CN108372621A - 一种聚合物发泡成型装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种聚合物发泡成型装置，属于聚合物发泡成型设备技术领域；包括模具，所述模具包括上模和下模，所述上模和所述下模合模构成密闭的模腔，所述上模的外表面与所述下模的外表面上分别设置有射频电极A和射频电极B，还包括有射频电源，所述射频电极A和所述射频电极B经电缆分别与所述射频电源的正极和负极连接。与现有技术相比，本发明一种聚合物发泡成型装置，其加热均匀，加热速度快，高效发泡，节省发泡所需时间，提高生产效率，降低成本。
Description
技术领域
本发明涉及聚合物发泡成型设备技术领域，具体涉及的是一种利用射频加热方式实现聚合物发泡的装置。
背景技术
高分子聚合物发泡材料广泛应用于隔热、隔音、减震、制鞋等领域。目前常用的聚合物材料发泡方式有物理发泡和化学发泡。化学发泡法是指将化学发泡剂与聚合物材料共混后，在一定温度下，化学发泡剂受热分解，产生气体，膨胀，使聚合物材料发泡，目前加热方式主要还是电加热方式，由于电加热过程是通过热传导使聚合物材料加热，即首先通过电热板将模具加热，模具将热量再传递给模腔内的材料，存在能耗高，加热时间长，易出现局部加热温度过高而部分区域仍存在加热死角等问题。
鉴于此，本案发明人对上述问题进行深入研究，遂有本案产生。
发明内容
本发明的目的在于提供一种加热均匀，加热速度快，效率高的聚合物发泡成型装置。
为了达成上述目的，本发明的解决方案是：
一种聚合物发泡成型装置，包括模具，所述模具包括上模和下模，所述上模和所述下模合模构成密闭的模腔，所述上模的外表面与所述下模的外表面上分别设置有射频电极A和射频电极B，还包括有射频电源，所述射频电极A和所述射频电极B经电缆分别与所述射频电源的正极和负极连接。
优选的，所述射频电极A和所述射频电极B位于所述上模的外表面与所述下模的外表面上成相对设置。
优选的，所述电缆为具有屏蔽电池波功能的电缆。
优选的，所述上模和所述下模均为玻璃或塑料。
进一步优选的，所述上模和所述下模均具有多层结构，所述上模由多层玻璃和多层塑料粘合制成，所述下模由多层玻璃和多层塑料粘合制成。
采用上述技术方案，本发明的有益的效果是：
克服传统技术的缺陷，解决传统化学发泡中电加热过程中加热不均匀等技术问题，本发明加热均匀，加热速度快，高效发泡，节省发泡所需时间，提高生产效率，降低成本。
附图说明
为了易于说明，本发明由下述的具体实施方式及附图作以详细描述。
图1为本发明的结构示意图。
图中：
1-上模； 2-下模；
3-模腔；
4-射频电极A； 5-射频电极B；
6-电缆； 7-射频电源。
具体实施方式
为了进一步解释本发明的技术方案，下面通过具体实施例来对本发明进行详细阐述。
如图1所示，本发明的聚合物发泡成型装置，包括模具、射频电极A4、射频电极B5和射频电源7。所述上模1和所述下模2合模构成密闭的模腔3，射频电极A4和射频电极B5分别设置在所述上模1的外表面与所述下模2的外表面上，所述射频电极A4和所述射频电极B5经电缆6分别与所述射频电源7的正极和负极连接。本发明以室内电源或工业电源为射频电源7对射频电极A4和射频电极B5进行供电。
本发明中，优选的，所述射频电极A4和所述射频电极B5位于所述上模1的外表面与所述下模2的外表面上成相对设置。
本发明中，优选的，所述电缆6为具有屏蔽电池波功能的电缆6。电缆6也是常规的电力电缆中的一种，即：指常规电缆表面再裹一层金属网，起到电磁屏蔽作用的电缆。
上述中具体的：模具采用射频可以通过且无极性、不吸收射频的材料制成；由于所采用的模具无极性不会对射频电极A4和射频电极B5造成影响。该模具又不吸收射频，所以不会对射频电极A4和射频电极B5所产生的射频在通过模具时造成削减、削弱。本发明中，优选的，所述上模1和所述下模2均可以选用玻璃、塑料，还可以选用由玻璃和塑料粘合制成。当所述上模1和所述下模2选用由玻璃和塑料粘合制成时，所述上模1和所述下模2具有多层结构(即：所述上模1由多层玻璃和多层塑料粘合制成，所述下模2由多层玻璃和多层塑料粘合制成)。主要是因为聚合物材料在发泡时对模具有特殊的要求，必须是能够穿透微波的材料，才能用于制作模具，比如金属材料就不能作为模具使用，这就极大的限制了射频加热的应用，因为许多聚合物材料发泡成产品的过程中，要求模具由足够的耐压，耐温等性能。因此本发明中，模具选用玻璃、塑料或由玻璃和塑料制成的多层结构。所以更加安全。另外，本发明的结构比较简单、小巧，占用面积小，有效地节约空间。
