專利名稱：氣輔潤(rùn)滑超高粘度聚合物擠板成型裝置的制作方法
專利說明
一、技術(shù)領(lǐng)域本實(shí)用新型屬于高分子材料成型加工設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種氣輔潤(rùn)滑超高粘度聚合物擠板成型裝置。
二背景技術(shù)：
超高粘度聚合物材料是指聚合物分子量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于一般聚合物分子量(一般為20-30萬)的物料，如超高分子量聚乙烯(分子量150-350萬)和超高分子量聚丙烯(分子量＞100萬)等。
超高分子量的聚合物材料通常具有某些特殊的性質(zhì)，如較好的耐磨性、耐腐蝕性、耐寒性、優(yōu)異的自潤(rùn)滑性、抗沖擊性和抗粘性等，因此，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域都有廣泛的用途。但由于超高分子量的聚合物材料的分子量極高，物料熔融后的粘度極大，熔體流動(dòng)指數(shù)極低，幾乎接近為零，故此類材料的加工十分困難。傳統(tǒng)的加工方法多為模壓成型制胚、燒結(jié)成單件制品，這種加工方法的生產(chǎn)效率極低，且成本較高，最終直接導(dǎo)致產(chǎn)品價(jià)格昂貴，無法被廣泛使用。為了解決傳統(tǒng)加工方法存在的問題，中國(guó)專利ZL03232929公開了一種“強(qiáng)制潤(rùn)滑超高粘度聚合物復(fù)合材料擠板成型裝置”。該裝置的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)一是在擠出的高粘度聚合物復(fù)合材料時(shí)使用了潤(rùn)滑油進(jìn)行強(qiáng)制潤(rùn)滑擠出；二是在擠出的高粘度聚合物材料的另一面覆蓋了一層中、低粘物，并同時(shí)擠出成型。中、低粘物除了能與高粘度聚合物形成復(fù)合材料，另外也在高粘度聚合物的擠出過程中起到了強(qiáng)制潤(rùn)滑的作用。但由于該裝置在擠出過程中要使用潤(rùn)滑油，無疑會(huì)導(dǎo)致物料表面被污染，從而只能在一些特定的領(lǐng)域使用。另外該裝置在擠出過程中還要靠覆蓋的一層中、低粘物起強(qiáng)制潤(rùn)滑作用，因而不適用于純粹高粘度聚合物材料的擠板成型加工。
三
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種氣輔潤(rùn)滑超高粘度聚合物擠板成型裝置。該裝置可在擠出超高粘度聚合物的過程中，由氣體在聚合物兩側(cè)表面形成一層均一穩(wěn)定的氣膜，從而使板材的擠出實(shí)現(xiàn)高速率，并避免熔體膨脹與熔體破碎現(xiàn)象的產(chǎn)生。
本實(shí)用新型提供的氣輔潤(rùn)滑超高粘度聚合物擠板成型裝置包括上、下模板、擠出口模、連接過渡盤，連接過渡盤一端與擠出機(jī)相連，另一端與上、下模板連接形成的流體流道相接，擠出口模相接于上、下模板的另一端，連接過渡盤和上、下模板外包覆有加熱套，上模板的上表面上設(shè)有吊裝螺栓，其特征在于擠出口模是由兩塊氣體口模板構(gòu)成，每塊氣體口模板上開有至少兩排縱向氣體通孔，該擠出口模由一矩形擋板固定于上、下模板端面周邊延長(zhǎng)所形成的空腔內(nèi)；矩形擋板中部對(duì)應(yīng)于擠出口模的擠出口位置，開有擠板出口；在上、下模板端面周邊延長(zhǎng)所形成的空腔壁開有通孔，其上安裝有可與氣源連接的氣嘴；上、下模板連接形成的流體流道前半段截面呈圓形，后半段逐漸向板面兩側(cè)延展形成扁平的喇叭形，以與擠出口模相接。
為了使擠出更平穩(wěn)、潤(rùn)滑效果更好，本實(shí)用新型還采取了以下優(yōu)化技術(shù)措施1、將每塊氣體口模板上開的縱向氣體通孔設(shè)計(jì)為五排，每排氣體通孔相互交錯(cuò)，且每個(gè)氣體通孔的形狀為矩形，這樣就使得形成的氣膜更加均勻穩(wěn)定。
