CN105500666A - 一种用于pe微孔发泡管材的专用挤出模头 - Google Patents

Abstract

一种用于PE微孔发泡管材的专用挤出模头，属于塑料管材模具技术领域。它包括外模体、芯模体、模具后座体，外模体和芯模体之间为可调熔体流动通道，芯模体内设置进气通道，外模体包括相互连接第一连接模片、可调通道斜块及第二连接模片，口模与第一连接模片连接，口模与第一连接模片之间设有距离调节器Ⅰ，可调通道斜块和第二连接模片之间设有距离调节器Ⅱ，芯模内设置芯模冷却流道，外模体和芯模体之间设有篮式筛网。本发明根据微孔化学发泡的机理，不但能建立稳定模头的挤出压力，还能对出模发泡管材的内表面及时冷却，保证挤出过程的较高的稳定压力，避免气核在出模前提前形成且破坏发泡的泡孔均匀性，提高了挤出的微孔发泡管材的质量。

Description

一种用于PE微孔发泡管材的专用挤出模头

技术领域

本发明属于塑料管材模具技术领域，尤其涉及一种制造微孔发泡管的用于PE微孔发泡管材的专用挤出模头。

背景技术

聚乙烯的发泡技术的近年来有了很大的发展，其发泡制品具有质轻、耐腐蚀、隔热、绝缘等优点。低密度聚乙烯的发泡性能较好，发泡倍率可以达到45倍，被广泛的用于保温和包装材料。相比于低密度聚乙烯，高密度聚乙烯的发泡性能较差，但是高密度聚乙烯的发泡制品具有更好的强度和刚性、耐热性能，可以用来生产某些低压灌溉和外护套管材。

但目前的微孔发泡产品并没有实现很好的生产转化，一方面由于发泡工艺和配方问题有待改进，这方面的可以参照申请号：201510028666.2，对整个的工艺和配方一种新的解决方案，此处不再涉及；另一方面是在微孔发泡的设备上没有提出相应的解决办法。如果按照常规挤出加工设备生产微孔发泡管材肯定会遇到很多难以解决的难题。

在申请号：201510028666.2发明的配方工艺的基础上，尽管已经做了很大的改进和进步，但目前挤出加工微孔发泡管材是仍然存在一些不足。首先是很难提供较高的模头压力，以及保持整个机筒到模头稳定的压力；其次是熔体出模后经突然地压力、温度突降导致泡孔形成增长，外表面经过真空定径套的水冷形成密实的结皮，而内表面由于处于自由发泡的状态，很抑制制其内表面的泡孔的增长，导致管材内表面的比较粗糙，很难达到外表面的关泽度。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种能提高PE微孔发泡管材质量的用于PE微孔发泡管材的专用挤出模头，不但能建立稳定模头的挤出压力，还能对出模发泡管材的内表面及时冷却。

所述的一种用于PE微孔发泡管材的专用挤出模头，包括外模体、芯模体、模具后座体，所述外模体和芯模体之间为可调熔体流动通道，芯模体内设置进气通道，模具后座体上设置模头进料连接块，其特征在于所述外模体包括相互连接第一连接模片、可调通道斜块及第二连接模片，口模与第一连接模片连接，口模与第一连接模片之间设有距离调节器Ⅰ，可调通道斜块和第二连接模片之间设有距离调节器Ⅱ，所述芯模体一端连接芯模，芯模内设置芯模冷却流道，所述外模体和芯模体之间设有篮式筛网，篮式筛网水平设置在可调熔体流动通道上，可调熔体流动通道穿过篮式筛网经分流锥与机筒相连。

所述的一种用于PE微孔发泡管材的专用挤出模头，其特征在于所述的距离调节器Ⅰ和距离调节器Ⅱ分别由一组垫片组合构成，距离调节器Ⅰ和距离调节器Ⅱ上的垫片总和始终不变。

所述的一种用于PE微孔发泡管材的专用挤出模头，其特征在于所述垫片为金属垫片或弹性密封垫片。

所述的一种用于PE微孔发泡管材的专用挤出模头，其特征在于所述芯模冷却流道环向螺旋分布在芯模内，芯模冷却流道两端分别向后延伸，穿过芯模体后一端连接冷却液流进管道，另一端连接冷却液流出管道，冷却液流出管道位于模头进料连接块上。

