CN108748943B - 一种pp板材无缝结晶结皮方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种PP板材无缝结晶结皮方法，所述无缝结晶结皮方法具体包括以下步骤：由挤出机来的熔体经过高温流道调整保持熔体与接触面温度≥220℃，到达无缝结晶结皮点K，由于增强装置内部温度为80℃，熔体表面从熔融状态，转变为结晶结皮状态，熔体表面迅速结皮，增强从第1级开始，通冷水使该段与熔体接触面温度低于PP材料结晶温度，使PP材料熔体表面结晶结皮，依次增强到10级，从增加1级再到10级的积累增强后的皮层强度已能满足进入定型台要求，定型后得到为合格产品，本发明使得结晶结皮过程无气泡泄漏，结晶结皮强度大，稳定性好，对PP熔体强度要求低，有利结晶结皮出符合产品要求的表面，整体无缝过渡，保证结皮完整。
Description
技术领域
本发明涉及高分子材料新成型技术领域，具体涉及一种PP板材无缝结晶结皮方法。
背景技术
高分子材料成型过程中成型材料相对于成型模具可分为静态，如注塑，三辊定型。另一种为成型过程中材料与模具和定型设备有相对运动，如PVC板，型材通过摸具定型台定型。型材相对于模具与型台是有对称的。选择怎样的定型方式一方面是产品需要，另一方面是材料性质决定。
像聚丙烯PP、聚甲醛POM、聚酰胺PA6、聚酰胺PA66、PET、PBT等结晶型材料就不能来用定型台方式对产品定型。也就极大的限制该类材料的应用，其根本原因是该类材料的熔体强体很弱，其熔体强度与表面初始结晶(结皮)之合力小于初始进入定型模产生的阻力，易造成熔体表面破裂。
为了使PP类结晶性高分子材料能如PVC材料样能釆用滑动式定型及能制成发泡板材，国内外同行多年来从各方进行探索，目前主要集中在对材料进行化学改性生产高熔体强度PP如国内杨子石化，美国杜邦，韩国三星在这方面取得很多成果。但因工艺复杂产品价格成倍增加，极大限制该材料应用，且效果仍未能满足普通生产工艺要求。
发明内容
为解决上述问题，本发明旨在提供一种解决普通熔体强度PP能满足生产工艺条件下稳定生产的整体解决方案、生产过程中稳定性好、不易破裂、保有足够的推力、同时有利结晶结皮出符合产品要求的表面、整体无缝过渡和保证结皮完整求的PP板材无缝结晶结皮方法。
为实现本发明目的，采用的技术方案是：一种PP板材无缝结晶结皮方法，所述无缝结晶结皮方法所使用的装置设置为微分结晶结皮装置，微分结晶结皮装置分为两个部分，分别为高温流道和预定型段，所述高温流道与预定型段之间设置有隔温槽，所述微分结晶结皮装置内部设置有熔体流道，熔体流道的表面设置为微分结晶面，所述熔体流道的外侧设置有冷却水管和高温油管，冷却水管设置在预定型段内部，高温油管设置在高温流道内部，所述微分结晶结皮装置的前端设置有挤出模，后端设置有定型台，所述无缝结晶结皮方法具体包括以下步骤：
1).初始结皮：由挤出模挤出来的熔体经过微分结晶结皮装置内部的高温流道内部的高温油管调整保持熔体与接触面温度为200～300℃，通过隔温槽进入到预定型段，到达K点后，由于微分结晶结皮装置内部的预定型段内部温度为10～80℃，由于K点宽度只有2～5mm，温度梯度达到40～80℃/mm，此时结皮阻力远远小于熔体的初结皮强度与挤出熔体推力之和，在1～2mm内迅速结晶结皮，K点对应微分结晶面是连续无缝的，使得熔体无缝结晶结皮能顺利连续进行，结皮表面光洁，通过已结皮材料牵引继续结皮发泡。
2).连续结皮：预定型段内部的增强从第1级开始，冷却水管内部通冷水使该段与熔体接触的微分结晶面的温度低于PP材料结晶温度，使PP材料熔体表面结晶结皮，计算设计每1级的微分结晶面产生的阻力，使得该阻力从增加1级再到10级以上的积累的阻力之和必须小于PP材料在熔体下强度与挤出对熔体推力之和；
3).增强结皮：将冷却水管的级数依次增强到10级，从增加1级再到10级的积累增强后的皮层的强度已完全能满足进入普通之型台工艺要求，由牵引出后进入到定型台，定型后得到为合格产品。
优选的，所述隔温槽与熔体流道所对应的微分结晶面之间的垂直距离为3～10mm，其中，隔温槽的宽度设置为1～5mm，微分结晶面的宽度设置为10～300mm。