2、將每塊氣體口模板上開有的氣體通孔設(shè)計(jì)為從進(jìn)料端向出板端方向，由密逐漸至疏排列，這樣形成的氣膜就會(huì)對(duì)在口模內(nèi)擠出成型并向前運(yùn)動(dòng)的超高粘度聚合物板起到一個(gè)助推作用——產(chǎn)生助潤(rùn)滑。
3、在擠出口模上、下表面與上、下模板端面周邊延長(zhǎng)所形成的空腔內(nèi)壁之間各設(shè)計(jì)安裝有一個(gè)氣體蓋板，該氣體蓋板的截面形狀呈扁“門”字形，對(duì)應(yīng)氣嘴位置的板面上開有進(jìn)氣孔，且位于矩形擋板一側(cè)的上端邊垂直延伸，使整個(gè)端部截面呈倒“T”形，并位于矩形擋板內(nèi)側(cè)的凹槽內(nèi)。安裝時(shí)，由于“門”形氣體蓋板的凹槽對(duì)著擠出口模，因而可使通過其上開的通孔進(jìn)入凹槽內(nèi)的氣體有一個(gè)緩沖和均勻分布后再進(jìn)入擠出口模上開的縱向氣體通孔，這樣也會(huì)對(duì)形成的氣膜更加均勻穩(wěn)定產(chǎn)生作用。
4、在下模板靠擠出口模一端的后半段扁平喇叭形流道端部開有一緩沖槽。該緩沖槽可使在上、下模板后半段喇叭形流體流道中運(yùn)動(dòng)的熔融物料，在進(jìn)入擠出口模后能更平穩(wěn)、均勻地?cái)D出。
5、上、下模板端面周邊延長(zhǎng)所形成的空腔壁上各并列開有兩個(gè)通孔，其上安裝有可與氣源連接的氣嘴。這樣可使進(jìn)入擠出口模的氣體量更多，也更均勻。
本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)1、由于本實(shí)用新型可采用氣體作為潤(rùn)滑介質(zhì)，因而不僅避免了已有技術(shù)用油潤(rùn)滑帶來的對(duì)物料表面的污染問題，而且還可以連續(xù)高效地?cái)D出純粹的超高粘度聚合物板材。
2、由于本實(shí)用新型采用了氣體作為潤(rùn)滑介質(zhì)，因而避免了在擠出過程中因無潤(rùn)滑產(chǎn)生的高速剪切摩擦而引起的熔體表面破碎，以及出口膨脹現(xiàn)象的發(fā)生。
3、用本實(shí)用新型擠出的超高粘度聚合物板材制品潔凈，可以使用于各個(gè)行業(yè)，適用面廣。
4、本實(shí)用新型可與單螺桿、雙螺桿或多螺桿擠出機(jī)配合使用。
5、本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工容易，安裝簡(jiǎn)便。
四

圖1為本實(shí)用新型的縱向剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型的俯視半剖結(jié)構(gòu)示意圖。
五具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖給出實(shí)施例并對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行具體描述，有必要在此指出的是本實(shí)施例只用于對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步說明，但不能理解為對(duì)本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限制，該領(lǐng)域的技術(shù)熟練人員可以根據(jù)上述本實(shí)用新型的內(nèi)容作出一些非本質(zhì)的改進(jìn)和調(diào)整。
如圖1所示，本實(shí)用新型提供的氣輔潤(rùn)滑超高粘度聚合物擠板成型裝置主要包括連接過渡盤1、上、下模板4、5、擠出口模12、氣體蓋板16和矩形擋板14。
連接過渡盤1為一縱向截面呈“工”字形的圓盤，中間圓柱部分外包覆有加熱套2，其上安裝有測(cè)溫計(jì)3，從連接過渡盤1端面中部沿軸向開有截面呈圓形的流體流道。連接過渡盤1一端與擠出機(jī)相連，另一端與上、下模板4、5連接形成的流體流道相接。
