CN107379388A - 采用复合发泡剂的微孔发泡及模内装饰复合成型装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种采用复合发泡剂的微孔发泡及模内装饰复合成型装置及方法，该装置包括注塑机以及与所述注塑机出料口连接的模具；所述注塑机包括机筒、设置在所述机筒内的螺杆、设置在所述机筒外部的加热器以及分别与所述机筒连接的高压气瓶和料斗，所述高压气瓶用于向机筒内提供物理发泡剂，所述料斗用于向机筒内提供化学发泡剂与聚合物的混合物；所述模具包括相对设置的凸模和凹模，所述凹模内壁上贴合设置有用于模内装饰的薄膜。本发明采用了物理化学复合发泡剂，能够提高聚合物的发泡效率，形成的泡孔分布较好，同时由于使用了用于模内装饰的薄膜，产品的表面质量也较好。

Description

采用复合发泡剂的微孔发泡及模内装饰复合成型装置及方法

技术领域

本发明属于微孔发泡及模内装饰复合成型技术领域，尤其涉及一种采用复合发泡剂的微孔发泡及模内装饰复合成型装置及方法。

背景技术

微孔发泡塑料是一种新兴的塑料材料，由于其结构的特点，具有能够减轻产品质量、良好的冲击性能、良好的隔音性能等优点。在众多的微孔发泡塑料成型方法中，微孔发泡注塑成型使用较为广泛。在制作微孔塑料的过程中，需要向聚合物中加入发泡剂，来产生气体，从而生成气泡。发泡剂主要分为：物理发泡剂和化学发泡剂。物理发泡剂一般为超临界状态下的惰性气体，如二氧化碳、氮气等；化学发泡剂指能够在一定的温度压力下，能够分解出气体的发泡剂，如碳酸氢钠、AC等。使用物理发泡剂进行发泡时，可能会出现泡孔不均匀、合并等现象，需要向聚合物中加入成核剂来提高成核效率。使用化学发泡剂时，由于化学发泡剂分解时不仅能产生气体同时也能产生其他颗粒，可作为发泡过程中的成核剂，但化学发泡剂分解的气体量不够多，导致泡孔的密度减小。同时在发泡过程中，由于泡孔可能会从聚合物表明溢出，导致产品的表面质量降低。模内装饰工艺是一种针对产品表面装饰的技术，将产品的注射成型与表面的装饰加工一起完成，能够减少产品的工艺步骤，缩短产品的生产周期，但由于模内装饰的薄膜热传导系数相比模具较小，所以导致贴膜一侧，零件温度较高，从而导致了泡孔的不均匀分布。

发明内容

本发明的目的在于提供一种采用复合发泡剂的微孔发泡及模内装饰复合成型装置及方法，它能够改善产品的表面质量，提高泡孔的成核效率，改善泡孔的分布。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种采用复合发泡剂的微孔发泡及模内装饰复合成型装置，包括注塑机以及与所述注塑机出料口连接的模具；所述注塑机包括机筒、设置在所述机筒内的螺杆、设置在所述机筒外部的加热器以及分别与所述机筒连接的高压气瓶和料斗，所述高压气瓶用于向机筒内提供物理发泡剂，所述料斗用于向机筒内提供化学发泡剂与聚合物的混合物；所述模具包括相对设置的凸模和凹模，所述凹模内壁上贴合设置有用于模内装饰的薄膜。

按上述技术方案，所述高压气瓶与机筒之间设置有计量阀。

按上述技术方案，所述物理发泡剂为超临界的二氧化碳。

按上述技术方案，所述化学发泡剂为碳酸氢钠。

按上述技术方案，所述薄膜为TPU薄膜或PET薄膜。

一种采用复合发泡剂的微孔发泡及模内装饰复合成型方法，包括以下步骤：

S1、将化学发泡剂与聚合物粒料加入高速混合机中进行混合，形成化学发泡剂与聚合物的混合物；

S2、将步骤S1中得到的化学发泡剂与聚合物的混合物通过料斗加入机筒内，在加热器的加热下进行塑化，并同时通过高压气瓶向机筒内加入物理发泡剂，经过螺杆搅拌均匀后，形成复合发泡剂与聚合物熔体的混合物；

S3、将步骤S2中得到的复合发泡剂与聚合物熔体的混合物注入模具型腔中；

S4、待模具型腔内的熔体冷却完成后，即可脱模。

本发明，具有以下有益效果：本发明通过同时使用化学发泡剂和物理发泡剂，综合两者的特点，发泡时能够产生足够的气体，提高聚合物的发泡效率，形成的泡孔分布较好，并且化学发泡剂的分解产物能够作为成核剂，供给气体成核，以提高成核效率；而且，在模具型腔内贴合用于模内装饰的薄膜，能够有效提高微孔发泡产品的表面质量，并减少工艺步骤。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明实施例的结构示意图。