所述的一种用于PE微孔发泡管材的专用挤出模头，其特征在于冷却液流进管道和冷却液流出管道上均设有温度传感器，冷却液流进管道流进的冷却液体温度为130℃，冷却液流出管道的冷却液体温度为180℃。

所述的一种用于PE微孔发泡管材的专用挤出模头，其特征在于所述芯模冷却流道中的冷却液体在芯模的流动方向与熔体挤出方向相反。

所述的一种用于PE微孔发泡管材的专用挤出模头，其特征在于所述可调熔体流动通道水平方向能局部调节通道大小，通过增/减距离调节器Ⅰ和距离调节器Ⅱ上的垫片片数达到，调节前、后的口模、第一连接模片、可调通道斜块和第二连接模片的总长度不变。

所述的一种用于PE微孔发泡管材的专用挤出模头，其特征在于口模、距离调节器Ⅰ与第一连接模片之间、可调通道斜块、距离调节器Ⅱ和第二连接模片之间由螺栓固定。

所述的一种用于PE微孔发泡管材的专用挤出模头，其特征在于可调通道斜块左端面与第一连接模片左端面相平，可调通道斜块左端面上通过螺栓与连接固定块连接，连接固定块下部位于，第一连接模片端面左侧且夹紧，可调通道斜块上面设置壁厚调节螺钉。

所述的一种用于PE微孔发泡管材的专用挤出模头，其特征在于可调通道斜块下表面与第一连接模片上表面之间留有空隙。

通过采用上述技术，与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1）本发明的微孔发泡管材挤出模头，根据微孔化学发泡的机理，使得出模压力降越大、压力降速率越快、气泡的成核速率越快、成核的数量越多，最终管材泡孔越细密，不但能建立稳定模头的挤出压力，还能对出模发泡管材的内表面及时冷却，整个挤出过程经过螺杆高温区发泡剂分解产生气体形成超临界流体，保证挤出过程的较高的稳定压力，避免气核在出模前提前形成且破坏发泡的泡孔均匀性，提高了挤出的微孔发泡管材的质量。

2）本发明在可调熔体流动通道上水平设置篮式筛网，筛保证了挤出模头的流道结构平稳流畅，避免了压力突变降结构，从而能保证微孔发泡的模头压力稳定；

3）本发明通过在外模体上设置有轴向距离可调的调节器Ⅰ和调节器Ⅱ，便于控制模头压缩比，增加模头压力；调节器Ⅰ和调节器Ⅱ上的垫片总数始终保持不变，调节器Ⅰ变窄时，调节器Ⅱ变宽，即调节器Ⅰ上减少相应的垫片，在调节器Ⅱ上增加相应片数的垫片，弥补调节器Ⅰ缩短的距离，保证外模体上固定的口模与芯模对齐在同一平面，反之调节器Ⅰ变宽时调节器Ⅱ变窄，使外模体的轴向移动实现熔体流道空间的变化，进而可以对发泡熔体在模头内部的压力实现调节；

使用申请号：201510028666.2发明提出的高密度聚乙烯微孔发泡管材及其制备方法，通过距离调节器的调节，模头压缩比控制在2~5，机筒压力控制在25MPa以上，模头压力在10~15MPa调节，可以在口摸处压力突变实现泡核生成、膨胀、

4）本发明在芯模设置环向螺旋的芯模冷却流道，达到逐步冷却效果，且芯模冷却流道内的液体在芯模的流动方向是从模头的外端口处流进，采用液体从外向内与熔体的挤出方向相反的流动冷却方式，熔体在出模时流经芯模时芯模温度从高到低的梯度分布，正好满足微孔发泡管材内表面的冷却定型，并抑制气核形成，避免内表面冷却结皮或破裂粗糙，增加内表面关泽度；

