一種連續(xù)法制備聚合物/纖維復合模壓件系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開一種連續(xù)法制備聚合物/纖維復合模壓件系統(tǒng),包括依次連接的雙螺桿擠出機、熔體泵、單螺桿擠出機、混料器;以及纖維卷,設(shè)置在纖維卷與混料器之間的纖維助劑預反應室,用于從纖維卷不斷地抽出纖維的聚合物/纖維牽引和高溫壓合系統(tǒng),用于將聚合物/纖維牽引和高溫壓合系統(tǒng)中形成的聚合物/纖維復合板進行裁剪的裁板機;聚合物/纖維牽引和高溫壓合系統(tǒng)位于裁板機與混料器之間;用于給單螺桿擠出機提供超臨界CO2的超臨界二氧化碳裝置。纖維卷上的纖維由預反應室預反應后進入混料器;隨后經(jīng)過牽引系統(tǒng)和高溫壓合系統(tǒng)進行板材壓合,最后進入裁板機進行裁板。整個設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單,易于操作,使得聚合物/纖維復合模壓件可高效連續(xù)生產(chǎn)。
【專利說明】
一種連續(xù)法制備聚合物/纖維復合模壓件系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型屬于連續(xù)法制備聚合物/纖維復合模壓件技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種連續(xù)法制備聚合物/纖維復合模壓件系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前,公知的聚合物/纖維復合模壓件生產(chǎn)都需要經(jīng)過不同條件下的化學或物理反應,一般配備不同條件的擠出機和反應釜,但是不僅擠出機與反應釜升溫過程與降溫過程耗費時間巨大,且不能連續(xù)生產(chǎn),這樣很難實現(xiàn)高效率的生產(chǎn),并且不利于新型材料的量產(chǎn)。而且分體的不同擠出機和反應釜成本較高,占用體積大,造成生產(chǎn)滯后和聚合物/纖維復合模壓件產(chǎn)品質(zhì)量較差的后果。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]為了克服現(xiàn)有的生產(chǎn)設(shè)備效率低下耗費時間長的缺陷,本實用新型提供一種連續(xù)法制備聚合物/纖維復合模壓件系統(tǒng),該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)高效的的穩(wěn)定工作,使生產(chǎn)效率大大提尚O
[0004]—種連續(xù)法制備聚合物/纖維復合模壓件系統(tǒng),包括依次連接的雙螺桿擠出機、熔體栗、單螺桿擠出機、聚合物/纖維高壓熔融混料器;
[0005]還包括纖維卷,設(shè)置在所述纖維卷與所述聚合物/纖維高壓熔融混料器之間的纖維助劑預反應室,以及用于從所述纖維卷不斷地抽出纖維的聚合物/纖維牽引和高溫壓合系統(tǒng),用于將所述聚合物/纖維牽引和高溫壓合系統(tǒng)中形成的聚合物/纖維復合板進行裁剪的裁板機;
[0006]所述聚合物/纖維牽引和高溫壓合系統(tǒng)位于所述裁板機與所述聚合物/纖維高壓熔融混料器之間;以及用于給所述單螺桿擠出機提供超臨界CO2的超臨界二氧化碳裝置。
[0007]上述的連續(xù)法制備聚合物/纖維復合模壓件系統(tǒng),所述的熔體栗功率可調(diào)。
[0008]上述的連續(xù)法制備聚合物/纖維復合模壓件系統(tǒng),所述的纖維助劑預反應室上還設(shè)置纖維助劑噴淋系統(tǒng),所述噴淋系統(tǒng)的噴淋速度和噴淋范圍可調(diào)節(jié)。
[0009]上述的連續(xù)法制備聚合物/纖維復合模壓件系統(tǒng),所述聚合物/纖維牽引和高溫壓合系統(tǒng)的速率可調(diào)。
[0010]其中,由雙螺桿擠出機加料口加入的發(fā)泡原材料包括聚合物母粒,功能性石墨烯,導電高分子,助劑與無機填料。
[0011]其中,聚合物母粒包括聚丙烯,聚乙烯,聚苯乙烯,聚碳酸酯,聚氯乙烯,熱塑性聚烯烴,熱塑性聚氨酯,聚偏氟乙烯,聚四氟乙烯,聚醚醚酮,聚酰亞胺,硅橡膠,聚對苯撐苯并二惡唑或尼龍等可熔融熱塑性材料。
