CN102672875B

CN102672875B - 一种多功能反应注射成型设备

Info

Publication number: CN102672875B
Application number: CN201210007307.5A
Authority: CN
Inventors: 张玉清; 赫玉欣; 张航; 李俊贤
Original assignee: Henan University of Science and Technology
Current assignee: Henan University of Science and Technology
Priority date: 2012-01-11
Filing date: 2012-01-11
Publication date: 2015-06-24
Anticipated expiration: 2032-01-11
Also published as: CN102672875A

Abstract

本发明公开了一种多功能反应注射成型设备，包括A料桶、B料桶以及带有混合器的浇注头，A、B料桶上分别设置有A、B物料出料口，A、B物料出料口分别连接有向混合器输送物料的A、B物料输送系统，所述的A、B物料输送系统包括A、B物料输送管，A、B物料输送管上设置有A、B物料液压缸泵，A、B物料液压缸泵分别包括A、B物料活塞和A、B物料活塞连杆，A、B物料输送系统还包括驱动相应的A、B物料活塞连杆的A、B液压系统，本发明通过液压缸泵对A、B物料进行低压循环和高压注射成型，防止了固体填料的沉淀和堵塞，保证了物料的顺利输送，本发明能同时适用于普通的和添加了增强材料反应注射成型体系。

Description

一种多功能反应注射成型设备

技术领域

本发明涉及高分子材料成型加工设备领域，具体涉及一种多功能反应注射成型设备，该多功能反应注射成型设备适用于聚氨酯、双环戊二烯、环氧树脂、尼龙6、聚脲、有机硅树脂等的成型工艺。

背景技术

反应注射成型是高分子领域的一种新工艺，它是将两种或两种以上具有高化学活性的低相对分子质量的液体原料，在一定温度下，通过高压作用，使它们相互碰撞混合，并立即注射入密封的模腔内，完成聚合、交联固化等反应并形成为制品的工艺工程，这种具有将聚合反应与注射成型相结合的工艺，具有原料配制灵活、生产周期短、成本低及环保的特点，应用于大型薄壁、结构复杂制品的生产。

反应注射成型（简称RIM）最早仅用于聚氨酯，随着工艺技术的进步，RIM已推广应用到多种材料，如双环戊二稀、环氧树脂、尼龙6、聚脲、有机硅树脂等体系。

为了进一步提高制品刚性、强度、耐热性、阻燃性、及尺寸稳定性等，在原料中混入各种增强材料，如玻纤、化纤、聚合物粒子、无机材料粒子、不溶性阻燃剂粒子等以满足不同领域里的需要，这种成型体系成为增强反应注射成型（RRIM）。

现有的反应成型设备大多如现有的反应成型设备如中国专利公告号为CN2714285Y，公告日为2005年8月3日，名称为‘聚氨酯反应注射成型设备’说明书中公开了聚氨酯反应注射成型设备，包括A料桶、B料桶以及浇注头，浇注头的内部设置有混合装置，A料桶与B料桶分别通过A、B原料输送管与混合装置连接，A、B原料输送管上分别设置有计量泵，A、B料桶上设置有加热器，A、B料桶内部设置有搅拌器，混合装置内设置有螺杆形搅拌枪，这种反应注射成型设备能够在普通的反应成型设备上应用，但是由于固体增强材料的加入，增强材料的分散、输送过程中会产生沉淀、堵塞和设备部件磨耗等问题，因此，含有增强材料体系的反应注射成型很难在普通反应注射成型设备上运行。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多功能反应注射成型设备，即适用于普通的反应注射成型体系，同时也适用于添加了增强材料的反应注射成型体系。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种多功能反应注射成型设备，包括A料桶、B料桶以及带有混合器的浇注头， A、 B料桶上分别设置有A、B物料出料口，A、B物料出料口分别连接有向混合器输送物料的A、B物料输送系统，所述的A、B物料输送系统包括A、B物料输送管， A、B物料输送系统还包括分别设置在A、B物料输送管上的A、B物料液压缸泵，A、B物料液压缸泵分别包括A、B物料活塞和A、B物料活塞连杆，A、B物料输送系统还包括驱动相应的A、B物料活塞连杆的A、B液压系统。

所述的A物料输送系统还包括依次设置在A物料输送管上的A物料螺杆泵、A物料流量计、A物料进出料阀，所述的B物料输送系统还包括依次设置在B物料输送管上的B物料螺杆泵、B物料流量计、B物料进出料阀。