5）本发明通过在芯模冷却液的进出管道位置设有温度传感器，依靠传感器联动输送泵实现控温，可以依据发泡材料的不同，实现不同温度的出模内表面冷却，从而实现最佳的内壁冷却效果。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图中：1-芯模固定螺钉，2-芯模冷却流道，3-芯模，4-口模，5-距离调节器Ⅰ，6-进气通道，7-可调熔体流动通道，8-壁厚调节螺钉，9-可调通道斜块，10-距离调节器Ⅱ，11-篮式筛网，12-模头进料连接块，13-冷却液流进管道，14-冷却液流出管道，15-第一连接模片，16-螺栓，17-连接固定块，18-第二连接模片。

具体实施方式

以下结合说明书附图对本发明作进一步的描述，但本发明的保护范围并不仅限于此：

如图1所示，本发明的用于PE微孔发泡管材的专用挤出模头，包括外模体、芯模体、模具后座体，所述外模体和芯模体之间为可调熔体流动通道7，从口芯模间隙起可调熔体流动通道7连穿过篮式筛网11经分流锥与机筒相连，芯模体内设置进气通道6，模具后座体上设置模头进料连接块12，所述外模体包括相互连接第一连接模片15、可调通道斜块9及第二连接模片18，口模4与第一连接模片15连接，口模4与第一连接模片15之间设有距离调节器Ⅰ5，可调通道斜块9和第二连接模片18之间设有距离调节器Ⅱ10，所述芯模体一端连接芯模3，芯模3内设置环向螺旋分布在芯模3内的芯模冷却流道2，该芯模冷却流道2两端分别向后延伸，穿过芯模体后一端连接冷却液流进管道13，另一端连接冷却液流出管道14，所述芯模冷却流道2中的冷却液体在芯模的流动方向与熔体挤出方向相反，冷却液流出管道14位于模头进料连接块12上；所述外模体和芯模体之间设有篮式筛网11，篮式筛网11水平设置在可调熔体流动通道7上，可调熔体流动通道7穿过篮式筛网11经分流锥与机筒相连，所述的距离调节器Ⅰ5和距离调节器Ⅱ10分别由一组垫片组合构成，距离调节器Ⅰ5和距离调节器Ⅱ10上的垫片总和始终不变，该垫片可以为金属垫片，也可以为弹性密封垫片，垫片直接挂在连接口模4与第一连接模片15的螺栓上。

为了提高冷却效果，本发明在冷却液流进管道13和冷却液流出管道14上均设有温度传感器，温度传感器与输送泵连接，根据温度传感器上的温度，控制输送泵上冷却液的流量，保证冷却液流进管道13流进的冷却液体温度为130℃，冷却液流出管道14的冷却液体温度为180℃。

如图所示，本发明的可调熔体流动通道7水平方向和竖直方向其大小、宽窄均可调节，其水平方向能局部调节通道大小，通过增/减距离调节器Ⅰ5和距离调节器Ⅱ10上的垫片片数达到，调节前、后的口模4、第一连接模片15、可调通道斜块9和第二连接模片18的总长度不变，通过调节距离调节器Ⅰ5和距离调节器Ⅱ10，保证口摸3和芯模4在同一平面；口模4、距离调节器Ⅰ5与第一连接模片15之间、可调通道斜块9、距离调节器Ⅱ10和第二连接模片18之间由螺栓固定，可调通道斜块9左端面与第一连接模片15左端面相平，可调通道斜块9左端面上通过螺栓16与连接固定块17连接，连接固定块17下部位于，第一连接模片15端面左侧且夹紧，可调通道斜块9上面设置壁厚调节螺钉8，可调通道斜块9下表面与第一连接模片15上表面之间留有空隙，通过向下压壁厚调节螺钉8，使可调熔体流动通道7竖直方向变窄，达到调节流道效果。

通过距离调节器的调节，模头压缩比控制在2~5，机筒压力控制在25MPa以上，模头压力在10~15MPa调节，可以实现稳定的微孔发泡。

如图所示，所述芯模3通过芯模固定螺钉1固定内模体上，芯模3中间连有与大气联通的进气通道6。

本发明环向螺旋分布的芯模冷却流道2中的液体在芯模的流动方向是从模头的外端入口处流进，液体从外向内流动冷却，与熔体挤出方向相反的流动冷却方式保证熔体从高到低的梯度冷却，既能阻止泡核形成又能满足熔体的挤出要求。

