CN109501099A - 一种带有包覆层的epp产品一次嫁接成型工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种带有包覆层的EPP产品一次嫁接成型工艺，包括以下步骤：原料粒子预压、成型、锁模预热、加热、产品基层表面复合、模具冷却、真空脱模和烘烤等步骤，且在产品基层表面复合中：打开包覆成型模具，对产品基层的贴合表面和复合材料采用175‑185℃的温度进行处理，成型后快速的将产品基层和复合材料贴合后并入包覆成型模具内锁紧，产品基层和复合材料的覆合面温度控制在175‑185℃，后迅速将包覆成型模具的型腔内温度升至175‑185℃，并对产品基层和复合材料的覆合面在高温高压的环境下进行多次加热；本发明与现有技术相比，使制得的EPP产品包覆有一层包覆层，包覆层与产品基层之间的剥离强度高，避免出现脱层、起皱和鼓包等质量缺陷。

Description

一种带有包覆层的EPP产品一次嫁接成型工艺
技术领域
本发明涉及泡塑制造技术领域，具体涉及一种带有包覆层的EPP产品一次嫁接成型工艺。
背景技术
EPP(聚丙烯塑料发泡材料)是一种性能卓越的高结晶型聚合物/气体复合材料，以其独特而优越的性能成为目前增长最快的环保新型抗压缓冲隔热材料；EPP制品具有十分优异的抗震吸能性能、形变后恢复率高、很好的耐热性、耐化学品、耐油性和隔热性，另外，其质量轻，可大幅度减轻物品重量。
因此EPP应用领域越来越广泛，比如IT产品、电子通讯设备、液晶显示器、等离子彩电、精密电子元器件和精密仪器仪表等都开始大量采用EPP作包装材料。另外一个特别重要的应用领域是在汽车工业中的大量应用：汽车保险杠、汽车侧面防震芯、汽车车门防震芯、高级安全汽车座椅、儿童安全座椅、工具箱、后备箱、扶手、底垫板、遮阳板和仪表盘等(据统计数据反映：当前每辆汽车平均用塑料100～130kg，其中应用EPP塑料约4～6kg)。
目前国内EPP产品外观商品性差，表面褶皱，产品档次低，因此在应用过程中受到严重的限制，为了提高EPP产品的应用，现在在EPP产品表面通过涂胶工艺来粘接一个覆合材料层，采用上述的工艺对EPP产品的表面处理后，覆合材料层与EPP产品之间的剥离强度低，导致在使用的过程中容易发生脱层、起皱和鼓包等现象，降低了产品的使用寿命，且产品的气味大，不符合市场的需求。
发明内容
针对现有技术中所存在的不足，本发明的目的在于提供一种带有包覆层的EPP产品一次嫁接成型工艺，以解决现有技术中，EPP产品的表面覆合层的剥离强度底，容易出现脱层、起皱和鼓包等质量缺陷，且其气味的性能指标也大大超标的问题。
为实现上述目的，本发明采用了如下的技术方案：一种带有包覆层的EPP产品一次嫁接成型工艺，包括以下步骤：
S1原料粒子预压：在粒子预压罐内对EPP粒子采用多阶段式压力进行预压处理；
S2成型：利用带压的入料风将经过S1处理后的EPP粒子通过分步加料的方式从入料筒送入到包覆成型模具的型腔内，并采用带压的流动风使EPP粒子均匀分散在对包覆成型模具的型腔内，同时对包覆成型模具的型腔内进行加压；
S3锁模预热:将包覆成型模具的固模和移模进行锁紧固定，同时将包覆成型模具的型腔内的温度加热到50-60℃；
S4加热：通过蒸汽对包覆成型模具的固模和移模采用单面加热和双面加热相结合的方式进行加热形成产品基层，包覆成型模具的型腔内温度加热至150-160℃；
