1)中，所述攪拌，可將高密度填料和礦物粉加入混合機內(nèi)攪拌20 60min， 轉(zhuǎn)速為lOOOr/min ；所述干燥的溫度可為120°C。2)將偶聯(lián)劑噴灑到攪拌中的高密度填料和礦物粉上，攪拌，再加入潤滑劑，繼續(xù)攪 拌，加入熱塑性工程塑料、抗氧劑與增韌劑，再繼續(xù)攪拌，得到混合原料；在步驟2)中，所述攪拌的時間可為20 30min，轉(zhuǎn)速可為2000r/min ；所述繼續(xù)攪
5拌的時間可為5 lOmin，轉(zhuǎn)速可為2000r/min ；所述再繼續(xù)攪拌的時間可為10 20min， 轉(zhuǎn)速可為2000r/min。3)將步驟2)所得到的混合原料投入到雙螺桿擠出造粒機中，經(jīng)熔融擠出成線，冷 卻，切粒，得到仿金屬工程塑膠復合材料粒料；在步驟3)中，所述將步驟2)所得到的混合原料投入到雙螺桿擠出造粒機中，經(jīng) 熔融擠出成線，冷卻，切粒的工藝參數(shù)可為利用輔助喂料系統(tǒng)加入混合原料，喂料速度為 60 120r/min ；利用側(cè)向喂料系統(tǒng)加入玻璃纖維，喂料速度為40 llOr/min ；主機螺桿轉(zhuǎn) 速為250 350r/min、加工溫度為160 320°C、模頭壓力為1. O 6. OMPa，切粒機切粒速 度為 200 400r/min。4)將步驟3)得到的仿金屬工程塑膠復合材料粒料投入到注塑機中注塑成型，得 到仿金屬工程塑膠復合材料。在步驟4)中，所述注塑機可采用雙合金螺桿注塑機；所述注塑成型的工藝參數(shù)可 為注塑成型溫度為240 350°C，模具溫度為100 150°C。方法2的具體步驟如下1)將高密度填料和礦物粉并投入捏合機內(nèi)，第1次捏合后加入偶聯(lián)劑，再進行第2 次捏合，第2次捏合后加入潤滑劑，再進行第3次捏合，第3次捏合后加入熱塑性工程塑料、 增韌劑和抗氧劑，再進行第4次捏合，得光滑的團塊；在步驟1)中，所述第1次捏合，可在200°C溫度和23r/min轉(zhuǎn)速下捏合10 20min ；所述第2次捏合，可在35r/min轉(zhuǎn)速下捏合5 15min ；所述第3次捏合，可在23r/ min轉(zhuǎn)速下捏合2 5min ；所述第4次捏合，可在35r/min轉(zhuǎn)速下捏合10 20min。2)將步驟1)得到的光滑的團塊下料到單螺桿擠出機內(nèi)，經(jīng)熔融擠出成線、冷卻、 切粒得到仿金屬工程塑膠復合材料粒料；在步驟2)中，所述將步驟1)得到的光滑的團塊下料到單螺桿擠出機內(nèi)，經(jīng)熔融擠 出成線、冷卻、切粒的工藝參數(shù)可為造粒機溫度為120 220°C，切粒機切粒速度為200 400r/mino3)將步驟2)得到的仿金屬工程塑膠復合材料粒料投入到注塑機中注塑成型，得 到仿金屬工程塑膠復合材料。在步驟3)中，所述注塑機，可采用雙合金螺桿注塑機；所述注塑成型的工藝參數(shù) 可為注塑成型溫度為240 350°C，模具溫度為100 150°C。本發(fā)明所制備的仿金屬工程塑膠復合材料具有以下特性1)高密度按照配方計算，仿金屬工程塑膠復合材料的密度介于1. 8 4. 2g/cm3, 高于普通塑膠材料的密度(0. 8 1. 5g/cm3)，適合于制造要求高比重的零部件；2)高機械性能由機械性能測試結(jié)果表明，仿金屬工程塑膠復合材料的拉伸強度 可達到45 120MPa，懸臂梁缺口沖擊強度可達到50 130J/m，達到工程塑料的機械性能；3)優(yōu)異的熱變形溫度由熱變形溫度測試結(jié)果表明，仿金屬工程塑膠復合材料的 熱變形溫度可達到110 200°C (載荷1. 8MPa)，高于傳統(tǒng)可電鍍塑料苯乙烯-丁二烯-丙 烯腈共聚物(簡稱為ABS，其熱變形溫度80°C左右)，可滿足各類表面金屬化裝飾處理(如 電鍍、噴漆、噴粉、物理氣相沉積等)對材料高熱變形溫度的要求；4)良好的注塑加工性仿金屬工程塑膠復合材料可采用普通的注塑機注塑成型，注塑成型出的膠件，其表面光滑平整，非常適合表面金屬化裝飾處理(如電鍍、噴漆、噴粉、 物理氣相沉積等)，特別適合用于衛(wèi)浴、家電、汽車與電子等行業(yè)。本發(fā)明采用組合偶聯(lián)劑方法與優(yōu)化的造粒條件，工藝簡單易行，采用普通的雙螺 桿造粒機即可擠出造粒，而且采用普通的注塑機即可注塑成型。本發(fā)明熱塑性工程塑料選用低價位的高密度填料作為增加材料密度的主體填料， 并采用簡單易行的擠出造粒工藝，可使用普通注塑機注塑成型，降低了加工能耗，降低加工 成本和整體材料的成本，而且通過配方比例將材料的密度限定在一定的范圍內(nèi)(材料密度 介于1. 8 4. 2g/cm3之間)，使本材料制造的制品既具備金屬的冰涼手感和重量感，又使本 材料保持良好的機械強度、柔韌性、熱變性溫度以及加工性；并且通過配方配合混料、造粒、 注塑工藝，制成比重合適，柔韌性和強度都良好，表面平整、高光澤、無麻點、無流紋的制品， 滿足表面金屬化裝飾對塑膠件表面的要求，可在塑膠件表面進行電鍍、噴漆、噴粉、物理氣 相沉積等處理，應用在家電、汽車、衛(wèi)浴等產(chǎn)品的外觀部件上，替代部分金屬外觀件，例如替 代對人體有害的鉛及其合金，達到環(huán)保目的。