所述的A、B料桶上分别设置有A、B物料加热器，A、B料桶内部设置有A、B物料搅拌器。

所述的A、B料桶上分别设置有A、B料桶氮气输入口。

所述的A、 B料桶上还分别设置有用于A、B料桶抽真空的A、B料桶真空口。

所述的混合器上还设置有A、B物料回流口，A、B物料回流口连接有向相应的A、B料桶回料的A、B物料回流管，A、B物料回流管上分别设置有A、B物料回流阀。

所述的A、B料桶上还分别设置有A、B物料回料口，所述的A、B物料回流管分别与A、B物料回料口连通，而与相应的A、B料桶连通。

所述的混合器为静态混合器或旋转混合器或碰撞混合器。

本发明的一种多功能反应注射成型设备，通过在液压缸泵的压力作用下对A、B物料进行低压循环和高压注射成型，防止了固体填料的沉淀和堵塞，保证了物料的顺利输送，本发明能同时适用于普通的和添加了增强材料反应注射成型体系，如适用于非增强聚氨酯反应注射体系、玻纤增强聚氨酯反应注射体系、非增强聚双环戊二烯反应注射体系、纳米二氧化硅增强聚双环戊二稀反应注射体系。

附图说明

图1是本发明的实施例的结构示意图。

具体实施方式

一种高压反应注射成型设备的实施例，如图1所示，包括A料桶1、B料桶2以及带有高压碰撞混合器3的浇注头4，A料桶1上分别设置有A物料出料口11、A料桶氮气输入口12、A料桶真空口13、A料桶回料口14，B料桶2上设置有B物料出料口21、B料桶氮气输入口22、B料桶真空口23、B物料回料口24，高压碰撞混合器3上设置有A物料进口31、B物料进口32、A物料回流口33、B物料回流口34，A料桶1连接有向高压碰撞混合器3上的A物料进口31输料的A物料输送管4，B料桶1连接有向高压碰撞混合器3上的B物料进口32输料的B物料输送管5，高压碰撞混合器3上的A物料回流口连接有向A料桶上的A物料回料口14回料的A物料回流管7，A物料回流管7上设置有A物料回流阀71，高压碰撞混合器3上的B物料回流口连接有向B料桶上的B物料回料口24回料的B物料回流管8，B物料回流管8上设置有B物料回流阀81，A物料输送管4上依次设置有A物料螺杆泵41、A物料进料阀42、A物料液压缸泵43、A物料流量计44、A物料出料阀45，A物料液压缸泵43包括A物料活塞431和A物料活塞连杆432，所述的A物料活塞连杆432与A液压系统46连接，B物料输送管5上依次设置有B物料螺杆泵51、B物料进料阀52、B物料液压缸泵53、B物料流量计54、B物料出料阀55，B物料液压缸泵53包括B物料活塞531和B物料活塞连杆532，所述的B物料活塞连杆532与B液压系统56连接，A料桶1上设置有A物料加热器15，A料桶内设置有A物料搅拌器16， B料桶2上设置有B物料加热器25，B料桶内设置有A物料搅拌器26。

工作过程：

上述实施例的使用示例1：

当本发明用于玻纤增强聚氨酯反应注射体系时，将两份等量的表面改性过的干燥短玻纤分别加入A、B料桶中，抽真空排除玻纤吸附的空气后，然后关闭真空，充入低压氮气，按制品要求将聚合物多元醇及其配料加入A料桶中，异氰酸酯及其配料加入B料桶中，开启搅拌与加热系统，待物料混合均匀后，关闭注射阀和回流阀，开启液压系统将缸泵活塞复位到初始位置后，运行螺杆泵开始将物料注入缸泵至设定位置后螺杆泵停止，进入低压循环，进料阀关闭，出料阀、回流阀开启，同时液压泵低速运行将缸泵中物料经混合器回流到物料桶中，系统关闭进料阀与回流阀，并开启混合器混合阀，调整液压泵转速至确定数值，液压泵高运行将A料桶中的混合料和B料桶中的混合料分别经混合器注出，称重，标定出流量，将物料流量、密度与注模时间输入控制系统，开始注模，液压泵高运行将A、B料桶中的混合料分别流入碰撞混合器进行混合，并注入模具，脱模得增强型发速聚氨酯制品。

上述实施例的使用示例2：

当本发明用于普通聚氨酯反应注射体系时，对A、B料桶抽真空后充入低压氮气，按制品要求将聚合物多元醇及其配料加入A料桶中，异氰酸酯及其配料加入B料桶中，开启搅拌与加热系统，待物料混合均匀后，关闭注射阀和回流阀，开启液压系统将缸泵活塞复位到初始位置后，运行螺杆泵开始将物料注入缸泵至设定位置后螺杆泵停止，进入低压循环，进料阀关闭，出料阀、回流阀开启，同时液压泵低速运行将缸泵中物料经混合器回流到物料桶中，系统关闭进料阀与回流阀，并开启混合器混合阀，调整液压泵转速至确定数值，液压泵高运行将A料桶中的混合料和B料桶中的混合料分别经混合器注出，称重，标定出流量，将物料流量、密度与注模时间输入控制系统，开始注模，液压泵高运行将A、B料桶中的混合料分别流入碰撞混合器进行混合，并注入模具，脱模得增强型发速聚氨酯制品。

