[實用新型]一種釜壓擠出一體式微發泡擠出成型裝置

有效

• 申請號: 201820068580.1
• 申請日: 2018-01-16
• 公開（公告）號: CN207954459U
• 公開（公告）日: 2018-10-12
• 發明（設計）人: 楊衛民;譚晶;謝鵬程;劉海超;李勇;郎增科
• 申請（專利權）人: 北京化工大學
• 主分類號: B29C44/34
• 分類號: B29C44/34;B29C44/20;B29C44/50;B29C44/60;B29L7/00
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本實用新型公開了一種釜壓擠出一體式微發泡擠出成型裝置，主要由供料系統、供氣系統和擠出系統組成，供料系統連接于擠出系統的機筒的加料裝置上，供氣系統為供料系統提供超臨界氣體。供料系統主要由儲料斗、電機、電機驅動軸、齒輪、鍵、傳動件、加壓件、密封筒、滲透釜、密封墊、彈簧、滾輪、氣缸、氣缸拉桿、密封板、限位塊和加壓桿組成。本實用新型由于對顆粒狀原材料進行滲透，大大縮短了滲透時間，并且實現了微發泡制品的連續化擠出，提高了生產效率；采用滲透釜對顆粒狀原材料進行超臨界氣體滲透，工藝參數能夠精確控制、發泡質量較高，制品性能較好，滲透完成后的氣體能夠在工作過程循環利用，與傳統釜壓發泡法相比，提高了氣體利用率。

技術領域

本實用新型涉及一種微發泡擠出成型裝置，尤其涉及一種氣體循環利用的微發泡擠出成型裝置，屬于高分子材料加工成型領域。

背景技術

微發泡聚合物是指以聚合物材料為基體，其中含有泡孔尺寸從小于一微米到幾十微米的多孔聚合物材料。在聚合物基體中引入大量比聚合物原已存在的缺陷尺度更小的空隙，可以在減少材料用量、減輕制品重量的同時提高其剛性，并避免對強度等性能造成明顯的影響。因此，微發泡成型成為近年來研究的熱點。

對于微發泡聚合物片材、板材制品，其成型方法一般采用釜壓發泡法或連續擠出發泡法。釜壓發泡法也叫間歇發泡法，其基本原理是先用氣體來飽和聚合物，然后通過外界條件的改變來使得聚合物對氣體的溶解能力快速下降，這一瞬間不穩定性驅動氣泡成核和生長。釜壓發泡法是一種固相發泡成型技術，相較其他發泡成型其具有兩個顯著的優勢：其一是成核速率高，聚合物在固態下溶入大量氣體后，進入低壓環境中引發極大的過飽和度來瞬間成核大量氣泡核；其二是結構可控性好，玻璃化溫度條件下的聚合物其粘度和剛性要遠遠髙于熔融狀態下的聚合物，對泡孔増長的抑制作用較強，很容易通過調控溫度、壓力和飽和時間等因素來優化微發泡產物的泡孔結構。但是此種方法是在聚合物制品成型后進行發泡，發泡周期受制品尺寸影響較大，大型制品的生產周期較長，難以滿足工業化需求。連續擠出法是將發泡劑由擠出機機筒的合適位置混入聚合物基體中，通過螺桿的剪切混合，氣體與熔體繼而相互滲透形成均相體系，最后在擠出口模時經歷的壓力和溫度變化在最終產物中得到孔隙。這種連續擠出微發泡方法產量相對較高，但微孔可控性差，泡孔不均勻，影響了最終制品的性能。此外，連續擠出微發泡擠出機的塑化系統比傳統擠出機更加復雜，改造成本較高。

因此，為了解決釜壓發泡法的生產周期長以及連續擠出發泡法泡孔可控性差、設備改造成本大等問題，需要尋求一種新的工藝路線，在保證微發泡制品泡孔質量的前提下降低生產周期，提高生產效率。

實用新型內容

本實用新型針對釜壓發泡法生產效率低以及連續擠出發泡法泡孔可控性差、設備改造成本大等問題，提出了一種超臨界氣體循環利用的釜壓擠出一體式微發泡擠出成型裝置及方法。

為了實現上述目的，提出一種釜壓擠出一體式微發泡擠出成型裝置，主要由供料系統、供氣系統和擠出系統組成，供料系統連接于擠出系統的機筒的加料裝置上，供氣系統為供料系統提供超臨界氣體。