本發(fā)明所制備的仿金屬工程塑膠復合材料在組分方面有以下有益效果1)偶聯(lián)劑采用組合偶聯(lián)劑來處理高密度填料和礦物粉，比起傳統(tǒng)單一偶聯(lián)劑處 理方法，本方法大大提高高密度填料和礦物粉與熱塑性工程塑料的相容性，使仿金屬塑膠 復合材料保持高強度、高韌性以及高熱變形溫度。2)熱塑性工程塑料熱塑性工程塑料選用高流動性的聚酰胺(PA)和聚對苯二甲 酸丁二醇酯(PBT)，有利于對高密度填料、礦物粉以及玻璃纖維表面的包覆，使混合體系在 填充大量高密度填料的情況下仍具有優(yōu)異的加工性。2)潤滑劑潤滑劑選用耐熱溫度較高的乙撐雙硬酯酰胺、乙撐雙月桂酰胺、乙撐 雙油酸酰胺、含氟彈性體、聚四氟乙烯等，有效降低加工過程的剪切熱，減少螺桿的磨損以 及塑料的熱分解，使材料更容易擠出造粒和注塑成型；添加這些潤滑劑還有助于提高材料 表面光澤度和成型流動性，相對同類材料，具備更優(yōu)異的表面光澤度和表面平整度，成型后 可用于電鍍或表面噴涂等。3)高密度填料、礦物粉和玻璃纖維雖然本材料中所列的高密度填料其中一些已 有相關(guān)應用，但本材料在顆粒粒徑和密度方面做了嚴格而明確的界定。具體如下(a)本材料將高密度填料限定在低成本高密度的金屬粉、金屬氧化物或金屬硫酸 鹽，使制備的仿金屬塑膠材料成本大大低于工程塑料。(b)高密度填料密度限定在4. 0 10. Og/cm3之間；高密度填料的平均粒徑限定在 0. 1 IOOym之間，保證仿金屬工程塑膠復合材料具備較高的密度、優(yōu)良的機械性能以及
表面質(zhì)量。(c)通過綜合高密度填料、礦物粉、玻璃纖維各自的優(yōu)勢，使仿金屬工程塑膠復合 材料的各項機械性能得到平衡，獲得綜合機械性能優(yōu)良的仿金屬工程塑膠復合材料。本發(fā)明所制備的仿金屬工程塑膠復合材料在組分配比上的有益效果(1)高密度填料的比例將高密度填料填充比例限定在42 90%之間，因此仿金 屬工程塑膠復合材料的密度介于1. 8 4. 2g/cm3之間，使仿金屬工程塑膠復合材料既具備 較高的密度，又保持良好的加工流動性和機械性能。(2)潤滑劑的比例潤滑劑比例占總體的0. 5% 2. 0%，合適比例的高性能潤滑劑，既不影響材料的機械性能和電鍍性，又可大大減少材料的剪切熱，減少對設(shè)備的磨損以 及材料的熱分解，這使本材料比同類材料具備更優(yōu)異的加工成型性；并可大大提高制品表 面光澤度，制備出其它材料所不具備的高光澤度、高平整表面的制品。(3)增韌劑比例增韌劑占3% 20%，合適的增韌劑比例不但使材料擁有良好的 韌性，并且使材料仍保持合適的剛度，滿足外觀件對材料機械性能的需求。
具體實施例方式以下實施例將對本發(fā)明作進一步的說明。實施例1仿金屬工程塑膠復合材料的配方組成按質(zhì)量比為聚己內(nèi)酰胺22.5%，鐵氧體 70%，馬來酸酐接枝的乙烯辛烯共聚物5%，偶聯(lián)劑1. 5%，乙撐雙硬酯酰胺0. 5%，抗氧劑 10100. 5%o具體制備步驟如下步驟1 將鐵氧體按質(zhì)量比稱取，加入高速混合機內(nèi)攪拌20 60min(轉(zhuǎn)速為 1000r/min)，使鐵氧體干燥并且溫度達到120°C。步驟2 按質(zhì)量比稱取偶聯(lián)劑，將偶聯(lián)劑均勻的噴灑到攪拌中的鐵氧體上。步驟3 噴灑完偶聯(lián)劑后繼續(xù)高速攪拌20 30min(轉(zhuǎn)速為2000r/min)，加入按 質(zhì)量比稱取的乙撐雙硬酯酰胺，繼續(xù)攪拌5 10min(轉(zhuǎn)速為2000r/min)，然后加入按質(zhì)量 比稱取的聚己內(nèi)酰胺、抗氧劑1010和馬來酸酐接枝的乙烯辛烯共聚物，繼續(xù)高速攪拌10 20min(轉(zhuǎn)速為2000r/min)得到混合原料。步驟4 將步驟3所得到的混合原料投入到雙螺桿擠出造粒機中，經(jīng)熔融擠出成 線、冷卻、切粒得到仿金屬工程塑膠復合材料粒料，工藝參數(shù)為利用輔助喂料系統(tǒng)加入 混合原料，喂料速度為80r/min ；主機螺桿轉(zhuǎn)速為260r/min ； —區(qū)溫度220°C，二區(qū)溫度 2250C，三區(qū)溫度230°C，四區(qū)溫度235°C，五區(qū)溫度240°C，六區(qū)溫度245°C，七區(qū)溫度250°C， 八區(qū)溫度255°C，九區(qū)溫度255°C，十區(qū)溫度255°C，模頭溫度250°C ；切粒機切粒速度為 200r/min。步驟5 將仿金屬工程塑膠復合材料粒料投入到注塑機中，按以下工藝注塑成制 品一段溫度250°C，二段溫度260°C，三段溫度270°C，四段溫度280°C，射嘴溫度275°C，模 具溫度120°C。按照上述配方和工藝制得的制品，密度為2. 43g/cm3，拉伸強度63MPa，懸臂梁缺口 沖擊強度70J/m，熱變形溫度為105°C ；制品表面光澤度高，沒有麻點、波浪紋等缺陷。實施例2仿金屬工程塑膠復合材料的配方組分按質(zhì)量比為聚己內(nèi)酰胺11.5%，鐵氧體 60 %，氧化鋅15 %，聚酰胺彈性體11%，偶聯(lián)劑1.5%，乙撐雙硬酯酰胺0.5%，抗氧劑1010 0. 5%。具體制備步驟如下步驟1 將鐵氧體和氧化鋅按質(zhì)量比稱取，加入高速混合機內(nèi)攪拌20 60min (轉(zhuǎn) 速為lOOOr/min)，使鐵氧體和氧化鋅干燥并且溫度達到120°C。步驟2 按質(zhì)量比稱取偶聯(lián)劑，將偶聯(lián)劑均勻的噴灑到攪拌中的鐵氧體和氧化鋅