[0012]其中,導電高分子包括聚苯胺(PANI)聚噻吩(PTH1),聚吡咯(PPY),聚苯,聚對苯撐乙烯(PPV)等導電高分子。
[0013]其中,助劑包括氟利昂,各種有機溶劑(如甲醇,乙醇,丙酮,二氯甲烷等),各種表面活性劑(如硬脂酸,十二烷基苯磺酸鈉,脂肪酸甘油酯,脂肪酸山梨坦,聚山梨酯等),離子液體,水等。
[0014]其中,無機填料包括二氧化鈦(T12),鈦酸鋇(BaT13),氮化硼(BN),炭黑,石墨,竹炭,活性炭(如耶殼碳),二氧化娃(Si02),氮化娃(Si3N4),猛(Mn),氧化鎂(MgO),二氧化猛(MnO2),氧化鋁(Al2O3),氧化亞鐵(FeO),氧化鐵(Fe2O3),四氧化三鐵(Fe3O4),鐵(Fe),鎳(Ni),金(Au),銀(Ag),鋁(Al),氧化鉻(Cr2O3),碳化硅(SiC),碳酸鈣(CaW3),碳酸氫鈣(Ca(HCO3) 2),碳酸氫銨(NH4HCO3),碳酸銨((NH4) 2CO3),琉璃微粒,玻璃纖維,凹凸土,硅澡泥,粉煤灰,煤矸石,大理石粉,熒光粉(如鹵磷酸鈣熒光粉),量子點(如磷量子點,石墨量子點),納米粉材等。
[0015]其中,單螺桿擠出機與一超臨界二氧化碳發(fā)生裝置連接;物料經(jīng)由熔體栗進入單螺桿擠出機時,功率可調(diào)的熔體栗可保證單螺桿擠出機內(nèi)與超臨界二氧化碳的壓力平衡,實現(xiàn)物料可穩(wěn)定經(jīng)過單螺桿擠出機。
[0016]其中,單螺桿擠出機出料口連接有聚合物/纖維高壓熔融混料器,融熔狀態(tài)下的物料經(jīng)由熔體栗進入聚合物/纖維高壓熔融混料器。
[0017]其中,纖維卷上的纖維包括玻璃纖維、石墨烯纖維、二氧化硅纖維、氧化鋁纖維、氧化鎂纖維以及各種聚合物纖維。
[0018]其中,纖維卷上的纖維在聚合物/纖維牽引和高溫壓合系統(tǒng)的牽引下首先進入纖維助劑預反應室,該纖維助劑預反應室設(shè)置有纖維助劑噴淋系統(tǒng),噴淋系統(tǒng)的噴淋速率與噴淋范圍可調(diào)。
[0019]其中,纖維經(jīng)過纖維助劑預反應室預反應后進入聚合物/纖維高壓熔融混料器,與融熔聚合物進行混料。
[0020]其中,纖維經(jīng)過聚合物/纖維高壓熔融混料器混料之后形成聚合物復合纖維,纖維進入聚合物/纖維牽引和高溫壓合系統(tǒng),聚合物復合纖維在此進行高溫壓合,形成聚合物/纖維復合模壓件。
[0021]其中,聚合物/纖維牽引和高溫壓合系統(tǒng)后連接有聚合物/纖維復合板在線裁板機進行切割剪裁。
[0022]本實用新型的有益效果是,該連續(xù)制備聚合物/纖維復合模壓件系統(tǒng)不僅能夠大大減小生產(chǎn)能耗,而且能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)高效的的穩(wěn)定工作,使生產(chǎn)效率大大提高。
【附圖說明】
[0023]圖1為一種連續(xù)法制備聚合物/纖維復合模壓件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖
【具體實施方式】
[0024]現(xiàn)結(jié)合附圖和優(yōu)選實施例對本實用新型作進一步詳細的說明。這些附圖均為簡化的示意圖,僅以示意方式說明本實用新型的基本結(jié)構(gòu),因此其僅顯示與本實用新型有關(guān)的構(gòu)成。
[0025]本實例并不局限于此一種方法,其中大部分實例不僅限于此。
[0026]實施例1
[0027]如圖1所示,一種連續(xù)法制備聚合物/纖維復合粒子系統(tǒng),包括依次連接的雙螺桿擠出機1、熔體栗3、單螺桿擠出機4、聚合物/纖維高壓熔融混料器6;還包括纖維卷7,設(shè)置在纖維卷7與聚合物/纖維高壓熔融混料器6之間的纖維助劑預反應室8,以及用于從纖維卷7不斷地抽出纖維的聚合物/纖維牽引和高溫壓合系統(tǒng)10,用于將聚合物/纖維牽引和高溫壓合系統(tǒng)10中形成的聚合物/纖維復合板進行裁剪的裁板機11;
[0028]聚合物/纖維牽引和高溫壓合系統(tǒng)10位于裁板機11與聚合物/纖維高壓熔融混料器6之間;以及用于給單螺桿擠出機4提供超臨界CO2的超臨界二氧化碳裝置5。