S5产品基层表面复合：打开包覆成型模具，对产品基层的贴合表面和复合材料采用175-185℃的温度进行处理，成型后快速的将产品基层和复合材料贴合后并入包覆成型模具内锁紧，产品基层和复合材料的覆合面温度控制在175-185℃，后迅速将包覆成型模具的型腔内温度升至175-185℃，并对产品基层和复合材料的覆合面在高温高压的环境下进行多次加热，使复合材料在产品基层的覆合面复合一层包覆层；
S6模具冷却：采用水冷和气冷交替的方式对包覆成型模具的固模和移模进行降温，使其温度快速降至35-45℃；
S7真空脱模：在包覆成型模具的型腔内进行抽真空处理，然后将带压的空气通入移模后通入固模中使固模与移模之间产生松动，再将固模与移模分离后将产品从包覆成型模具的型腔内移出；
S8烘烤：将脱模后的产品放入到高温烘房进行烘烤定型后转入低温烘房中进行冷却定型。
进一步，所述S1中的多段式压力为六段式压力，分别为：预压过程1，其压力为0.25-0.35bar，压制时间为25-35min；预压过程2，其压力为3.6-4.5bar，压制时间为7.5-8.5h；预压过程3，其压力为3.6-4.5bar，压制时间为25-35min；预压过程4，其压力为2.5-3.5bar，压制时间为25-35min；预压过程5，其压力为1.6-2bar，压制时间为28-32min；预压过程5，其压力为1.6-2bar，压制时间为28-32min；预压过程6，其压力为1.6-2bar，压制时间为98-100h。
进一步，所述S2中采用两步将EPP粒子从入料筒送入到包覆成型模具的型腔内，第一步采用的入料风的压力为3-3.5bar，流动风的压力为1.5-2.5bar，包覆成型模具的型腔内加压0.6-1bar；第二步采用的入料风的压力为2.5-3bar，流动风的压力为1.5-2.5bar，包覆成型模具的型腔内加压0.5-1bar。
进一步，所述S3中对固模和移模进行锁紧固定的压力为130-150bar，包覆成型模具的型腔内的加热时间为2-5s。
进一步，所述S4中采用单面加热和双面加热相结合为：在固模侧进行加热的蒸汽压力控制在0.6-1.5bar，在移模侧进行加热的蒸汽压力控制在0.8-2bar，在固模和移模两侧同时进行双面加热的蒸汽压力控制在2.5-4bar。
进一步，所述S5中包覆成型模具的锁模压力为190-200bar，采用压力为3.5-4.5bar的蒸汽对产品基层的覆合面加热18-20s，对产品基层的覆合面的相对面加热28-30s后在产品基层的覆合面进行蒸汽穿透加热13-16s。
进一步，所述S7中向移模中通入的空气压力为0.1-1bar，向固模中通入的空气压力为0.5-2bar。
进一步，所述S8中，在夏季，高温烘房中的烘烤温度为60-65℃，烘烤时间为210-270min，低温烘房中的烘烤温度为35-40℃，烘烤时间为110-130min；在冬季，高温烘房中的烘烤温度为70-75℃，烘烤时间为270-330min，低温烘房中的烘烤温度为40-45℃，烘烤时间为170-190min。
相比于现有技术，本发明具有如下有益效果：
1、通过本工艺加工形成EPP产品的产品基层后通过产品基层表面复合技术将复合材料包覆在产品基层的表面形成一个包覆层，包覆层与产品基层之间的剥离强度高，达到了9N/5cm以上，避免出现脱层、起皱和鼓包等质量缺陷；
2、通过本工艺加工形成EPP产品质地轻盈，强度高且无异味；
3、提高了EPP产品的表面性能，如：耐刮擦；扩大了EPP产品的应用范围；将工艺应用于电子产品、高级医疗器具、精密仪器、声像产品、照相机、玻璃陶瓷、工艺品和家用电器的缓冲包装，以及汽车内饰、玩具、家居用品和体育用品等高端领域。
具体实施方式
下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
实施例