8上。步驟3 噴灑完偶聯(lián)劑后繼續(xù)高速攪拌20 30min (轉(zhuǎn)速為2000r/min)，加入按質(zhì) 量比稱取的乙撐雙硬酯酰胺，繼續(xù)攪拌5 IOmin左右(轉(zhuǎn)速為2000r/min)，然后加入按質(zhì) 量比稱取的聚己內(nèi)酰胺、抗氧劑1010和聚酰胺彈性體，繼續(xù)高速攪拌10 20min(轉(zhuǎn)速為 2000r/min)得到混合原料。步驟4 將步驟3所得到的混合原料投入到雙螺桿擠出造粒機中，經(jīng)熔融擠出成 線、冷卻、切粒得到仿金屬工程塑膠復合材料粒料，具體工藝如下利用輔助喂料系統(tǒng)加 入混合原料，喂料速度為80r/min ；主機螺桿轉(zhuǎn)速為280r/min ； —區(qū)溫度225°C，二區(qū)溫度 2300C，三區(qū)溫度235°C，四區(qū)溫度240°C，五區(qū)溫度245°C，六區(qū)溫度250°C，七區(qū)溫度255°C， 八區(qū)溫度260°C，九區(qū)溫度260°C，十區(qū)溫度260°C，模頭溫度255°C ；切粒機切粒速度200r/
mirio步驟5 將仿金屬工程塑膠復合材料粒料投入到注塑機中，按以下工藝注塑成制 品一段溫度255°C，二段溫度265°C，三段溫度275°C，四段溫度285°C，射嘴溫度280°C，模 具溫度120°C。按照上述配方和工藝制得的制品，密度為2. 68g/cm3，拉伸強度60MPa，懸臂梁缺口 沖擊強度67J/m，熱變形溫度為105°C ；制品表面光澤度高，沒有麻點、波浪紋等缺陷。實施例3仿金屬工程塑膠復合材料的配方組成按質(zhì)量比為聚對苯二甲酸丁二醇酯40%， 馬來酸酐接枝的乙烯丙烯共聚物5%，鐵粉45%，玻璃纖維8%，偶聯(lián)劑1.0%，抗氧劑1010 0. 3%，抗氧劑 168 0. 2%。具體制備步驟如下步驟1 將鐵粉按質(zhì)量比稱取，加入高速混合機內(nèi)攪拌20 60min (轉(zhuǎn)速為IOOOr/ min)，使鐵粉干燥并且溫度達到120°C。步驟2 按質(zhì)量比稱取偶聯(lián)劑，將偶聯(lián)劑均勻的噴灑到攪拌中的鐵粉上。步驟3 噴灑完偶聯(lián)劑后繼續(xù)高速攪拌20 30min (轉(zhuǎn)速為2000r/min)，加入按質(zhì) 量比稱取的乙撐雙硬酯酰胺，繼續(xù)攪拌5 IOmin左右(轉(zhuǎn)速為2000r/min)，然后加入按質(zhì) 量比稱取的聚對苯二甲酸丁二醇酯、抗氧劑1010、抗氧劑168和馬來酸酐接枝的乙烯丙烯 共聚物，繼續(xù)高速攪拌10 20min(轉(zhuǎn)速為2000r/min)得到混合原料。步驟4 將步驟3所得到的混合原料投入到雙螺桿擠出造粒機中，經(jīng)熔融擠出成 線、冷卻、切粒得到仿金屬工程塑膠復合材料粒料，具體工藝如下利用輔助喂料系統(tǒng)加入 混合原料，喂料速度為80r/min ；利用側(cè)向喂料系統(tǒng)加入玻璃纖維，喂料速度為40r/min ； 主機螺桿轉(zhuǎn)速為300r/min ； —區(qū)溫度210°C，二區(qū)溫度215°C，三區(qū)溫度220°C，四區(qū)溫度 2250C，五區(qū)溫度230°C，六區(qū)溫度235°C，七區(qū)溫度240°C，八區(qū)溫度245°C，九區(qū)溫度250°C， 十區(qū)溫度250°C，模頭溫度245°C ；切粒速度250r/min。步驟5 將仿金屬工程塑膠復合材料粒料投入到注塑機中，按以下工藝注塑成制 品一段溫度240°C，二段溫度245°C，三段溫度255°C，四段溫度265°C，射嘴溫度260°C，模 具溫度140°C。按照上述配方和工藝制得的制品，密度為1. 91g/cm3 ；拉伸強度為45MPa ；懸臂梁 缺口沖擊強度為55J/m，熱變形溫度133°C ；制品表面光澤度高，沒有麻點、波浪紋等缺陷。