[0029]物料由進料口2進入雙螺桿擠出機進行熔融,物料為聚乙烯,氧化石墨烯,聚苯胺,酒精與石墨。物料熔融過后經(jīng)由熔體栗進入單螺桿擠出機4,單螺桿擠出機4與超臨界二氧化碳裝置5連接,可將超臨界二氧化碳注入單螺桿內(nèi),熔體栗的功率可調(diào),可實現(xiàn)超臨界二氧化碳的壓力與熔體栗的壓力平衡,保證進出物料正常,由于超臨界二氧化碳的特殊性質(zhì),經(jīng)由單螺桿攪拌,可實現(xiàn)熔融的物料中均勻的混入超臨界態(tài)二氧化碳;融熔的物料隨后進入聚合物/纖維高壓熔融混料器6。
[0030]纖維卷7上的纖維為玻璃纖維,玻璃纖維的另一端由聚合物/纖維牽引和高溫壓合系統(tǒng)10提供牽引力,在該牽引力的作用下可實現(xiàn)玻璃纖維依次進入纖維助劑預反應室8與聚合物/纖維高壓熔融混料器6,玻璃纖維首先進入纖維助劑預反應室8,該預反應室8設(shè)置有纖維助劑噴淋系統(tǒng)9,噴淋系統(tǒng)9的噴淋速度與噴淋范圍可調(diào),可實現(xiàn)纖維助劑均勻涂步于玻璃纖維表面。玻璃纖維隨后進入聚合物/纖維高壓熔融混料器6,此時玻璃纖維與含有超臨界二氧化碳的融熔聚合物物料共混,可實現(xiàn)玻璃纖維表面均勻附著含有超臨界二氧化碳的聚合物融熔物料,形成聚合物復合纖維;在聚合物/纖維牽引和高溫壓合系統(tǒng)10的牽引下,聚合物復合纖維被抽離聚合物/纖維高壓熔融混料器6,聚合物復合纖維離開聚合物/纖維高壓熔融混料器6瞬間超臨界二氧化碳揮發(fā),實現(xiàn)玻璃纖維表面聚合物物料發(fā)泡。
[0031]聚合物復合纖維隨后進入聚合物/纖維牽引和高溫壓合系統(tǒng)10進行壓合,可實現(xiàn)聚合物復合纖維成為聚合物/纖維復合模壓件;聚合物/纖維復合模壓件隨后進入聚合物/纖維復合板在線裁板機11進行切割剪裁形成特定形狀可供下一步使用。
[0032]優(yōu)選地:熔體栗3的功率可調(diào),或者纖維助劑預反應室8上還設(shè)置纖維助劑噴淋系統(tǒng)9,噴淋系統(tǒng)9的噴淋速度和噴淋范圍可調(diào)節(jié)。
[0033]優(yōu)選地,聚合物/纖維牽引和高溫壓合系統(tǒng)10的速率可調(diào)。
【主權(quán)項】
1.一種連續(xù)法制備聚合物/纖維復合模壓件系統(tǒng),包括依次連接的雙螺桿擠出機(I)、熔體栗(3)、單螺桿擠出機(4)、聚合物/纖維高壓熔融混料器(6); 還包括纖維卷(7),設(shè)置在所述纖維卷(7)與所述聚合物/纖維高壓熔融混料器(6)之間的纖維助劑預反應室(8),以及用于從所述纖維卷(7)不斷地抽出纖維的聚合物/纖維牽引和高溫壓合系統(tǒng)(10),用于將所述聚合物/纖維牽引和高溫壓合系統(tǒng)(10)中形成的聚合物/纖維復合板進行裁剪的裁板機(11); 所述聚合物/纖維牽引和高溫壓合系統(tǒng)(10)位于所述裁板機(11)與所述聚合物/纖維高壓熔融混料器(6)之間;以及用于給所述單螺桿擠出機(4)提供超臨界CO2的超臨界二氧化碳裝置(5)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種連續(xù)法制備聚合物/纖維復合模壓件系統(tǒng),其特征在于:所述的熔體栗功率可調(diào)。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種連續(xù)法制備聚合物/纖維復合模壓件系統(tǒng),其特征在于:所述的纖維助劑預反應室(8)上還設(shè)置纖維助劑噴淋系統(tǒng)(9),所述噴淋系統(tǒng)(9)的噴淋速度和噴淋范圍可調(diào)節(jié)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種連續(xù)法制備聚合物/纖維復合模壓件系統(tǒng),其特征在于:所述聚合物/纖維牽引和高溫壓合系統(tǒng)(10)的速率可調(diào)。
【文檔編號】B29C69/00GK205553260SQ201521108133
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2015年12月27日
【發(fā)明人】劉屹東, 閔永剛, 申佳欣, 張棟, 劉星明
【申請人】南京新月材料科技有限公司