CN111805869A - 一种螺纹内壁挤出模具和提高薄膜料棒纤维化程度的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种螺纹内壁挤出模具和提高薄膜料棒纤维化程度的方法，所述模具包括模具体，模具体内设有锥孔腔和挤出孔，锥孔腔的小径端与挤出孔连通，锥孔腔的内壁上设置有螺纹。本发明通过在锥孔腔的内壁上设置有螺纹，可有效提高PTFE在柱塞式推挤过程中粉料颗粒与模具内壁之间的剪切摩擦作用，使料棒的纤维化程度显著提高，并且由于螺纹的导向作用，使剪切力的作用方向总是平行于螺纹的方向，相应的由此产生的微纤维会沿着螺纹的方向发生取向，纤维化方向更加精确，保证最后所生产的PTFE薄膜的质量均匀性和力学稳定性，一般模具生产的聚四氟乙烯薄膜，其厚度均匀性的CV值在30～50％，而采用本发明制备的PTFE薄膜，其厚度均匀性的CV值能达到10％以内。
Description
技术领域
本发明属于模具技术领域，具体涉及一种螺纹内壁挤出模具和提高薄膜料棒纤维化程度的方法。
背景技术
聚四氟乙烯(PTFE)以其自身诸多的优点正不断在航空航天、石油化工、电子、医药等方面获得广泛应用。对于聚四氟乙烯而言，因其高粘弹性，若是采用螺杆挤出进行加工，制品的使用性能会受到很大影响，因此连续生产的PTFE制品大多采用柱塞式挤出方式加工。传统的聚四氟乙烯透气薄膜的制作过程中，PTFE坯体的挤出过程使用的一般为内壁光滑的模具，之后再按照压延、双向拉伸、热处理和横拉等工艺制得PTFE微孔膜，其工艺流程为：
PTFE树脂、助挤剂(选料)——混合——压延——双向拉伸——卷取。
采用传统工艺加工聚四氟乙烯薄膜在挤出过程中存在两个缺点，一是挤出后料棒的纤维化程度较低，二是纤维化的方向较为杂乱。以上两个缺陷造成最终PTFE薄膜的力学性能和均匀性较难保证。
发明内容
本发明的目的在于提供一种保证最后所生产的薄膜的质量均匀性和力学稳定性的螺纹内壁挤出模具和提高薄膜料棒纤维化程度的方法。
实现本发明上述目的的技术方案为：
一种螺纹内壁挤出模具，包括模具体，所述模具体内设有锥孔腔和挤出孔，所述锥孔腔的小径端与挤出孔连通，所述锥孔腔的内壁上设置有螺纹。
进一步地，所述螺纹的深度方向与所述锥孔腔的内壁表面垂直。
进一步地，所述螺纹的内径与所述锥孔腔的内径相同。
进一步地，沿所述锥孔腔渐缩的方向，所述螺纹的螺距逐渐减小。
一种制造薄膜的方法，所述方法包括根据上述的螺纹内壁挤出模具挤出胚体的步骤。
进一步地，所述薄膜是聚四氟乙烯薄膜。
一种提高薄膜料棒纤维化程度的方法，所述薄膜料棒通过上述的螺纹内壁挤出模具挤出。
进一步地，所述薄膜是聚四氟乙烯薄膜。
进一步地，当需要提高聚四氟乙烯薄膜料棒纤维化程度时，则使得所述螺纹的深度加深。
进一步地，当需要提高聚四氟乙烯薄膜料棒纤维化程度时，则减小所述螺纹的螺距或增大所述螺纹的升角。
本发明与现有技术相比，其显著优点为：
本发明所设计的螺纹内壁挤出模具，通过在锥孔腔的内壁上设置有螺纹，可有效提高PTFE在柱塞式推挤过程中粉料颗粒与模具内壁之间的剪切摩擦作用，使料棒的纤维化程度显著提高，并且由于螺纹的导向作用，使剪切力的作用方向总是平行于螺纹的方向，相应的由此产生的微纤维会沿着螺纹的方向发生取向，纤维化方向更加精确，保证最后所生产的PTFE薄膜的质量均匀性和力学稳定性，采用一般模具生产的聚四氟乙烯薄膜，其厚度均匀性的CV值在30～50％，而采用内表面含螺纹结构的挤出模具制备的PTFE薄膜，其厚度均匀性的CV值能达到10％以内。
参照下面的附图，将对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
图1为螺纹内壁挤出模具的结构示意图。
图2为PTFE薄膜的制备流程图。
具体实施方式
下面通过举实例并结合所列附图具体阐述本发明的技术内容，如下：
如图1所示，一种螺纹内壁挤出模具，包括模具体1，所述模具体1内设有锥孔腔2和挤出孔3，所述锥孔腔2的小径端与挤出孔3连通，区别于常规模具，本发明的所述锥孔腔2的内壁上设置有螺纹4，所述螺纹4的规格可以根据制品的性能要求具体设置。
