CN108638423A - 采用混合发泡剂的微孔发泡及模内装饰复合成型开模装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种采用物理化学混合发泡剂的微孔发泡及模内装饰复合成型的开模装置，将化学发泡剂与聚合物粒料均匀混合后，加入注塑机中进行塑化，同时注入超临界流体态的物理发泡剂，在螺杆的剪切作用下，搅拌混合均匀后，往模具型腔注射，模内预先覆好所需的薄膜，凹模后退一定距离进行发泡。由于本发明采用的为物理化学混合发泡剂所以能够提高聚合物的发泡效率，并且采用二次开模的方法也能减少塑料的使用，形成的泡孔分布较好，同时由于模内装饰所以产品的表面质量也较好。

Description

采用混合发泡剂的微孔发泡及模内装饰复合成型开模装置

技术领域

本发明属于微孔发泡及模内装饰的技术领域，尤其涉及一种采用混合发泡剂的微孔发泡及模内装饰复合成型的开模装置。

背景技术

微孔发泡塑料作为一种新兴的塑料材料，由于其独特的结构，导致其具有冲击性能较好，较好的隔热隔音性能，减少材料的使用等特点。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。但是由于在发泡的过程中成核效率较难控制，导致泡孔分布不均，且形成大泡孔。当形成较差的泡孔形态时，又会导致零件的力学性能较差，而在熔体填充的过程中，由于压力与温度的下降，导致泡孔在填充阶段的迅速成核，在熔体的喷泉流动下，产生的泡孔将到达制品的表面，导致零件的表面质量下降。

发明内容

针对上述出现的问题，本发明提出一种采用混合发泡剂的微孔发泡及模内装饰复合成型的二次开模装置，能够改善产品的表面质量，提高泡孔的成核效率，改善泡孔的分布等。

本发明技术解决方案：

一种采用混合发泡剂的微孔发泡及模内装饰复合成型开模装置，包括料斗，加热器，机筒，定模，动模，薄膜，螺杆，高压气瓶，计量阀，其中动模能以5-10mm/s的速率往后移动，采用的薄膜紧紧贴合于动模内壁，其制作工艺包括以下步骤：

S1) 贴膜与合模：将薄膜剪切成与零件外表面一样的形状，并贴于动模内壁上，然后合模；

S2) 发泡母粒制备：将化学发泡剂碳酸氢钙与低密度聚乙烯经过混合后造粒；

S3) 形成均相体系：向料斗加入发泡母粒，然后加热塑化，同时注入超临界状态的氮气气体作为发泡剂，并且在螺杆的搅拌、剪切作用下形成超临界氮气和低密度聚乙烯熔体的均相体系；

S4) 聚合物注塑：将均相体系通过模具浇口，注射进模具型腔，充填完成后，继续注入聚合物熔体进行保压；

S5) 发泡：填充保压完成后，动模以5-10mm/s的速率往后移动，使型腔的尺寸为零件的尺寸，泡孔迅速成核长大，最后冷却；

S6) 取出零件：当冷却完成后，零件发泡完成，动模继续后退直到能取出零件位置，然后取出零件。

所述的发泡剂为化学物理混合发泡剂。

所述的物理发泡剂为超临界的氮气。

所述的化学发泡剂为碳酸氢钠。

所述的薄膜为聚氯乙烯或聚丙烯。

本发明与现有技术相比的优点在于：

本发明的有益效果是，提供了一种采用混合发泡剂的微孔发泡及模内装饰复合成型装置，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，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，提高了成核效率；而且采用微孔发泡及模内装饰复合成型，能够有效的提高微孔发泡产品的表面质量，并减少工艺步骤；使用二次开模的方法能够有效的提供发泡的效率，提高发泡材料的减重效率。

附图说明

图1为合模时本发明的开模装置的结构示意图。

图2为发泡阶段本发明的开模装置的结构示意图。

图3为开模时本发明的开模装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细的描述。

如图1至图3所示，一种采用混合发泡剂的微孔发泡及模内装饰复合成型开模装置，包括料斗9，加热器2，机筒1，定模4，动模5，薄膜6，螺杆3，高压气瓶7，计量阀8，其中动模5能以5-10mm/s的速率往后移动，采用的薄膜紧紧贴合于动模内壁。该装置采用的发泡剂为物理化学混合发泡剂，物理化学发泡剂为超临界的氮气，由高压气瓶提供，化学发泡剂为碳酸氢钠，采用的薄膜为聚氯乙烯或聚丙烯，膜的厚度为0.1至0.3mm，聚合物为低密度聚乙烯。并将剪切制作好的薄膜贴于动模内壁。采用混合发泡剂的微孔发泡及模内装饰复合成型的方法，包括如下步骤：

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，形成发泡母粒；

S2)将S1)得到的发泡母粒通过料斗9加入注塑机中，在加热器2的加热下进行塑化，并同时通过高压气瓶7产生超临界的氮气作为物理发泡剂，经过螺杆3剪切作用下，搅拌均匀后，形成混合发泡剂与聚合物均相熔体；