一种带有包覆层的EPP产品一次嫁接成型工艺，包括以下步骤：
S1原料粒子预压：在粒子预压罐内对EPP粒子采用多阶段式压力进行预压处理；多段式压力为六段式压力，分别为：预压过程1，其压力为0.25-0.35bar，压制时间为25-35min；预压过程2，其压力为3.6-4.5bar，压制时间为7.5-8.5h；预压过程3，其压力为3.6-4.5bar，压制时间为25-35min；预压过程4，其压力为2.5-3.5bar，压制时间为25-35min；预压过程5，其压力为1.6-2bar，压制时间为28-32min；预压过程5，其压力为1.6-2bar，压制时间为28-32min；预压过程6，其压力为1.6-2bar，压制时间为98-100h；通过此六段式压力的压力的设定以及每段压力所对应的压制时间上的设定，使EPP粒子在粒子预压罐内进行充分的膨胀发泡，以便于在后续的成型过程中，EPP粒子之间能够有效的进行结合，提高后续的成型效果，提高产品的表观质量。
S2成型：利用带压的入料风将经过S1处理后的EPP粒子通过分步加料的方式从入料筒送入到包覆成型模具的型腔内，并采用带压的流动风使EPP粒子均匀分散在对包覆成型模具的型腔内，同时对包覆成型模具的型腔内进行加压；采用两步将EPP粒子从入料筒送入到包覆成型模具的型腔内，第一步采用的入料风的压力为3-3.5bar，流动风的压力为1.5-2.5bar，包覆成型模具的型腔内加压0.6-1bar；第二步采用的入料风的压力为2.5-3bar，流动风的压力为1.5-2.5bar，包覆成型模具的型腔内加压0.5-1bar；入料风的设置为了提高了EPP粒子在进行加料过程中的流动性，通过在包覆成型模具的型腔内加压来提高加料速度，通过流动风使EPP粒子均匀的分布在包覆成型模具的型腔内，采用两步加料为了提高包覆成型模具的型腔内EPP粒子的密实度，提高产品的成型品质；流动风是通过从包覆成型模具上的一个气塞上通入空气，从包覆成型模具上的另一个气塞排入成型机的气室中，从成型机的气室上的排气阀排走而形成的。
S3锁模预热:将包覆成型模具的固模和移模进行锁紧固定，同时将包覆成型模具的型腔内的温度加热到50-60℃；对固模和移模进行锁紧固定的压力为130-150bar，包覆成型模具的型腔内的加热时间为2-5s；使包覆成型模具的型腔内按照一定的加热速度快速达到预热温度，促使EPP粒子间能够进行更好的熔接，防止在成型过程中出现急冷的情况而造成熔接不良导致产品成型失效。
S4加热：通过蒸汽对包覆成型模具的固模和移模采用单面加热和双面加热相结合的方式进行加热形成产品基层，包覆成型模具的型腔内温度加热至150-160℃；采用单面加热和双面加热相结合为：在固模侧进行加热的蒸汽压力控制在0.6-1.5bar，在移模侧进行加热的蒸汽压力控制在0.8-2bar，在固模和移模两侧同时进行双面加热的蒸汽压力控制在2.5-4bar；使EPP粒子在包覆成型模具的型腔内充分加热熔融后成型，且在成型的基层表面形成自然皮纹。
S5产品基层表面复合：打开包覆成型模具，对产品基层的贴合表面和复合材料采用175-185℃的温度进行处理，成型后快速的将产品基层和复合材料贴合后并入包覆成型模具内锁紧，产品基层和复合材料的覆合面温度控制在175-185℃，后迅速将包覆成型模具的型腔内温度升至175-185℃，并对产品基层和复合材料的覆合面在高温高压的环境下进行多次加热，使复合材料在产品基层的覆合面复合一层包覆层；包覆成型模具的锁模压力为190-200bar，采用压力为3.5-4.5bar的蒸汽对产品基层的覆合面加热18-20s，对产品基层的覆合面的相对面加热28-30s后在产品基层的覆合面进行蒸汽穿透加热13-16s，使包覆成型模具的型腔内温度升至175-185℃，使产品基层和复合材料充分覆合，增加产品在覆合后的剥离强度，避免出现脱层、起皱和鼓包等质量缺陷。