优选的，所述K点的温降梯度设置为40℃～80℃/mm，该点压力应保持在4～16Mpa，其中，K点对应的微分结晶面为连续无缝的结晶面，K点对应的微分结晶面流道表面光洁度为▽3～▽5。
优选的，所述高温油管的输入端连接模温机，其中，高温油管内部的温度设置为180～300℃。
优选的，所述冷却水管设置为单独能控制流量的冷水管，其中，冷却水管内部的温度设置为10～80℃。
优选的，所述隔温槽的宽度为0～5mm，隔温槽在微分结晶结皮装置内部对称设置。
优选的，所述高温流道内部的压力设置为4～16MPa，预定型段内部的压力设置为2～6MPa。
本发明的有益效果为：本发明PP板材无缝结晶结皮方法将解决了PP初始由熔体到结晶结皮的关键技术基础，熔体连续挤出，设置多级进行微分面进行结晶，使得结晶过程无气泡泄漏产生，结晶后的PP板面平整，冷却均匀，不产生翘曲部分，结晶结皮强度大，稳定性好，对PP熔体强度要求低，普通PP材料即可满足要求，不易破裂，充分利用挤出机对熔体的压力抵消结晶结皮时牵出的阻力，降低了对熔体强度的需求，同时有利结晶结皮出符合产品要求的表面，规格生产稳定效率高。
附图说明
图1是本发明PP板材无缝结晶结皮方法的结晶结皮装置结构示意图。
图2是本发明PP板材无缝结晶结皮方法的结晶结皮装置内部K点结构示意图。
图中：1、高温流道；2、隔温槽；3、预定型段；4、冷却水管；5、高温油管；6、微分结晶面；7、熔体流道；8、定型台；9、微分结晶结皮装置；10、挤出模。
具体实施方式
下面将结合本发明的实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
请参照图1-2所示，本发明采用的技术方案为：一种PP板材无缝结晶结皮方法，所述无缝结晶结皮方法所使用的装置设置为微分结晶结皮装置9，微分结晶结皮装置9分为两个部分，分别为高温流道1和预定型段3，所述高温流道1与预定型段之间设置有隔温槽2，所述微分结晶结皮装置内部设置有熔体流道7，熔体流道7的表面设置为微分结晶面6，所述熔体流道7的外侧设置有冷却水管4和高温油管5，冷却水管4设置在预定型段3内部，高温油管5设置在高温流道1内部，所述微分结晶结皮装置9的前端设置有挤出模10，后端设置有定型台8，所述无缝结晶结皮方法具体包括以下步骤：
1).初始结皮：由挤出模10挤出来的熔体经过微分结晶结皮装置9内部的高温流道1内部的高温油管5调整保持熔体与接触面温度为200～300℃，通过隔温槽2进入到预定型段3，到达K点后，由于微分结晶结皮装置9内部的预定型段3内部温度为10～80℃，由于K点宽度只有2～5mm，温度梯度达到40～80℃/mm，此时结皮阻力远远小于熔体的初结皮强度与挤出熔体推力之和，在1～2mm内迅速结晶结皮，K点对应微分结晶面6是连续无缝的，使得熔体无缝结晶结皮能顺利连续进行，结皮表面光洁，通过已结皮材料牵引继续结皮发泡。
2).连续结皮：预定型段3内部的增强从第1级开始，冷却水管4内部通冷水使该段与熔体接触的微分结晶面6的温度低于PP材料结晶温度，使PP材料熔体表面结晶结皮，计算设计每1级的微分结晶面6产生的阻力，使得该阻力从增加1级再到10级以上的积累的阻力之和必须小于PP材料在熔体下强度与挤出对熔体推力之和；
3).增强结皮：将冷却水管4的级数依次增强到10级，从增加1级再到10级的积累增强后的皮层的强度已完全能满足进入普通之型台工艺要求，由牵引出后进入到定型台8，定型后得到为合格产品。
进一步地，所述隔温槽2与熔体流道7所对应的微分结晶面6之间的垂直距离为3～10mm，其中，隔温槽2的宽度设置为1～5mm，微分结晶面6的宽度设置为10～300mm。
进一步地，所述K点的温降梯度设置为40℃～80℃/mm，该点压力应保持在4～16Mpa，其中，K点对应的微分结晶面6为连续无缝的结晶面，K点对应的微分结晶面6流道表面光洁度为▽3～▽5。
进一步地，所述高温油管5的输入端连接模温机，其中，高温油管5内部的温度设置为180～300℃。
进一步地，所述冷却水管4设置为单独能控制流量的冷水管，其中，冷却水管4内部的温度设置为10～80℃。
进一步地，所述隔温槽2的宽度为0～5mm，隔温槽2在微分结晶结皮装置9内部对称设置。