實施例4仿金屬大密度工程塑膠復合材料的配方組成按質(zhì)量比為聚己內(nèi)酰胺30.9%，馬 來酸酐接枝的乙烯辛烯共聚物7. 6 % ；硫酸鋇40 %，鐵粉5 %，玻璃纖維15 %，偶聯(lián)劑0. 6 %， 抗氧劑1010 0. 2%，抗氧劑168 0. 2%0步驟1 將硫酸鋇和鐵粉按質(zhì)量比稱取，加入高速混合機內(nèi)攪拌20 60min (轉(zhuǎn)速 為lOOOr/min)，使硫酸鋇和鐵粉干燥并且溫度達到120°C。步驟2 按質(zhì)量比稱取偶聯(lián)劑，將偶聯(lián)劑均勻的噴灑到攪拌中的硫酸鋇和鐵粉上。步驟3 噴灑完偶聯(lián)劑后繼續(xù)高速攪拌20 30min (轉(zhuǎn)速為2000r/min)，加入按質(zhì) 量比稱取的乙撐雙月桂酰胺，繼續(xù)攪拌5 10min(轉(zhuǎn)速為2000r/min)，然后加入按質(zhì)量比 稱取的聚己內(nèi)酰胺、抗氧劑1010、抗氧劑168和馬來酸酐接枝的乙烯辛烯共聚物，繼續(xù)高速 攪拌10 20min(轉(zhuǎn)速為2000r/min)得到混合原料。步驟4 將步驟3所得到的混合原料投入到雙螺桿擠出造粒機中，經(jīng)熔融擠出成 線、冷卻、切粒得到仿金屬工程塑膠復合材料粒料，具體工藝如下利用輔助喂料系統(tǒng)加入 混合原料，喂料速度為80r/min ；利用側(cè)向喂料系統(tǒng)加入玻璃纖維，喂料速度為75r/min ； 主機螺桿轉(zhuǎn)速為300r/min ； —區(qū)溫度210°C，二區(qū)溫度215°C，三區(qū)溫度220°C，四區(qū)溫度 2250C，五區(qū)溫度230°C，六區(qū)溫度235°C，七區(qū)溫度240°C，八區(qū)溫度245°C，九區(qū)溫度250°C， 十區(qū)溫度250°C，模頭溫度245°C ；切粒速度250r/min ；步驟5 將仿金屬工程塑膠復合材料粒料投入到注塑機中，按以下工藝注塑成制 品一段溫度250°C，二段溫度260°C，三段溫度270°C，四段溫度280°C，射嘴溫度275°C，模 具溫度140°C。按照上述配方和工藝制得的制品，密度為1. 82g/cm3，拉伸強度為75MPa，懸臂梁缺 口沖擊強度132J/m，熱變形溫度172°C ；制品表面光澤度高，沒有麻點、波浪紋等缺陷。實施例5仿金屬大密度工程塑膠復合材料的配方組成按質(zhì)量比為聚己內(nèi)酰胺6.3%，聚 己二酰己二胺15 %，馬來酸酐接枝的乙烯辛烯共聚物7.5%，鐵粉55 %，玻璃纖維15 %，偶 聯(lián)劑0.5%，抗氧劑1010 0.2%，抗氧劑168 0.1%。步驟1 將鐵粉按質(zhì)量比稱取，加入高速混合機內(nèi)攪拌20 60min(轉(zhuǎn)速為IOOOr/ min)，使鐵粉干燥并且溫度達到120°C。步驟2 按質(zhì)量比稱取偶聯(lián)劑，將偶聯(lián)劑均勻的噴灑到攪拌中的鐵粉上。步驟3 噴灑完偶聯(lián)劑后繼續(xù)高速攪拌20 30min(轉(zhuǎn)速為2000r/min)，加入按質(zhì) 量比稱取的聚四氟乙烯粉末，繼續(xù)攪拌5 IOmin(轉(zhuǎn)速為2000r/min)，然后加入按質(zhì)量比 稱取的聚己內(nèi)酰胺、聚己二酰己二胺、抗氧劑1010、抗氧劑168和馬來酸酐接枝的乙烯辛烯 共聚物，繼續(xù)高速攪拌10 20min(轉(zhuǎn)速為2000r/min)得到混合原料。步驟4 將步驟3所得到的混合原料投入到雙螺桿擠出造粒機中，經(jīng)熔融擠出成 線、冷卻、切粒得到仿金屬工程塑膠復合材料粒料，具體工藝如下利用輔助喂料系統(tǒng)加入 混合原料，喂料速度為80r/min ；利用側(cè)向喂料系統(tǒng)加入玻璃纖維，喂料速度為lOOr/min ； 主機螺桿轉(zhuǎn)速為300r/min ； —區(qū)溫度210°C，二區(qū)溫度215°C，三區(qū)溫度220°C，四區(qū)溫度 2250C，五區(qū)溫度230°C，六區(qū)溫度235°C，七區(qū)溫度240°C，八區(qū)溫度245°C，九區(qū)溫度250°C， 十區(qū)溫度250°C，模頭溫度245°C ；切粒速度250r/min。
步驟5 將仿金屬工程塑膠復合材料粒料投入到注塑機中，按以下工藝注塑成制 品一段溫度250°C，二段溫度260°C，三段溫度270°C，四段溫度280°C，射嘴溫度275°C，模 具溫度140°C。按照上述配方和工藝制得的制品，密度為2. 21g/cm3，拉伸強度為112MPa，懸臂梁 缺口沖擊強度為108J/m，熱變形溫度167°C ；制品表面光澤度高，沒有麻點、波浪紋等缺陷。實施例6仿金屬大密度工程塑膠復合材料的配方組成按質(zhì)量比為聚己內(nèi)酰胺12%，聚 己二酰己二胺7%，鐵氧體75%，馬來酸酐接枝的乙烯辛烯共聚物3%，乙撐雙硬酯酰胺 0. 5%，偶聯(lián)劑2%，抗氧劑1010 0.5%。步驟1 將鐵氧體按質(zhì)量比稱取，加入高速混合機內(nèi)攪拌20 60min(轉(zhuǎn)速為 1000r/min)，使鐵氧體干燥并且溫度達到120°C。步驟2 按質(zhì)量比稱取偶聯(lián)劑，將偶聯(lián)劑均勻的噴灑到攪拌中的鐵氧體上。