S6模具冷却：采用水冷和气冷交替的方式对包覆成型模具的固模和移模进行降温，使其温度快速降至35-45℃；避免包覆成型模具的型腔内成型之后的产品长时间处于高温状态，而影响产品的成型效果，降低成型后的产品的表面品质，且有利于成型后的产品进行后续的脱模工作；在进行水冷和气冷的过程中对包覆成型模具的型腔内冷却后形成的冷凝液及时的排出，冷凝液排出的同时带走了部分热量，且避免冷凝液影响产品的品质。
S7真空脱模：在包覆成型模具的型腔内进行抽真空处理，然后将带压的空气通入移模后通入固模中使固模与移模之间产生松动，再将固模与移模分离后将产品从包覆成型模具的型腔内移出；向移模中通入的空气压力为0.1-1bar，向固模中通入的空气压力为0.5-2bar；通过真空将包覆成型模具的型腔内的水分抽干，同时使产品进一步定型，然后在移模和固模上分别施加一定的压力后使移模和固模之间产生松动，便于顶针快速的将移模和固模进行分离，以确保产品在脱模过程中的完整性。
S8烘烤：将脱模后的产品放入到高温烘房进行烘烤定型后转入低温烘房中进行冷却定型；在夏季，高温烘房中的烘烤温度为60-65℃，烘烤时间为210-270min，低温烘房中的烘烤温度为35-40℃，烘烤时间为110-130min；在冬季，高温烘房中的烘烤温度为70-75℃，烘烤时间为270-330min，低温烘房中的烘烤温度为40-45℃，烘烤时间为170-190min；在室外的温度低于25℃时，需将高温烘房中的温度加热至40℃后，才可以将脱模后的产品放入到高温烘房中，然后将高温烘房中的烘烤温度加热至60-65℃后进行烘烤；在室外的温度高于25℃时，可直接将脱模后的产品放入到高温烘房中；这样为了提高产品的各项性能指标，形成合格的产品。
将上述制得的产品取五块参照GB/T 2790进行剥离强度的检测实验，得出以下的检测结果：
检测样 剥离强度(N/5cm)
行业标准 ≥6
样品1 10
样品2 12
样品3 13
样品4 9
样品5 11
通过上述表格中的检测数据可以分析，通过本工艺制得的产品具有较强的剥离强度，五个检测样品中的最低剥离强度为9N/5cm，已远远的超过了行业标准(≥6N/5cm)，完全符合生产要求，且对制得的几个样品进行检测，均无脱层、起皱和鼓包等质量缺陷，样品也没有任何的异味，使得具有更广泛的应用范围。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种带有包覆层的EPP产品一次嫁接成型工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1原料粒子预压：在粒子预压罐内对EPP粒子采用多阶段式压力进行预压处理；
S2成型：利用带压的入料风将经过S1处理后的EPP粒子通过分步加料的方式从入料筒送入到包覆成型模具的型腔内，并采用带压的流动风使EPP粒子均匀分散在对包覆成型模具的型腔内，同时对包覆成型模具的型腔内进行加压；
S3锁模预热:将包覆成型模具的固模和移模进行锁紧固定，同时将包覆成型模具的型腔内的温度加热到50-60℃；
S4加热：通过蒸汽对包覆成型模具的固模和移模采用单面加热和双面加热相结合的方式进行加热形成产品基层，包覆成型模具的型腔内温度加热至150-160℃；