优选地，所述螺纹4的深度方向与所述锥孔腔2的内壁表面垂直。
优选地，所述螺纹4的内径与所述锥孔腔2的内径相同，外径大小根据纤维化程度的需求而确定，需要提高纤维化程度时使用外径较大的螺纹，内径外径之间的距离即为螺纹深度。
优选地，沿所述锥孔腔2渐缩的方向，所述螺纹4的螺距逐渐减小。
一种制造薄膜的方法，所述方法包括根据上述的螺纹内壁挤出模具挤出胚体的步骤。
优选地，所述薄膜是聚四氟乙烯薄膜。聚四氟乙烯薄膜的具体制备过程如图2所述，其中的挤出步骤即为采用本发明的螺纹内壁挤出模具挤出胚体。
一种提高薄膜料棒纤维化程度的方法，所述薄膜料棒通过上述的螺纹内壁挤出模具挤出。
优选地，所述薄膜是聚四氟乙烯薄膜。
优选地，当需要提高聚四氟乙烯薄膜料棒纤维化程度时，则使得所述螺纹4的深度加深。
优选地，当需要提高聚四氟乙烯薄膜料棒纤维化程度时，则减小所述螺纹4的螺距或增大所述螺纹4的升角，螺纹4的螺纹升角要求在0～90°范围内。
所述螺纹4的螺旋线方向分为左旋螺纹和右旋螺纹，通过不同方向的螺旋线可实现纤维化方向的精确控制。
本发明所设计的螺纹内壁挤出模具，通过在锥孔腔的内壁上设置有螺纹，可有效提高PTFE在柱塞式推挤过程中粉料颗粒与模具内壁之间的剪切摩擦作用，使料棒的纤维化程度显著提高，并且由于螺纹的导向作用，使剪切力的作用方向总是平行于螺纹的方向，相应的由此产生的微纤维会沿着螺纹的方向发生取向，纤维化方向更加精确，保证最后所生产的PTFE薄膜的质量均匀性和力学稳定性，其中螺纹4的螺距可设置为沿锥孔腔2渐缩的方向逐渐减小的形式，在料棒到达螺纹段后随着锥孔腔2的不断缩小，料棒不断被挤压，料棒的纤维化程度不断提高，将螺纹4的螺距逐渐减小可使得料棒的纤维化程度在之前已经提高的基础上能够随着挤压的加深不断随之逐步提高，实现与锥孔腔2的渐缩相匹配的效果。同时，根据实际生产情况的制品的性能参数对比和分析，发现将所述螺纹4的深度加深、减小所述螺纹4的螺距或增大所述螺纹4的升角均可进一步提高聚四氟乙烯薄膜料棒纤维化程度。
使用该含有螺纹的模具所生产的PTFE薄膜的质量均匀性和力学稳定性均有所提升，薄膜厚度的均匀性从现有技术的CV值30～50％之间提高到10％以内，而薄膜得到断裂伸长率从100％左右提高到150％，大大提升了聚四氟乙烯薄膜的性能。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种螺纹内壁挤出模具，包括模具体(1)，所述模具体(1)内设有锥孔腔(2)和挤出孔(3)，所述锥孔腔(2)的小径端与挤出孔(3)连通，其特征在于，所述锥孔腔(2)的内壁上设置有螺纹(4)。
2.根据权利要求1所述的螺纹内壁挤出模具，其特征在于，所述螺纹(4)的深度方向与所述锥孔腔(2)的内壁表面垂直。
3.根据权利要求1所述的螺纹内壁挤出模具，其特征在于，所述螺纹(4)的内径与所述锥孔腔(2)的内径相同。
4.根据权利要求1所述的螺纹内壁挤出模具，其特征在于，沿所述锥孔腔(2)渐缩的方向，所述螺纹(4)的螺距逐渐减小。
5.一种制造薄膜的方法，其特征在于，所述方法包括根据权利要求1-4任一项所述的螺纹内壁挤出模具挤出胚体的步骤。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述薄膜是聚四氟乙烯薄膜。
7.一种提高薄膜料棒纤维化程度的方法，其特征在于，所述薄膜料棒通过权利要求1-4任一项所述的螺纹内壁挤出模具挤出。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述薄膜是聚四氟乙烯薄膜。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，当需要提高聚四氟乙烯薄膜料棒纤维化程度时，则使得所述螺纹(4)的深度加深。
10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，当需要提高聚四氟乙烯薄膜料棒纤维化程度时，则减小所述螺纹(4)的螺距或增大所述螺纹(4)的升角。
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