步驟3 噴灑完偶聯(lián)劑后繼續(xù)高速攪拌20 30min(轉(zhuǎn)速為2000r/min)，加入按質(zhì) 量比稱取的乙撐雙硬酯酰胺，繼續(xù)攪拌5 10min(轉(zhuǎn)速為2000r/min)，然后加入按質(zhì)量比 稱取的聚己內(nèi)酰胺、聚己二酰己二胺、抗氧劑1010和馬來酸酐接枝的乙烯辛烯共聚物，繼 續(xù)高速攪拌10 20min(轉(zhuǎn)速為2000r/min)得到混合原料。步驟4 將步驟3所得到的混合原料投入到雙螺桿擠出造粒機中，經(jīng)熔融擠出成 線、冷卻、切粒得到仿金屬工程塑膠復合材料粒料，具體工藝如下利用輔助喂料系統(tǒng)加 入混合原料，喂料速度為80r/min ；主機螺桿轉(zhuǎn)速為320r/min ； —區(qū)溫度240°C，二區(qū)溫度 2450C，三區(qū)溫度250°C，四區(qū)溫度255°C，五區(qū)溫度255°C，六區(qū)溫度260°C，七區(qū)溫度265°C， 八區(qū)溫度270°C，九區(qū)溫度270°C，十區(qū)溫度270°C，模頭溫度265°C ；切粒速度200r/min。步驟5 將仿金屬工程塑膠復合材料粒料投入到注塑機中，按以下工藝注塑成制 品一段溫度255°C，二段溫度265°C，三段溫度275°C，四段溫度285°C，射嘴溫度280°C，模 具溫度140°C。按照上述配方和工藝制得的制品，密度為2. 60g/cm3，拉伸強度為56MPa，懸臂梁缺 口沖擊強度67J/m，熱變形溫度123°C ；制品表面光澤度高，沒有麻點、波浪紋等缺陷。實施例7本實施例配方組成與實施例6相同，材料制備采用方法2，具體過程如下步驟1 按質(zhì)量比稱取鐵氧體并投入捏合機內(nèi)，在200°C溫度和轉(zhuǎn)速23r/min下捏 合15min后，加入偶聯(lián)劑。步驟2 在轉(zhuǎn)速35r/min下繼續(xù)捏合IOmin后，加入乙撐雙硬酯酰胺。步驟3 在轉(zhuǎn)速23r/min下繼續(xù)捏合3min后，加入聚己內(nèi)酰胺、聚己二酰己二胺、 馬來酸酐接枝的乙烯辛烯共聚物和抗氧劑1010并繼續(xù)捏合(轉(zhuǎn)速35r/min) 15min，得光滑 的團塊。步驟4:將步驟3得到的團塊立即下料到單螺桿擠出機內(nèi)，經(jīng)熔融擠出成線、冷卻、 切粒得到仿金屬工程塑膠復合材料粒料，具體工藝如下一區(qū)溫度180°C，二區(qū)溫度170°C， 三區(qū)溫度165°C，四區(qū)溫度160°C，模頭溫度165°C。步驟5 將仿金屬工程塑膠復合材料粒料投入到注塑機中，按以下工藝注塑成制 品一段溫度255°C，二段溫度265°C，三段溫度275°C，四段溫度285°C，射嘴溫度280°C，模具溫度140°C。按照上述配方和工藝制得的制品，密度為2. 75g/cm3，拉伸強度為58MPa，懸臂梁缺 口沖擊強度為70J/m，熱變形溫度為125°C ；制品表面光澤度高，沒有麻點、波浪紋等缺陷。實施例8仿金屬大密度工程塑膠復合材料的配方組成按質(zhì)量比為聚己內(nèi)酰胺13%，馬來 酸酐接枝的苯乙烯_乙烯/ 丁烯-苯乙烯嵌段共聚物4 %，鐵粉73 %，玻璃纖維8 %，乙撐雙 硬酯酰胺0.7%，偶聯(lián)劑1%，抗氧劑1010 0.3%。步驟1 將鐵粉按質(zhì)量比稱取，加入高速混合機內(nèi)攪拌20-60min(轉(zhuǎn)速為IOOOr/ min)，使鐵粉干燥并且溫度達到120°C。步驟2 按質(zhì)量比稱取偶聯(lián)劑，將偶聯(lián)劑均勻的噴灑到攪拌中的鐵粉上。步驟3 噴灑完偶聯(lián)劑后繼續(xù)高速攪拌20 30min(轉(zhuǎn)速為2000r/min)，加入按質(zhì) 量比稱取的乙撐雙硬酯酰胺，繼續(xù)攪拌5 10min(轉(zhuǎn)速為2000r/min)，然后加入按質(zhì)量比 稱取的聚己內(nèi)酰胺、抗氧劑1010和馬來酸酐接枝的苯乙烯_乙烯/ 丁烯-苯乙烯嵌段共聚 物，繼續(xù)高速攪拌10 20min(轉(zhuǎn)速為2000r/min)得到混合原料。步驟4 將步驟3所得到的混合原料投入到雙螺桿擠出造粒機中，經(jīng)熔融擠出成 線、冷卻、切粒得到仿金屬工程塑膠復合材料粒料，具體工藝如下利用輔助喂料系統(tǒng)加入 混合原料，喂料速度為80r/min ；利用側(cè)向喂料系統(tǒng)加入玻璃纖維，喂料速度為80r/min ； 主機螺桿轉(zhuǎn)速為280r/min ； —區(qū)溫度225°C，二區(qū)溫度230°C，三區(qū)溫度235°C，四區(qū)溫度 2400C，五區(qū)溫度245°C，六區(qū)溫度250°C，七區(qū)溫度255°C，八區(qū)溫度255°C，九區(qū)溫度260°C， 十區(qū)溫度260°C，模頭溫度250°C ；切粒速度350r/min。