S5产品基层表面复合：打开包覆成型模具，对产品基层的贴合表面和复合材料采用175-185℃的温度进行处理，成型后快速的将产品基层和复合材料贴合后并入包覆成型模具内锁紧，产品基层和复合材料的覆合面温度控制在175-185℃，后迅速将包覆成型模具的型腔内温度升至175-185℃，并对产品基层和复合材料的覆合面在高温高压的环境下进行多次加热，使复合材料在产品基层的覆合面复合一层包覆层；
S6模具冷却：采用水冷和气冷交替的方式对包覆成型模具的固模和移模进行降温，使其温度快速降至35-45℃；
S7真空脱模：在包覆成型模具的型腔内进行抽真空处理，然后将带压的空气通入移模后通入固模中使固模与移模之间产生松动，再将固模与移模分离后将产品从包覆成型模具的型腔内移出；
S8烘烤：将脱模后的产品放入到高温烘房进行烘烤定型后转入低温烘房中进行冷却定型。
2.根据权利要求1所述的一种带有包覆层的EPP产品一次嫁接成型工艺，其特征在于：所述S1中的多段式压力为六段式压力，分别为：预压过程1，其压力为0.25-0.35bar，压制时间为25-35min；预压过程2，其压力为3.6-4.5bar，压制时间为7.5-8.5h；预压过程3，其压力为3.6-4.5bar，压制时间为25-35min；预压过程4，其压力为2.5-3.5bar，压制时间为25-35min；预压过程5，其压力为1.6-2bar，压制时间为28-32min；预压过程5，其压力为1.6-2bar，压制时间为28-32min；预压过程6，其压力为1.6-2bar，压制时间为98-100h。
3.根据权利要求1所述的一种带有包覆层的EPP产品一次嫁接成型工艺，其特征在于：所述S2中采用两步将EPP粒子从入料筒送入到包覆成型模具的型腔内，第一步采用的入料风的压力为3-3.5bar，流动风的压力为1.5-2.5bar，包覆成型模具的型腔内加压0.6-1bar；第二步采用的入料风的压力为2.5-3bar，流动风的压力为1.5-2.5bar，包覆成型模具的型腔内加压0.5-1bar。
4.根据权利要求1所述的一种带有包覆层的EPP产品一次嫁接成型工艺，其特征在于：所述S3中对固模和移模进行锁紧固定的压力为130-150bar，包覆成型模具的型腔内的加热时间为2-5s。
5.根据权利要求1所述的一种带有包覆层的EPP产品一次嫁接成型工艺，其特征在于：所述S4中采用单面加热和双面加热相结合为：在固模侧进行加热的蒸汽压力控制在0.6-1.5bar，在移模侧进行加热的蒸汽压力控制在0.8-2bar，在固模和移模两侧同时进行双面加热的蒸汽压力控制在2.5-4bar。
6.根据权利要求1所述的一种带有包覆层的EPP产品一次嫁接成型工艺，其特征在于：所述S5中包覆成型模具的锁模压力为190-200bar，采用压力为3.5-4.5bar的蒸汽对产品基层的覆合面加热18-20s，对产品基层的覆合面的相对面加热28-30s后在产品基层的覆合面进行蒸汽穿透加热13-16s。
7.根据权利要求1所述的一种带有包覆层的EPP产品一次嫁接成型工艺，其特征在于：所述S7中向移模中通入的空气压力为0.1-1bar，向固模中通入的空气压力为0.5-2bar。
8.根据权利要求1所述的一种带有包覆层的EPP产品一次嫁接成型工艺，其特征在于：所述S8中，在夏季，高温烘房中的烘烤温度为60-65℃，烘烤时间为210-270min，低温烘房中的烘烤温度为35-40℃，烘烤时间为110-130min；在冬季，高温烘房中的烘烤温度为70-75℃，烘烤时间为270-330min，低温烘房中的烘烤温度为40-45℃，烘烤时间为170-190min。
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