上、下模板4、5為形狀對(duì)稱的兩個(gè)矩形板，由螺釘6將其連為一個(gè)整體，其外包覆加熱套2，連接后中部軸向形成的流體流道前半段截面呈圓形，后半段逐漸向板面兩側(cè)延展形成扁平的喇叭形，并在下模板喇叭形流道前端部開有一緩沖槽7，見圖2。喇叭形流道一側(cè)的上、下模板4、5端面周邊延長(zhǎng)形成一端面開放的空腔，腔壁兩側(cè)各開有通孔，其上安裝有可與氣源連接的氣嘴8。為了使進(jìn)入空腔的氣體量更多，也更均勻，本實(shí)施例空腔壁兩側(cè)各并列開有兩個(gè)通孔，其上安裝有可與氣源連接的氣嘴8。空腔壁的另一側(cè)安裝有熱電偶9和溫度壓力傳感器10，以監(jiān)測(cè)和調(diào)控?cái)D出口模內(nèi)的壓力和溫度。另外截面呈圓形流體流道部分的模板上也安裝有一個(gè)溫度壓力傳感器10。由于本實(shí)用新型是懸臂安裝于擠出機(jī)機(jī)頭前，為了使其在工作時(shí)更穩(wěn)固，上模板4的上表面上設(shè)有吊裝螺栓11。
擠出口模12是由兩塊氣體口模板構(gòu)成，每塊氣體口模板上開有至少兩排縱向氣體通孔13，本實(shí)施例為了在擠板時(shí)使形成的氣膜更加均勻穩(wěn)定，同時(shí)也對(duì)在口模內(nèi)擠出成型并向前運(yùn)動(dòng)的超高粘度聚合物板起到一個(gè)助潤(rùn)滑作用，將每塊氣體口模板上開的縱向氣體通孔13設(shè)計(jì)為五排，每排氣體通孔13相互交錯(cuò)，且每個(gè)氣體通孔13的形狀為矩形，并從進(jìn)料端向出板端方向，由密逐漸至疏排列。該擠出口模12由一矩形擋板14固定于上、下模板4、5端面周邊延長(zhǎng)所形成的空腔內(nèi)。
矩形擋板14由螺釘6固連于上、下模板4、5端面周邊延長(zhǎng)所形成的空腔外端面，其位于空腔一側(cè)的內(nèi)表面有一比空腔端面面積略大的凹槽，其中部對(duì)應(yīng)于擠出口模12的擠出口位置，開有擠板出口15。
氣體蓋板16有兩個(gè)，分別安裝在擠出口模12上、下表面與上、下模板4、5端面周邊延長(zhǎng)所形成的空腔內(nèi)壁之間，氣體蓋板16的截面形狀呈扁“門”字形，對(duì)應(yīng)氣嘴8位置的板面上開有進(jìn)氣孔，位于矩形擋板14一側(cè)的上端邊延伸，使整個(gè)端部呈倒“T”形，并位于矩形擋板14內(nèi)側(cè)的凹槽內(nèi)。
本實(shí)施例所采用的氣源可由空氣壓縮機(jī)產(chǎn)生。
權(quán)利要求1.一種氣輔潤(rùn)滑超高粘度聚合物擠板成型裝置，該裝置包括上、下模板(4、5)、擠出口模(12)、連接過渡盤(1)，連接過渡盤(1)一端與擠出機(jī)相連，另一端與上、下模板(4、5)連接形成的流體流道相接，擠出口模(12)相接于上、下模板(4、5)的另一端，連接過渡盤(1)和上、下模板(4、5)外包覆有加熱套(2)，上模板(4)的上表面上設(shè)有吊裝螺栓(11)，其特征在于擠出口模(12)是由兩塊氣體口模板構(gòu)成，每塊氣體口模板上開有至少兩排縱向氣體通孔(13)，該擠出口模(12)由一矩形擋板(14)固定于上、下模板(4、5)端面周邊延長(zhǎng)所形成的空腔內(nèi)；矩形擋板(14)中部對(duì)應(yīng)于擠出口模(12)的擠出口位置，開有擠板出口(15)；在上、下模板(4、5)端面周邊延長(zhǎng)所形成的空腔壁開有通孔，其上安裝有可與氣源連接的氣嘴(8)；上、下模板(4、5)連接形成的流體流道前半段截面呈圓形，后半段逐漸向板面兩側(cè)延展形成扁平的喇叭形，以與擠出口模(12)相接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣輔潤(rùn)滑超高粘度聚合物擠板成型裝置，其特征在于每塊氣體口模板(12)上開有五排縱向氣體通孔(13)，每排氣體通孔(13)相互交錯(cuò)，且每個(gè)氣體通孔(13)的形狀為矩形。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的氣輔潤(rùn)滑超高粘度聚合物擠板成型裝置，其特征在于每塊氣體口模板(12)上開有的氣體通孔(13)從進(jìn)料端向出板端方向，由密逐漸至疏排列。