步驟5 將仿金屬工程塑膠復合材料粒料投入到注塑機中，按以下工藝注塑成制 品一段溫度260°C，二段溫度270°C，三段溫度280°C，四段溫度290°C，射嘴溫度285°C，模 具溫度140°C。按照上述配方和工藝制得的制品，密度為3. 38g/cm3 ；拉伸強度為56MPa ；懸臂梁 缺口沖擊強度78J/m，熱變形溫度為153°C ；制品表面光澤度高，沒有麻點、波浪紋等缺陷。實施例9仿金屬大密度工程塑膠復合材料的配方組成按質(zhì)量比為聚己內(nèi)酰胺19.6%， 氧化鋅60 %，硅灰石6 %、馬來酸酐接枝的乙烯辛烯共聚物3. 6 %，玻璃纖維9 %，偶聯(lián)劑 0. 8%，抗氧劑 1010 0. 3%00步驟1 將氧化鋅和硅灰石按質(zhì)量比稱取，加入高速混合機內(nèi)攪拌20 60min(轉(zhuǎn) 速為lOOOr/min)，使氧化鋅和硅灰石干燥并且溫度達到120°C。步驟2 按質(zhì)量比稱取偶聯(lián)劑，將偶聯(lián)劑均勻的噴灑到攪拌中的氧化鋅和硅灰石 上。步驟3 噴灑完偶聯(lián)劑后繼續(xù)高速攪拌20 30min(轉(zhuǎn)速為2000r/min)，加入按 質(zhì)量比稱取的乙撐雙硬酯酰胺，繼續(xù)攪拌5 10min(轉(zhuǎn)速為2000r/min)，然后加入按質(zhì)量 比稱取的聚己內(nèi)酰胺、抗氧劑1010和馬來酸酐接枝的乙烯辛烯共聚物，繼續(xù)高速攪拌10 20min(轉(zhuǎn)速為2000r/min)得到混合原料。步驟4 將步驟3所得到的混合原料投入到雙螺桿擠出造粒機中，經(jīng)熔融擠出成 線、冷卻、切粒得到仿金屬工程塑膠復合材料粒料，具體工藝如下利用輔助喂料系統(tǒng)加入
12混合原料，喂料速度為80r/min ；利用側(cè)向喂料系統(tǒng)加入玻璃纖維，喂料速度為60r/min ； 主機螺桿轉(zhuǎn)速為300r/min ； —區(qū)溫度225°C，二區(qū)溫度230°C，三區(qū)溫度235°C，四區(qū)溫度 2400C，五區(qū)溫度245°C，六區(qū)溫度250°C，七區(qū)溫度255°C，八區(qū)溫度255°C，九區(qū)溫度260°C， 十區(qū)溫度260°C，模頭溫度250°C ；切粒速度280r/min。步驟5 將仿金屬工程塑膠復合材料粒料投入到注塑機中，按以下工藝注塑成制 品一段溫度255°C，二段溫度265°C，三段溫度275°C，四段溫度285°C，射嘴溫度280°C，模 具溫度140°C。按照上述配方和工藝制得的制品，密度為2. 47g/cm3，拉伸強度為73MPa，懸臂梁缺 口沖擊強度74J/m，熱變形溫度為151°C ；制品表面光澤度高，沒有麻點、波浪紋等缺陷。實施例10仿金屬大密度工程塑膠復合材料的配方組成按質(zhì)量比為聚己內(nèi)酰胺18%，鐵氧 體47 %，硫酸鋇19 %，馬來酸酐接枝的乙烯辛烯共聚物3 %，玻璃纖維9. 5 %，偶聯(lián)劑2 %，抗 氧劑 1010 0. 5%o步驟1 將鐵氧體和硫酸鋇按質(zhì)量比稱取，加入高速混合機內(nèi)攪拌20-60min (轉(zhuǎn)速 為lOOOr/min)，使鐵氧體和硫酸鋇干燥并且溫度達到120°C。步驟2 按質(zhì)量比稱取偶聯(lián)劑，將偶聯(lián)劑均勻的噴灑到攪拌中的鐵氧體和硫酸鋇 上。步驟3 噴灑完偶聯(lián)劑后繼續(xù)高速攪拌20 30min(轉(zhuǎn)速為2000r/min)，加入按質(zhì) 量比稱取的乙撐雙硬酯酰胺，繼續(xù)攪拌5-lOmin左右(轉(zhuǎn)速為2000r/min)，然后加入按質(zhì)量 比稱取的聚己內(nèi)酰胺、抗氧劑1010和馬來酸酐接枝的乙烯辛烯共聚物，繼續(xù)高速攪拌10 20min(轉(zhuǎn)速為2000r/min)得到混合原料。步驟4 將步驟3所得到的混合原料投入到雙螺桿擠出造粒機中，經(jīng)熔融擠出成 線、冷卻、切粒得到仿金屬工程塑膠復合材料粒料，具體工藝如下利用輔助喂料系統(tǒng)加入 混合原料，喂料速度為80r/min ；利用側(cè)向喂料系統(tǒng)加入玻璃纖維，喂料速度為60r/min ； 主機螺桿轉(zhuǎn)速為300r/min ； —區(qū)溫度225°C，二區(qū)溫度230°C，三區(qū)溫度235°C，四區(qū)溫度 2400C，五區(qū)溫度245°C，六區(qū)溫度250°C，七區(qū)溫度255°C，八區(qū)溫度255°C，九區(qū)溫度260°C， 十區(qū)溫度260°C，模頭溫度250°C ；切粒速度280r/min。步驟5 將仿金屬工程塑膠復合材料粒料投入到注塑機中，按以下工藝注塑成制 品一段溫度255°C，二段溫度265°C，三段溫度275°C，四段溫度285°C，射嘴溫度280°C，模 具溫度140°C。按照上述配方和工藝制得的制品，密度為2. 39g/cm3，拉伸強度為67MPa，懸臂梁缺 口沖擊強度61J/m，熱變形溫度為153°C ；制品表面光澤度高，沒有麻點、波浪紋等缺陷。實施例11仿金屬大密度工程塑膠復合材料的配方組成按質(zhì)量比為聚己內(nèi)酰胺5.3%，鐵 粉90 %，馬來酸酐接枝的乙烯辛烯共聚物3 %，乙撐雙硬酯酰胺0. 4 %，聚四氟乙烯粉末 0.3%，偶聯(lián)劑0.8%，抗氧劑1010 0.1%，抗氧劑168 0.1%。步驟1 將鐵粉按質(zhì)量比稱取，加入高速混合機內(nèi)攪拌20-60min(轉(zhuǎn)速為IOOOr/ min)，使鐵粉干燥并且溫度達到120°C。步驟2 按質(zhì)量比稱取偶聯(lián)劑，將偶聯(lián)劑均勻的噴灑到攪拌中的鐵粉上。
