[發明專利]一種輔助交聯聚烯烴發泡的工藝及其超聲波處理裝置

有效

• 申請號: 201210263342.3
• 申請日: 2012-07-27
• 公開（公告）號: CN102765161A
• 公開（公告）日: 2012-11-07
• 發明（設計）人: 楊小兵;龍國榮;卞志勇;趙付彬
• 申請（專利權）人: 山東泰山金潤塑膠制品有限公司;泰山體育產業集團有限公司
• 主分類號: B29C44/56
• 分類號: B29C44/56;B29K23/00
• 代理公司: 濟南泉城專利商標事務所 37218
• 代理人: 張貴賓

技術領域

本發明屬于高分子發泡工藝領域，尤其涉及一種輔助交聯聚烯烴發泡的工藝及其超聲波處理裝置。

背景技術

聚烯烴類塑料應用范圍廣泛，具有良好的物理、化學和力學性能，其韌性、撓曲性和緩沖性能良好，并且具有電絕緣、隔熱等性質，廣泛應用于包裝、化工、建筑等領域。聚烯烴類泡沫塑料應用廣泛，也是最早成功制得的泡沫塑料之一。早在1941年，美國杜邦公司就利用氮氣法成功制備了LDPE泡沫塑料。經過幾十年的發展，聚烯烴泡沫塑料已經發展成熟，在品種及應用方面實現了多樣化。隨著理論研究的不斷深入以及發泡技術的進步，泡沫塑料在產量和質量方面都有了長足的進步。

目前交聯聚烯烴發泡工藝主要是首先將聚烯烴原料及各種助劑、填料進行捏合、造粒，加入擠出機進行塑化，在擠出機螺桿的推動作用下通過模頭擠出，然后經過壓延輥的牽伸、壓延、冷卻定型，得到聚烯烴母片，通過預熱后進入發泡爐進行發泡。由于許多助劑及填料為顆粒狀固體粉末，粒徑較小，表面自由能較高，因此顆粒之間容易發生團聚。雖然經過了捏合、塑化等工序，但在固體顆粒之間團聚效應作用下，在聚烯烴中的分散仍十分不均勻，特別是發泡劑顆粒，分散不均勻聚集在一起會導致氣孔大小不一、氣孔過大而破裂等問題，嚴重影響聚烯烴泡沫材料的質量。在發泡倍率一定的情況下，細密而均勻的氣泡可以增加聚烯烴泡沫材料的彈性、強度等性能。為解決上述問題，本發明采用了一種超聲波輔助的交聯聚烯烴發泡工藝，改善產品質量。

發明內容

本發明的一種輔助交聯聚烯烴發泡的工藝及其超聲波處理裝置，是通過以下手段實現的：

一種輔助交聯聚烯烴發泡的工藝，其特征是：在通用的發泡爐內增加了超聲波處理裝置，對剛剛發泡完成但仍處于熔融狀態的聚烯烴泡沫材料進行超聲處理，根據最終產品的超聲波處理效果，在發泡爐內可以安裝多套超聲波處理裝置。

所述的超聲波處理裝置包括底座、機體、超聲波發生器、超聲波換能器以及控制與電源部分；所述的底座兩端分別有兩個滑輪，在發泡爐兩側內壁上分別有一條導軌，底座兩端的滑輪安裝在導軌上，可沿著導軌在發泡爐體內部前后移動。

所述的超聲波發生器位于機體空腔內部，電連接控制與電源部分；所述的超聲波換能器包括超聲波換能頭、超聲波輻射板和超聲波反射板，并電連接超聲波發生器。

本發明的工作原理是：

超聲波發生器所產生的超聲波通過超聲波換能器轉換為高頻震動的機械能，并通過空氣介質傳播到熔融的聚烯烴熔體內部。由于超聲波振動具有較高的能量和強烈的空化效應，因此會在聚烯烴熔體中很多微小的局部區域形成負壓，從而在聚合物基體中形成許多微小的空穴，降低了氣泡成核所需的自由能壘，有利于氣泡的形成，增加了氣泡的總個數。由于發泡劑分解所產生的氣體量是一定的，超聲波所增加的空穴又相當于增加了氣泡的總個數，因此氣泡的平均直徑變小。此外，對于由于發泡劑分散不均勻而造成的較大的氣泡，在超聲波強烈的振動作用下，會破碎成多個細小的氣泡而重新被聚烯烴熔體所包圍，使熔體中的氣泡更為均勻。

本發明的有益效果是：本發明通過在發泡爐內增加超聲波處理裝置，可以使得聚烯烴熔體中的氣泡更加細密、均勻，從而提高了聚烯烴泡沫材料的質量，獲得性能更為優良的聚烯烴泡沫母片。

附圖說明

下面結合附圖對本發明作進一步的說明。

圖1為帶超聲波處理裝置發泡爐示意圖。

圖2為超聲波處理裝置正面示意圖。

圖3為超聲波處理裝置側面示意圖。

圖中：1發泡爐壁，2加熱元件，3驅動電機，4聚烯烴母片，5輸送鋼網，6導軌，7超聲波處理裝置，8滾輪，9機體，10超聲波反射板，11超聲波換能器，12超聲波輻射板，13超聲波發生器，14底座，15滑輪。

具體實施方式