S3)将S2)中得到的混合发泡剂与聚合物均相熔体注入模具型腔中；

S4)将动模5以10mm/s的速率后退如图2所示。

S5)将模具型腔内的熔体冷却，然后进行脱模如图3所示。

以下列举两个实施例对本发明进行进一步说明。

实施例一

要制作的零件的尺寸：长为80mm，宽为30mm，厚度为20mm。其使用的发泡装置参照图1所示的二次开模装置，包括用于模内装饰的薄膜、注塑成型的型腔和动模，其中动模能以10mm/s的速率往后移动，采用的薄膜为0.2mm的聚氯乙烯薄膜，并且紧紧贴合于动模内壁。如图1所示，其制作工艺包括以下步骤：

S1) 贴膜与合模：将薄膜剪切成与零件外表面一样的形状，并贴于动模内壁上，然后合模，合模后的型腔的尺寸为长80mm，宽为30mm，厚度为10mm；

S2) 发泡母粒制备：将化学发泡剂碳酸氢钙与低密度聚乙烯经过混合后造粒

S3) 形成均相体系：向注塑机料斗加入发泡母粒，然后加热塑化，同时注入超临界状态的氮气气体作为发泡剂，并且在螺杆的搅拌、剪切作用下形成超临界氮气和低密度聚乙烯熔体的均相体系；

S4) 聚合物注塑：将均相体系通过模具浇口，注射进模具型腔，充填完成后，继续注入聚合物熔体进行保压，如图2所示；

S5) 发泡：填充保压完成后，动模以10mm/s的速率往后移动，使型腔的尺寸为零件的尺寸，泡孔迅速成核长大，最后冷却，如图2所示；

S6) 取出零件：当冷却完成后，零件发泡完成，动模继续后退直到能取出零件位置，然后取出零件，如图3所示。

实施例二

要制作的零件的尺寸：长为60mm，宽为40mm，厚度为30mm。其使用的发泡装置参照图1所示的二次开模装置，包括用于模内装饰的薄膜、注塑成型的型腔和动模，其中动模能以5mm/s的速率往后移动，采用的薄膜为0.1mm的聚氯乙烯薄膜，并且紧紧贴合于动模内壁。如图1所示，其制作工艺包括以下步骤：

S1) 贴膜与合模：将薄膜剪切成与零件外表面一样的形状，并贴于动模内壁上，然后合模，合模后的型腔的尺寸为长60mm，宽为40mm，厚度为15mm；

S2) 发泡母粒制备：将化学发泡剂碳酸氢钙与高密度聚乙烯经过混合后造粒

S3) 形成均相体系：向注塑机料斗加入发泡母粒，然后加热塑化，同时注入超临界状态的氮气气体作为发泡剂，并且在螺杆的搅拌、剪切作用下形成超临界氮气和高密度聚乙烯熔体的均相体系；

S4) 聚合物注塑：将均相体系通过模具浇口，注射进模具型腔，充填完成后，继续注入聚合物熔体进行保压，如图2所示；

S5) 发泡：填充保压完成后，动模以5mm/s的速率往后移动，使型腔的尺寸为零件的尺寸，泡孔迅速成核长大，最后冷却，如图2所示；

S6) 取出零件：当冷却完成后，零件发泡完成，动模继续后退直到能取出零件位置，然后取出零件，如图3所示。

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 (5)

1.采用混合发泡剂的微孔发泡及模内装饰复合成型开模装置，其特征在于，包括料斗（9），加热器（2），机筒（1），定模（4），动模（5），薄膜（6），螺杆（3），高压气瓶（7），计量阀（8），其中动模能以5-10mm/s的速率往后移动，采用的薄膜紧紧贴合于动模内壁，其制作工艺包括以下步骤：

S1) 贴膜与合模：将薄膜剪切成与零件外表面一样的形状，并贴于动模内壁上，然后合模；

S2) 发泡母粒制备：将化学发泡剂碳酸氢钙与低密度聚乙烯经过混合后造粒；

S3) 形成均相体系：向料斗9加入发泡母粒，然后加热塑化，同时注入超临界状态的氮气气体作为发泡剂，并且在螺杆的搅拌、剪切作用下形成超临界氮气和低密度聚乙烯熔体的均相体系；

S4) 聚合物注塑：将均相体系通过模具浇口，注射进模具型腔，充填完成后，继续注入聚合物熔体进行保压；

S5) 发泡：填充保压完成后，动模以5-10mm/s的速率往后移动，使型腔的尺寸为零件的尺寸，泡孔迅速成核长大，最后冷却；

S6) 取出零件：当冷却完成后，零件发泡完成，动模继续后退直到能取出零件位置，然后取出零件。

2.根据权利要求1所述的一种采用混合发泡剂的微孔发泡及模内装饰复合成型开模装置，其特征在于，所述的发泡剂为化学物理混合发泡剂。

3.根据权利要求2所述的一种采用混合发泡剂的微孔发泡及模内装饰复合成型开模装置，其特征在于，所述的物理发泡剂为超临界的氮气。

4.根据权利要求2所述的一种采用混合发泡剂的微孔发泡及模内装饰复合成型开模装置，其特征在于，所述的化学发泡剂为碳酸氢钠。

5.根据权利要求1所述的一种采用混合发泡剂的微孔发泡及模内装饰复合成型开模装置，其特征在于，所述的薄膜为聚氯乙烯或聚丙烯。