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步驟3 噴灑完偶聯(lián)劑后繼續(xù)高速攪拌20 30min(轉(zhuǎn)速為2000r/min)，加入按 質(zhì)量比稱取的乙撐雙硬酯酰胺和聚四氟乙烯粉末，繼續(xù)攪拌5-lOmin左右(轉(zhuǎn)速為2000r/ min)，然后加入按質(zhì)量比稱取的聚己內(nèi)酰胺、抗氧劑1010、抗氧劑168和馬來酸酐接枝的乙 烯辛烯共聚物，繼續(xù)高速攪拌10 20min(轉(zhuǎn)速為2000r/min)得到混合原料。步驟4 將步驟3所得到的混合原料投入到雙螺桿擠出造粒機中，經(jīng)熔融擠出成 線、冷卻、切粒得到仿金屬工程塑膠復合材料粒料，具體工藝如下利用輔助喂料系統(tǒng)加 入混合原料，喂料速度為80r/min ；主機螺桿轉(zhuǎn)速為300r/min ； —區(qū)溫度220°C，二區(qū)溫度 2250C，三區(qū)溫度230°C，四區(qū)溫度235°C，五區(qū)溫度240°C，六區(qū)溫度245°C，七區(qū)溫度250°C， 八區(qū)溫度255°C，九區(qū)溫度260°C，十區(qū)溫度260°C，模頭溫度255°C ；切粒速度200r/min。步驟5 將仿金屬工程塑膠復合材料粒料投入到注塑機中，按以下工藝注塑成制 品一段溫度265°C，二段溫度275°C，三段溫度285°C，四段溫度295°C，射嘴溫度290°C，模 具溫度150°C。按照上述配方和工藝制得的制品，密度為4. 20g/cm3，拉伸強度為47MPa，懸臂梁缺 口沖擊強度56J/m，熱變形溫度為129°C ；制品表面光澤度高，沒有麻點、波浪紋等缺陷。由以上的實施例可以看出，通過采用組合的偶聯(lián)劑以及合適的增韌劑，即使填充 大量的高密度填料、礦物粉，對共混體系力學性能的影響很小，使復合材料表現(xiàn)出高強度、 高韌性、高熱變形溫度以及較高的密度。以上僅為本發(fā)明的較佳實施例，并非對本發(fā)明的保護范圍的限定，凡依本案的設(shè) 計思路所做的各種修改、結(jié)合、部分結(jié)合和替換，均落入本案的保護范圍。
權(quán)利要求
一種仿金屬工程塑膠復合材料，其特征在于其組成按質(zhì)量比為熱塑性工程塑料5％～51％；高密度填料42％～90％；礦物粉0％～33％；玻璃纖維 0％～29％；增韌劑3％～20％；偶聯(lián)劑0.5％～4％；潤滑劑0.3％～2％；抗氧劑0.2％～0.5％。
2.如權(quán)利要求1所述的一種仿金屬工程塑膠復合材料，其特征在于，所述熱塑性工程塑料選自聚酰胺或聚對苯二甲酸丁二醇酯；所述高密度填料為密度在4 lOg/cm3之間且平均粒徑在0. 1 100 μ m之間的金屬 粉末及其化合物；所述礦物粉選自平均粒徑在0. 1 20 μ m之間的無機礦物粉；所述增韌劑選自聚酰胺類彈性體、聚烯烴類彈性體的馬來酸酐接枝物或苯乙烯類彈性 體的馬來酸酐接枝物；所述偶聯(lián)劑選自鈦酸酯偶聯(lián)劑、鋁酸酯偶聯(lián)劑、鋯酸酯偶聯(lián)劑中的一種與硅烷偶聯(lián)劑 的組合物；所述潤滑劑選自乙撐雙硬酯酰胺、乙撐雙月桂酰胺、乙撐雙油酸酰胺、乙撐雙硬酯酰胺 接枝改性物、含氟彈性體、聚四氟乙烯粉末中的至少一種；所述抗氧劑選自四[β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯、或抗氧劑 1010與三[2. 4- 二叔丁基苯基]亞磷酸酯的組合物。
3.如權(quán)利要求2所述的一種仿金屬工程塑膠復合材料，其特征在于所述金屬粉末選自 鐵粉、不銹鋼粉、銅粉、鎳粉、鋅粉、氧化鐵、鋇鐵氧體、鍶鐵氧體、氧化鋅、硫酸鋇中的至少一 種。
4.如權(quán)利要求1所述的一種仿金屬工程塑膠復合材料，其特征在于所述礦物粉選自滑 石粉、碳酸鈣粉、硅灰石粉、云母粉中的至少一種。
5.如權(quán)利要求1所述的一種仿金屬工程塑膠復合材料，其特征在于所述玻璃纖維選自 直徑為6 20 μ m的玻璃纖維。