本发明中，模具为塑料或由玻璃和塑料制成的多层结构时，塑料选用聚四氟乙烯，聚四氟乙烯(Teflon或PTFE)，俗称“塑料王”，是由四氟乙烯经聚合而成的高分子化合物，具有优良的化学稳定性、耐腐蚀性、密封性、高润滑不粘性、电绝缘性和良好的抗老化耐力。用作工程塑料，可制成聚四氟乙烯管、棒、带、板、薄膜等。一般应用于性能要求较高的耐腐蚀的管道、容器、泵、阀以及制雷达、高频通讯器材、无线电器材等。
射频是一种高频交流变化电磁波的简称，频率范围从300KHz～30GHz之间。其中，微波频段(300MHz-300GHz)又是射频的较高频段。传统的射频加热，主要利用高频段微波对物体作用从而达到加热的目的，具有加热速度快，受热均匀的特点。这种加热方式主要用于食物的加热灯，例如家用的微波炉。
聚合物材料发泡成型过程中，先将聚合物材料放入模具内，然后开启射频电源7，在射频电极A4和所述射频电极B5之间产生高频交变电场，模具内高分子材料中具有极性的分子将发生高频振动，摩擦生热，从而加热聚合物材料(对聚合物材料这种加热方式类似于微波炉加热食物)。当温度高于发泡剂分解温度时，发泡剂迅速分解、膨胀，促使聚合物材料发泡，实现对聚合物材料均匀且快速加热，所以可以减少所需的发泡时间。因此，本发明的聚合物发泡成型装置具有广阔的应用前景，尤其是在运动鞋发泡中底的制造领域，具有重要的应用价值。
本发明的聚合物发泡成型装置可广泛用于PU、TPU、EVA，PE，PP，SEBS(SEBS热塑性弹性体)以及其它弹性体材料或共混材料的发泡。即使对于不吸收射频或者极性弱的聚合物材料，也可以通过共混高极性的高分子材料或无机材料来充当射频吸收剂，从而实现射频加热。
SEBS是饱和型SBS，或称氢化SBS，是由特种线型SBS加氢使双键饱和而制得，SBS在催化剂存在下适度定向加氢，则使聚丁二烯链段氢化成聚乙烯(E)和聚丁烯(B)链鼓，故称为SEBS。同样，SIS氢化后使其中的聚异戊二烯转变为聚乙瞻(E)和聚丙烯链段，则得饱和型SIS(SEPS)。
以EVA为例说明本发明技术方案的使用方法，EVA为弱极性材料，共混少量聚乙二醇混合作为吸波材料，聚乙二醇为强极性材料，发泡步骤如下：
第一步，将100份EVA，2份AC发泡剂、1份助发泡剂、0.3份交联剂，0.5份抗氧剂、10份填料，1份聚乙二醇等进行共混均匀，得到待发泡母材；
第二步，将第一步得到的待发泡母材放置于模具内，并在模具上下施加压力将模具压紧(采用本领域内常规夹紧装置对模具进行夹紧，实现模具的合模)；
第三步，开启射频电源7，在射频电极A4和所述射频电极B5间产生高频振荡电场，并产生射频，在高频振荡电场下，模具材料内部聚乙二醇极性分子会不停地随之转换方向，随着极性分子或官能团的不断转向，彼此发生碰撞，相互摩擦进而产生热量，进而使模腔3内的EVA共混材料温度升高，当温度高于AC发泡剂分解温度时，AC发泡剂迅速分解、膨胀，促使EVA发泡，并得到与模腔3形状相同的发泡聚合物材料。
上述实施例和图式并非限定本发明的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。
Claims (5)
1.一种聚合物发泡成型装置，包括模具，其特征在于：所述模具包括上模和下模，所述上模和所述下模合模构成密闭的模腔，所述上模的外表面与所述下模的外表面上分别设置有射频电极A和射频电极B，还包括有射频电源，所述射频电极A和所述射频电极B经电缆分别与所述射频电源的正极和负极连接。
2.根据权利要求1所述的一种聚合物发泡成型装置，其特征在于：所述射频电极A和所述射频电极B位于所述上模的外表面与所述下模的外表面上成相对设置。
3.根据权利要求1所述的一种聚合物发泡成型装置，其特征在于：所述电缆为具有屏蔽电池波功能的电缆。
4.根据权利要求1所述的一种聚合物发泡成型装置，其特征在于：所述上模和所述下模均为玻璃或塑料。
5.根据权利要求1所述的一种聚合物发泡成型装置，其特征在于：所述上模和所述下模均具有多层结构，所述上模由多层玻璃和多层塑料粘合制成，所述下模由多层玻璃和多层塑料粘合制成。
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