上述实施例的使用示例3：

当本发明用于纳米二氧化硅增强聚双环戊二烯反应注射体系时，将两份等量的表面改性过的干燥纳米二氧化硅分别加入A、B料桶中，抽真空排除玻纤吸附的空气后，然后关闭真空，充入低压氮气保护；将双环戊二烯、助催化剂及其配料加入A料桶中，将双环戊二烯、主催化剂及其配料加入B料桶中，开启搅拌与加热，待物料混合均匀后，关闭注射阀和回流阀，开启液压系统将缸泵活塞复位到初始位置后，螺杆泵开始将物料注入缸泵至设定位置后螺杆泵停止，进入低压循环，进料阀关闭，出料阀、回流阀开启，同时液压泵低速运行将缸泵中物料经混合器回流到物料桶中，关闭进料阀与回流阀，并开启混合器混合阀，调整液压泵转速至确定数值，液压泵高运行将A料桶中的混合料和B料桶中的混合料分别经混合器注出，称重，标定出流量，将物料流量、密度与注模时间输入控制系统，开始注模，液压泵高运行将A料桶中的混合料和B料桶中的混合料分别流入碰撞混合器进行混合，并注入模具，脱模得增强型聚双环戊二烯制品。

上述实施例的使用示例4：

当本发明用于普通聚双环戊二烯反应注射体系时，对A、B料桶抽真空后充入低压氮气，将双环戊二烯、助催化剂及其配料加入A料桶中，将双环戊二烯、主催化剂及其配料加入B料桶中，开启搅拌与加热，待物料混合均匀后，关闭注射阀和回流阀，开启液压系统将缸泵活塞复位到初始位置后，螺杆泵开始将物料注入缸泵至设定位置后螺杆泵停止，进入低压循环，进料阀关闭，出料阀、回流阀开启，同时液压泵低速运行将缸泵中物料经混合器回流到物料桶中，关闭进料阀与回流阀，并开启混合器混合阀，调整液压泵转速至确定数值，液压泵高运行将A料桶中的混合料和B料桶中的混合料分别经混合器注出，称重，标定出流量，将物料流量、密度与注模时间输入控制系统，开始注模，液压泵高运行将A料桶中的混合料和B料桶中的混合料分别流入碰撞混合器进行混合，并注入模具，脱模得增强型聚双环戊二烯制品。

在其它的实施例中，所述的混合器不局限于上述的高压碰撞混合器，本领域的技术人员还可以根据物料的粘稠度不同设置成静态混合器或旋转混合器。

在其它的实施例中，所述的A、B料桶上不设置A、B物料回料口，所述的A、B物料回流管还可以直接分别与A、B物料出料口连通，而与相应的A、B料桶连通。

Claims

1.一种多功能反应注射成型设备，包括A料桶、B料桶以及带有混合器的浇注头，A、B料桶上分别设置有A、B物料出料口，A、B物料出料口分别连接有向混合器输送物料的A、B物料输送系统，所述的A、B物料输送系统包括A、B物料输送管，其特征在于，A、B物料输送系统还包括分别设置在A、B物料输送管上的A、B物料液压缸泵，A、B物料液压缸泵分别包括A、B物料活塞和A、B物料活塞连杆，A、B物料输送系统还包括驱动相应的A、B物料活塞连杆的A、B液压系统，A、B物料在液压缸泵的压力作用下进行低压循环和高压注射成型；

所述的A物料输送系统还包括依次设置在A物料输送管上的A物料螺杆泵、A物料流量计、A物料进出料阀，所述的B物料输送系统还包括依次设置在B物料输送管上的B物料螺杆泵、B物料流量计、B物料进出料阀；

所述的混合器上还设置有A、B物料回流口，A、B物料回流口连接有向相应的A、B料桶回料的A、B物料回流管，A、B物料回流管上分别设置有A、B物料回流阀；

所述的A、B料桶上分别设置有A、B物料回料口，所述的A、B物料回流管分别与A、B物料回料口连通，而与相应的A、B料桶连通；

所述物料螺杆泵能将物料注入液压缸泵。

2.根据权利要求1所述的多功能反应注射成型设备，其特征在于，所述的A、B料桶上分别设置有A、B物料加热器，A、B料桶内部设置有A、B物料搅拌器。

3.根据权利要求1所述的多功能反应注射成型设备，其特征在于，所述的A、B料桶上分别设置有A、B料桶氮气输入口。

4.根据权利要求1所述的多功能反应注射成型设备，其特征在于，所述的A、B料桶上还分别设置有用于A、B料桶抽真空的A、B料桶真空口。

5.根据权利要求1所述的多功能反应注射成型设备，其特征在于，所述的混合器为静态混合器或旋转混合器或碰撞混合器。