其中：1-机筒；2-加热器；3-螺杆；4-凸模；5-凹模；6-薄膜；7-高压气瓶；8-计量阀；9-料斗。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在本发明的较佳实施例中，如图1所示，一种采用复合发泡剂的微孔发泡及模内装饰复合成型装置，包括注塑机以及与注塑机出料口连接的模具；注塑机包括机筒1、设置在机筒1内的螺杆3、设置在机筒1外部的加热器2以及分别与机筒1连接的高压气瓶7和料斗9，高压气瓶7用于向机筒1内提供物理发泡剂，料斗9用于向机筒1内提供化学发泡剂与聚合物的混合物；模具包括相对设置的凸模4和凹模5，凹模5内壁上贴合设置有用于模内装饰的薄膜6。

在本发明的优选实施例中，如图1所示，高压气瓶7与机筒1之间设置有计量阀8。

在本发明的优选实施例中，物理发泡剂为超临界的二氧化碳。

在本发明的优选实施例中，化学发泡剂为碳酸氢钠。

在本发明的优选实施例中，薄膜为TPU薄膜或PET薄膜。

相应的，本发明还提供一种采用复合发泡剂的微孔发泡及模内装饰复合成型方法，包括以下步骤：

S1、将化学发泡剂与聚合物粒料加入高速混合机中进行混合，形成化学发泡剂与聚合物的混合物；

S2、将步骤S1中得到的化学发泡剂与聚合物的混合物通过料斗加入机筒内，在加热器的加热下进行塑化，并同时通过高压气瓶向机筒内加入物理发泡剂，经过螺杆搅拌均匀后，形成复合发泡剂与聚合物熔体的混合物；

S3、将步骤S2中得到的复合发泡剂与聚合物熔体的混合物注入模具型腔中，进行微孔发泡；

S4、待模具型腔内的熔体冷却完成后，即可脱模。

本发明在具体应用时，如图1所示，该装置包括料斗9、加热器2、机筒1、凸模4、凹模5、薄膜6、螺杆3和高压气瓶7等，其采用的发泡剂为物理化学复合发泡剂，物理发泡剂为超临界的二氧化碳，由高压气瓶提供，化学发泡剂为碳酸氢钠，聚合物为聚丙烯，采用的薄膜为TPU薄膜，将剪切制作好的薄膜贴于凹模内壁。

基于上述装置的成型方法，包括如下步骤：

S1、将碳酸氢钠与聚丙烯粒料加入高速混合机中，进行混合，形成混合物；

S2、将得到的混合物通过料斗9加入注塑机中，在加热器2的加热下进行塑化，同时将高压气瓶7产生的超临界流体态的二氧化碳加入注塑机中，经过螺杆3剪切作用下，搅拌均匀后，形成复合发泡剂与聚合物熔体的混合物；

S3)将得到的复合发泡剂与聚合物熔体的混合物注入模具型腔中，开始进行微孔发泡及模内装饰复合成型；

S4)将模具型腔内的熔体冷却，然后进行脱模。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (6)

1.一种采用复合发泡剂的微孔发泡及模内装饰复合成型装置，其特征在于，该装置包括注塑机以及与所述注塑机出料口连接的模具；所述注塑机包括机筒、设置在所述机筒内的螺杆、设置在所述机筒外部的加热器以及分别与所述机筒连接的高压气瓶和料斗，所述高压气瓶用于向机筒内提供物理发泡剂，所述料斗用于向机筒内提供化学发泡剂与聚合物的混合物；所述模具包括相对设置的凸模和凹模，所述凹模内壁上贴合设置有用于模内装饰的薄膜。

2.根据权利要求1所述的采用复合发泡剂的微孔发泡及模内装饰复合成型装置，其特征在于，所述高压气瓶与机筒之间设置有计量阀。

3.根据权利要求1所述的采用复合发泡剂的微孔发泡及模内装饰复合成型装置，其特征在于，所述物理发泡剂为超临界的二氧化碳。

4.根据权利要求1所述的采用复合发泡剂的微孔发泡及模内装饰复合成型装置，其特征在于，所述化学发泡剂为碳酸氢钠。

5.根据权利要求1所述的采用复合发泡剂的微孔发泡及模内装饰复合成型装置，其特征在于，所述薄膜为TPU薄膜或PET薄膜。

6.一种基于权利要求1-5中任一项所述的采用复合发泡剂的微孔发泡及模内装饰复合成型装置的成型方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将化学发泡剂与聚合物粒料加入高速混合机中进行混合，形成化学发泡剂与聚合物的混合物；

S2、将步骤S1中得到的化学发泡剂与聚合物的混合物通过料斗加入机筒内，在加热器的加热下进行塑化，并同时通过高压气瓶向机筒内加入物理发泡剂，经过螺杆搅拌均匀后，形成复合发泡剂与聚合物熔体的混合物；

S3、将步骤S2中得到的复合发泡剂与聚合物熔体的混合物注入模具型腔中；

S4、待模具型腔内的熔体冷却完成后，即可脱模。