本发明的微孔发泡管材挤出模头，根据微孔化学发泡的机理，使得出模压力降越大、压力降速率越快、气泡的成核速率越快、成核的数量越多，最终管材泡孔越细密，不但能建立稳定模头的挤出压力，还能对出模发泡管材的内表面及时冷却，整个挤出过程经过螺杆高温区发泡剂分解产生气体形成超临界流体，保证挤出过程的较高的稳定压力，避免气核在出模前提前形成且破坏发泡的泡孔均匀性，提高了挤出的微孔发泡管材的质量。

Claims (10)

1.一种用于PE微孔发泡管材的专用挤出模头，包括外模体、芯模体、模具后座体，所述外模体和芯模体之间为可调熔体流动通道（7），芯模体内设置进气通道（6），模具后座体上设置模头进料连接块（12），其特征在于所述外模体包括相互连接第一连接模片（15）、可调通道斜块（9）及第二连接模片（18），口模（4）与第一连接模片（15）连接，口模（4）与第一连接模片（15）之间设有距离调节器Ⅰ（5），可调通道斜块（9）和第二连接模片（18）之间设有距离调节器Ⅱ（10），所述芯模体一端连接芯模（3），芯模（3）内设置芯模冷却流道（2），所述外模体和芯模体之间设有篮式筛网（11），篮式筛网（11）水平设置在可调熔体流动通道（7）上，可调熔体流动通道（7）穿过篮式筛网（11）经分流锥与机筒相连。

2.根据权利要求1所述的一种用于PE微孔发泡管材的专用挤出模头，其特征在于所述的距离调节器Ⅰ（5）和距离调节器Ⅱ（10）分别由一组垫片组合构成，距离调节器Ⅰ（5）和距离调节器Ⅱ（10）上的垫片总和始终不变。

3.根据权利要求2所述的一种用于PE微孔发泡管材的专用挤出模头，其特征在于所述垫片为金属垫片或弹性密封垫片。

4.根据权利要求1所述的一种用于PE微孔发泡管材的专用挤出模头，其特征在于所述芯模冷却流道（2）环向螺旋分布在芯模（3）内，芯模冷却流道（2）两端分别向后延伸，穿过芯模体后一端连接冷却液流进管道（13），另一端连接冷却液流出管道（14），冷却液流出管道（14）位于模头进料连接块（12）上。

5.根据权利要求1所述的一种用于PE微孔发泡管材的专用挤出模头，其特征在于冷却液流进管道（13）和冷却液流出管道（14）上均设有温度传感器，冷却液流进管道（13）流进的冷却液体温度为130℃，冷却液流出管道（14）的冷却液体温度为180℃。

6.根据权利要求1所述的一种用于PE微孔发泡管材的专用挤出模头，其特征在于所述芯模冷却流道（2）中的冷却液体在芯模的流动方向与熔体挤出方向相反。

7.根据权利要求2所述的一种用于PE微孔发泡管材的专用挤出模头，其特征在于所述可调熔体流动通道（7）水平方向能局部调节通道大小，通过增/减距离调节器Ⅰ（5）和距离调节器Ⅱ（10）上的垫片片数达到，调节前、后的口模（4）、第一连接模片（15）、可调通道斜块（9）和第二连接模片（18）的总长度不变。

8.根据权利要求1所述的一种用于PE微孔发泡管材的专用挤出模头，其特征在于口模（4）、距离调节器Ⅰ（5）与第一连接模片（15）之间、可调通道斜块（9）、距离调节器Ⅱ（10）和第二连接模片（18）之间由螺栓固定。

9.根据权利要求1所述的一种用于PE微孔发泡管材的专用挤出模头，其特征在于可调通道斜块（9）左端面与第一连接模片（15）左端面相平，可调通道斜块（9）左端面上通过螺栓（16）与连接固定块（17）连接，连接固定块（17）下部位于，第一连接模片（15）端面左侧且夹紧，可调通道斜块（9）上面设置壁厚调节螺钉（8）。

10.根据权利要求2所述的一种用于PE微孔发泡管材的专用挤出模头，其特征在于可调通道斜块（9）下表面与第一连接模片（15）上表面之间留有空隙。