6.如權(quán)利要求1所述的一種仿金屬工程塑膠復合材料，其特征在于所述鈦酸酯偶聯(lián)劑 選自三(磷酸二辛酯)鈦酸異丙酯、二(焦磷酸二辛酯)羥乙酸鈦季胺鹽、二(磷酸乙氧 基苯基四聚酯)乙二撐鈦酸酯、四異丙基二(二辛基亞磷酸酰氧基)鈦酸酯或二(乙酰丙 酮)鈦酸二異丙酯中的一種；所述鋁酸酯偶聯(lián)劑選自二(乙酰乙酸乙酯)鋁酸二異丙酯、二 (乙酰丙酮)鋁酸二異丙酯、異丙基二硬脂酰氧基鋁酸酯中的一種；所述鋯酸酯偶聯(lián)劑選自 四(三乙醇胺)鋯酸酯、四正丙基鋯酸酯、四正丁基鋯酸酯、雙(檸檬酸二乙酯)二丙氧基 鋯螯合物中的一種；所述硅烷偶聯(lián)劑選自N-2(氨乙基)3_氨丙基三甲氧基硅烷、N-2(氨乙 基)3-氨丙基三乙氧基硅烷、3-氨丙基三甲氧基硅烷、3-氨丙基三乙氧基硅烷、3-脲基丙基 三乙氧基硅烷、3-縮水甘油丙基三甲氧基硅烷中的一種。
7.如權(quán)利要求1 6之一所述的一種仿金屬工程塑膠復合材料的制備方法，其特征在于其具體步驟如下1)將高密度填料和礦物粉混合，攪拌，干燥；2)將偶聯(lián)劑噴灑到攪拌中的高密度填料和礦物粉上，攪拌，再加入潤滑劑，繼續(xù)攪拌， 加入熱塑性工程塑料、抗氧劑與增韌劑，再繼續(xù)攪拌，得到混合原料；3)將步驟2)所得到的混合原料投入到雙螺桿擠出造粒機中，經(jīng)熔融擠出成線，冷卻， 切粒，得到仿金屬工程塑膠復合材料粒料；4)將步驟3)得到的仿金屬工程塑膠復合材料粒料投入到注塑機中注塑成型，得到仿 金屬工程塑膠復合材料。
8.如權(quán)利要求7所述的一種仿金屬工程塑膠復合材料的制備方法，其特征在于，在步驟1)中，所述攪拌，是將高密度填料和礦物粉加入混合機內(nèi)攪拌20 60min，轉(zhuǎn)速為lOOOr/min ；所述干燥的溫度為120°C ；在步驟2)中，所述攪拌的時間為20 30min，轉(zhuǎn)速為2000r/min ；所述繼續(xù)攪拌的時 間為5 lOmin，轉(zhuǎn)速為2000r/min ；所述再繼續(xù)攪拌的時間為10 20min，轉(zhuǎn)速為2000r/ min ；在步驟3)中，所述將步驟2)所得到的混合原料投入到雙螺桿擠出造粒機中，經(jīng)熔融 擠出成線，冷卻，切粒的工藝參數(shù)為利用輔助喂料系統(tǒng)加入混合原料，喂料速度為60 120r/min ；利用側(cè)向喂料系統(tǒng)加入玻璃纖維，喂料速度為40 llOr/min ；主機螺桿轉(zhuǎn)速為 250 350r/min、加工溫度為160 320°C、模頭壓力為1. O 6. OMPa，切粒機切粒速度為 200 400r/min ；在步驟4)中，所述注塑機為雙合金螺桿注塑機；所述注塑成型的工藝參數(shù)為注塑成 型溫度為240 350°C，模具溫度為100 150°C。
9.如權(quán)利要求1 6之一所述的一種仿金屬工程塑膠復合材料的制備方法，其特征在 于其具體步驟如下1)將高密度填料和礦物粉并投入捏合機內(nèi)，第1次捏合后加入偶聯(lián)劑，再進行第2次捏 合，第2次捏合后加入潤滑劑，再進行第3次捏合，第3次捏合后加入熱塑性工程塑料、增韌 劑和抗氧劑，再進行第4次捏合，得光滑的團塊；2)將步驟1)得到的光滑的團塊下料到單螺桿擠出機內(nèi)，經(jīng)熔融擠出成線、冷卻、切粒 得到仿金屬工程塑膠復合材料粒料；3)將步驟2)得到的仿金屬工程塑膠復合材料粒料投入到注塑機中注塑成型，得到仿 金屬工程塑膠復合材料。
10.如權(quán)利要求9所述的一種仿金屬工程塑膠復合材料的制備方法，其特征在于，在步驟1)中，所述第1次捏合，是在200°C溫度和23r/min轉(zhuǎn)速下捏合10 20min ；所述第2次捏合，是在35r/min轉(zhuǎn)速下捏合5 15min ；所述第3次捏合，是在23r/min轉(zhuǎn)速 下捏合2 5min ；所述第4次捏合，是在35r/min轉(zhuǎn)速下捏合10 20min ；在步驟2)中，所述將步驟1)得到的光滑的團塊下料到單螺桿擠出機內(nèi)，經(jīng)熔融擠出成 線、冷卻、切粒的工藝參數(shù)為造粒機溫度為120 220°C，切粒機切粒速度為200 400r/ min ；在步驟3)中，所述注塑機為雙合金螺桿注塑機；所述注塑成型的工藝參數(shù)為注塑成型 溫度為240 350°C，模具溫度為100 150°C。
全文摘要
一種仿金屬工程塑膠復合材料及其制備方法，涉及一種高分子復合材料。提供一種將塑料與金屬結(jié)合起來而又同時保持兩者的優(yōu)點的仿金屬工程塑膠復合材料及其制備方法。復合材料的組成為熱塑性工程塑料、高密度填料、礦物粉、玻璃纖維、增韌劑、偶聯(lián)劑、潤滑劑和抗氧劑。具有高密度、高機械性能、優(yōu)異的熱變形溫度、良好的注塑加工性。采用組合偶聯(lián)劑方法與優(yōu)化的造粒條件，工藝簡單易行，采用普通的雙螺桿造粒機即可擠出造粒，而且采用普通的注塑機即可注塑成型。
文檔編號C08K3/26GK101921475SQ20101027492
公開日2010年12月22日 申請日期2010年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月7日
發(fā)明者周國波, 李明仁, 陳明輝, 黃賢明 申請人:廈門建霖工業(yè)有限公司