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的氣輔潤(rùn)滑超高粘度聚合物擠板成型裝置，其特征在于在擠出口模(12)上、下表面與上、下模板(4、5)端面周邊延長(zhǎng)所形成的空腔內(nèi)壁之間各安裝有一個(gè)氣體蓋板(16)，氣體蓋板(16)的截面形狀呈扁“門”字形，對(duì)應(yīng)氣嘴位置的板面上開有進(jìn)氣孔，位于矩形擋板一側(cè)的上端邊延伸，使整個(gè)端部呈倒“T”形，并位于矩形擋板(14)內(nèi)側(cè)的凹槽內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的氣輔潤(rùn)滑超高粘度聚合物擠板成型裝置，其特征在于在擠出口模(12)上、下表面與上、下模板(4、5)端面周邊延長(zhǎng)所形成的空腔內(nèi)壁之間各安裝有一個(gè)氣體蓋板(16)，氣體蓋板(16)的截面形狀呈扁“門”字形，對(duì)應(yīng)氣嘴位置的板面上開有進(jìn)氣孔，位于矩形擋板一側(cè)的上端邊延伸，使整個(gè)端部呈倒“T”形，并位于矩形擋板(14)內(nèi)側(cè)的凹槽內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的氣輔潤(rùn)滑超高粘度聚合物擠板成型裝置，其特征在于在下模板(5)靠擠出口模(12)一端的后半段扁平喇叭形流道端部開有一緩沖槽(7)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的氣輔潤(rùn)滑超高粘度聚合物擠板成型裝置，其特征在于在下模板(5)靠擠出口模(12)一端的后半段扁平喇叭形流道端部開有一緩沖槽(7)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的氣輔潤(rùn)滑超高粘度聚合物擠板成型裝置，其特征在于上、下模板(4、5)端面周邊延長(zhǎng)所形成的空腔壁上各并列開有兩個(gè)通孔，其上安裝有可與氣源連接的氣嘴(8)。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的氣輔潤(rùn)滑超高粘度聚合物擠板成型裝置，其特征在于上、下模板(4、5)端面周邊延長(zhǎng)所形成的空腔壁上各并列開有兩個(gè)通孔，其上安裝有可與氣源連接的氣嘴(8)。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的氣輔潤(rùn)滑超高粘度聚合物擠板成型裝置，其特征在于上、下模板(4、5)端面周邊延長(zhǎng)所形成的空腔壁上各并列開有兩個(gè)通孔，其上安裝有可與氣源連接的氣嘴(8)。
專利摘要一種氣輔潤(rùn)滑超高粘度聚合物擠板成型裝置，該裝置包括上、下模板、擠出口模、連接過渡盤，其特征在于擠出口模是由兩塊氣體口模板構(gòu)成，每塊氣體口模板上開有至少兩排縱向氣體通孔，并由一開有擠板出口的矩形擋板固定于上、下模板端面周邊延長(zhǎng)所形成的空腔內(nèi)；在空腔壁上開有通孔，其上安裝有可與氣源連接的氣嘴；上、下模板連接形成的流體流道前半段截面呈圓形，后半段逐漸向板面兩側(cè)延展形成扁平的喇叭形，以與擠出口模相接。由于本實(shí)用新型可采用氣體作為潤(rùn)滑介質(zhì)，因而不僅避免了已有技術(shù)用油潤(rùn)滑帶來的對(duì)物料表面的污染問題，而且還可以連續(xù)高效地?cái)D出純粹的超高粘度聚合物板材。
文檔編號(hào)B29C47/08GK2871170SQ200620033120
公開日2007年2月21日 申請(qǐng)日期2006年2月20日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月20日
發(fā)明者傅強(qiáng), 孫陽, 朱永彬 申請(qǐng)人:四川大學(xué)