[發(fā)明專利]提高擠出產(chǎn)率和表面質(zhì)量的擠出成型口模

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210546015.9
• 申請(qǐng)日: 2012-12-17
• 公開（公告）號(hào): CN103009601A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 廖華勇;陶國良
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 常州大學(xué)
• 主分類號(hào): B29C47/12
• 分類號(hào): B29C47/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及高分子材料成型加工技術(shù)領(lǐng)域,尤其是一種提高擠出產(chǎn)率和表面質(zhì)量的擠出成型口模。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)的擠出成型口模一般由金屬材料制成，其結(jié)構(gòu)形狀設(shè)計(jì)和內(nèi)表面都有改進(jìn)的必要。傳統(tǒng)的擠出成型口模的缺點(diǎn)是：對(duì)于帶有支鏈或大側(cè)基的高分子材料如低密度聚乙烯（LDPE），當(dāng)擠出速度較快時(shí)容易在口模入口處發(fā)生渦流和/或環(huán)流，導(dǎo)致擠出物表面發(fā)生畸變和/或熔體破裂；對(duì)于線性分子鏈高分子材料如高密度聚乙烯（HDPE），當(dāng)擠出速度較快時(shí)容易在口模區(qū)發(fā)生應(yīng)力集中，高分子鏈與高表面能的金屬內(nèi)壁發(fā)生強(qiáng)烈吸附，高分子材料本體鏈與壁面上吸附的分子鏈之間發(fā)生纏結(jié)/解纏結(jié)的動(dòng)態(tài)變化，使得擠出物發(fā)生擠出畸變和/或熔體破裂。這些現(xiàn)象嚴(yán)重影響了擠出物的表面質(zhì)量，限制了擠出成型產(chǎn)率的提高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：克服現(xiàn)有技術(shù)中之不足，提供一種提高擠出產(chǎn)率和表面質(zhì)量的擠出成型口模，將傳統(tǒng)的擠出口模結(jié)構(gòu)和內(nèi)表面作了改進(jìn)和處理，提高擠出質(zhì)量和產(chǎn)率。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種提高擠出產(chǎn)率和表面質(zhì)量的擠出成型口模，所述的口模呈圓柱形，口模的中心軸線上開有的通孔，所述的通孔從進(jìn)口往出口方向依次為入口區(qū)、口模區(qū)和出口區(qū)，入口區(qū)為入口角為銳角的向外擴(kuò)口段，出口區(qū)為出口角為銳角的向外擴(kuò)口段，所述的通孔表面具有經(jīng)過超疏水表面形貌處理和氟化處理后形成超疏水層。入口區(qū)的向外擴(kuò)口段能夠減小高分子材料在入口處的拉伸變形，降低吸收的彈性形變，使得渦流或環(huán)流區(qū)減小或消失，流線變得平緩，提高了高分子材料（如LDPE）發(fā)生擠出畸變或熔體破裂的臨界剪切速率，有利于提高擠出物表面質(zhì)量和產(chǎn)率；出口區(qū)的向外擴(kuò)口段使得高分子材料分子鏈在出口區(qū)能發(fā)生一定程度的松弛，減少彈性效應(yīng)對(duì)于擠出物表面質(zhì)量的影響。

作為優(yōu)選，所述的入口區(qū)入口角α的角度為30°~60°，入口區(qū)的長度為5~10mm，所述的出口區(qū)出口角β的角度為15°~60°，出口區(qū)的長度為5~10mm。

另一種實(shí)施例，所述的入口區(qū)為內(nèi)外兩段連續(xù)式擴(kuò)口段，外側(cè)入口角α1大于內(nèi)側(cè)入口角α2。

作為優(yōu)選，所述的外側(cè)入口角α1為45°，所述的內(nèi)側(cè)入口角α2為30°。

本發(fā)明的有益效果是，本發(fā)明的提高擠出產(chǎn)率和表面質(zhì)量的擠出成型口模無論對(duì)于帶支鏈或大側(cè)基的高分子材料如LDPE，還是對(duì)于線性分子鏈材料如HDPE，均能夠有效降低擠出畸變或熔體破裂的機(jī)率，有利于提高擠出物表面質(zhì)量和擠出產(chǎn)率。而且口模結(jié)構(gòu)形狀和表面處理較為簡(jiǎn)單，便于操作。

口模的入口區(qū)、口模區(qū)和出口區(qū)均進(jìn)行內(nèi)表面處理，將口模通孔通過一定處理做成超疏水表面，使其表面接觸角大于150°，可通過腐蝕、刻蝕來使表面粗糙，同時(shí)通過氟化處理使表面能降低。兩種處理方法結(jié)合使用，使得口模內(nèi)表面的超疏水結(jié)構(gòu)較為穩(wěn)定。這樣的內(nèi)表面大大減小了高分子鏈在口模內(nèi)壁上的吸附，使得吸附層很薄或消失，大大減小或去除了高分子本體鏈與口模內(nèi)壁上吸附鏈之間的纏結(jié)。高分子材料熔體在壁面上易于發(fā)生全滑移，大大提高了表面質(zhì)量和擠出產(chǎn)率。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。

圖1是本發(fā)明的提高擠出產(chǎn)率和表面質(zhì)量的擠出成型口模第一個(gè)實(shí)施例的剖視圖；

圖2是本發(fā)明的提高擠出產(chǎn)率和表面質(zhì)量的擠出成型口模第一個(gè)實(shí)施例的剖視圖。

圖中：1.入口區(qū)，2.口模區(qū)，3.出口區(qū)，α.入口角，α1.外側(cè)入口角，α2.內(nèi)側(cè)入口角，β.出口角。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。這些附圖均為簡(jiǎn)化的示意圖，僅以示意方式說明本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本發(fā)明有關(guān)的構(gòu)成。

如圖1所示的本發(fā)明的提高擠出產(chǎn)率和表面質(zhì)量的擠出成型口模的第一個(gè)實(shí)施例，口模呈圓柱形，口模的中心軸線上開有的通孔，通孔從進(jìn)口往出口方向依次為入口區(qū)1、口模區(qū)2和出口區(qū)3，入口區(qū)1為入口角α為銳角的向外擴(kuò)口段，出口區(qū)3為出口角β為銳角的向外擴(kuò)口段，通孔表面具有經(jīng)過超疏水表面形貌處理和氟化處理后形成超疏水層。

入口區(qū)1入口角α的角度為30°~60°，入口區(qū)1的長度為5~10mm，所述的出口區(qū)3出口角β的角度為15°~60°，出口區(qū)3的長度為5~10mm。

如圖2所示的本發(fā)明的提高擠出產(chǎn)率和表面質(zhì)量的擠出成型口模的第二個(gè)實(shí)施例，與第一個(gè)實(shí)施例的區(qū)別在于：入口區(qū)為內(nèi)外兩段連續(xù)式擴(kuò)口段，外側(cè)入口角α1大于內(nèi)側(cè)入口角α2。作為優(yōu)選：外側(cè)入口角α1為45°，內(nèi)側(cè)入口角α2為30°。

以上述依據(jù)本發(fā)明的理想實(shí)施例為啟示，通過上述的說明內(nèi)容，相關(guān)工作人員完全可以在不偏離本項(xiàng)發(fā)明技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進(jìn)行多樣的變更以及修改。本項(xiàng)發(fā)明的技術(shù)性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來確定其技術(shù)性范圍。