进一步地，所述高温流道1内部的压力设置为4～16MPa，预定型段3内部的压力设置为2～6MPa。
在本发明中，本发明PP板材无缝结晶结皮方法将基材由熔体转化为结晶结皮状连续拉出，设置多级进行微分面进行结晶，使得结晶过程无气泡泄漏产生，结晶后的PP板面平整，冷却均匀，不产生翘曲部分，结晶结皮强度大，稳定性好，对PP熔体强度要求低，普通PP材料即可满足要求，不破裂，充分利用挤出机对熔体的压力抵消结晶结皮时牵出的阻力，降低了对熔体强度的需求，无缝结晶结皮，板材表面光洁生产效率高、能耗低，减少发泡剂及其他辅材的添加，降低了成本扩大了PP材料的应用范围。符合产品要求的表面，整体无缝过渡，保证结皮完整。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (7)
1.一种PP板材无缝结晶结皮方法，其特征在于：所述无缝结晶结皮方法所使用的装置设置为微分结晶结皮装置(9)，微分结晶结皮装置(9)分为两个部分，分别为高温流道(1)和预定型段(3)，所述高温流道(1)与预定型段(3)之间设置有隔温槽(2)，所述微分结晶结皮装置(9)内部设置有熔体流道(7)，熔体流道(7)的表面设置为微分结晶面(6)，所述熔体流道(7)的外侧设置有冷却水管(4)和高温油管(5)，冷却水管(4)设置在预定型段(3)内部，高温油管(5)设置在高温流道(1)内部，所述微分结晶结皮装置(9)的前端设置有挤出模(10)，后端设置有定型台(8)，所述无缝结晶结皮方法具体包括以下步骤：
1)初始结皮：由挤出模(10)挤出来的熔体经过微分结晶结皮装置(9)内部的高温流道(1)内部的高温油管(5)调整保持熔体与接触面温度为200～300℃，通过隔温槽(2)进入到预定型段(3)，到达K点后，由于微分结晶结皮装置(9)内部的预定型段(3)内部温度为10～80℃，由于K点宽度只有2～5mm，温度梯度达到40～80℃/mm，此时结皮阻力远远小于熔体的初结皮强度与挤出熔体推力之和，在1～2mm内迅速结晶结皮，K点对应微分结晶面(6)是连续无缝的，使得熔体无缝结晶结皮能顺利连续进行，结皮表面光洁，通过已结皮材料牵引继续结皮发泡；
2)连续结皮：预定型段(3)内部的增强从第1级开始，冷却水管(4)内部通冷水使预定型段(3)与熔体接触的微分结晶面(6)的温度低于PP材料结晶温度，使PP材料熔体表面结晶结皮，计算设计每1级的微分结晶面(6)产生的阻力，使得该阻力从增加1级再到10级以上的积累的阻力之和必须小于PP材料在熔体下强度与挤出对熔体推力之和；
3)增强结皮：将冷却水管(4)的级数依次增强到10级，从增加1级再到10级的积累增强后的皮层的强度已完全能满足进入普通之型台工艺要求，由牵引出后进入到定型台(8)，定型后得到为合格产品。
2.根据权利要求1所述的一种PP板材无缝结晶结皮方法，其特征在于：所述隔温槽(2)与熔体流道(7)所对应的微分结晶面(6)之间的垂直距离为3～10mm，其中，隔温槽(2)的宽度设置为1～5mm，微分结晶面(6)的宽度设置为10～300mm。
3.根据权利要求1所述的一种PP板材无缝结晶结皮方法，其特征在于：所述K点的温降梯度设置为40℃～80℃/mm，K点压力应保持在4～16Mpa，其中，K点对应的微分结晶面(6)为连续无缝的结晶面，K点对应的微分结晶面(6)流道表面光洁度为▽3～▽5。
4.根据权利要求1所述的一种PP板材无缝结晶结皮方法，其特征在于：所述高温油管(5)的输入端连接模温机，其中，高温油管(5)内部的温度设置为180～300℃。
5.根据权利要求1所述的一种PP板材无缝结晶结皮方法，其特征在于：所述冷却水管(4)设置为单独能控制流量的冷水管，其中，冷却水管(4)内部的温度设置为10～80℃。
6.根据权利要求1所述的一种PP板材无缝结晶结皮方法，其特征在于：所述隔温槽(2)的宽度为0～5mm，隔温槽(2)在微分结晶结皮装置(9)内部对称设置。
7.根据权利要求1所述的一种PP板材无缝结晶结皮方法，其特征在于：所述高温流道(1)内部的压力设置为4～16MPa，预定型段(3)内部的压力设置为2～6MPa。
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