CN112776206B - 一种阻燃改性塑料及其成型设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种阻燃改性塑料的成型设备，包括混料装置、输料装置、挤出成型装置。所述混料装置包括罐体，所述罐体内均设有多个锥形外杆和锥形内杆，所述锥形外杆的外壁和内壁上均设有第一搅拌凸片，所述锥形内杆的内壁上设有第二搅拌凸片；所述锥形外杆的底部外壁转动连接有搅拌轴，所述搅拌轴的另一端固定套接有锥齿轮，所述罐体的内壁上固定连接有齿槽环，所述齿槽环的底部设有下斜齿与所述锥齿轮啮合连接，所述搅拌轴上设有搅拌片；所述挤出成型装置包括挤出圆筒、减速箱、输出电机、螺杆和机头。本申请还公开了一种阻燃改性塑料的成型设备生产的阻燃改性塑料。本发明可实现阻燃改性塑料的一体化加工，生产效率高。

Description

一种阻燃改性塑料及其成型设备

技术领域

本发明属于阻燃改性塑料技术领域，具体涉及一种阻燃改性塑料及其成型设备。

背景技术

改性塑料，是指在通用塑料和工程塑料的基础上，经过填充、共混、增强等方法加工改性，提高了阻燃性、强度、抗冲击性、韧性等方面的性能的塑料制品；通过增加阻燃剂可提高塑料的阻燃效果。

现有的阻燃改性塑料在进行加工时，需要借助搅拌混料装置进行原料的混合，一般搅拌混合的搅拌结构处于竖直或水平，进行竖直搅拌可能会出现上下梯度混料不均匀的现象，进行水平搅拌可能会产生横向梯度不均匀的现象，搅拌的均匀性可能较差。现在尚没有一种具有多位置搅拌结构且具有冷却结构的阻燃改性塑料的混料及成型设备。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种阻燃改性塑料的成型设备，包括混料装置、输料装置、挤出成型装置；

所述混料装置包括罐体，所述罐体内均设有多个锥形外杆和锥形内杆，所述锥形外杆的外壁和内壁上均设有第一搅拌凸片，所述锥形内杆的内壁上设有第二搅拌凸片；所述锥形外杆的底部外壁转动连接有搅拌轴，所述搅拌轴的另一端固定套接有锥齿轮，所述罐体的内壁上固定连接有齿槽环，所述齿槽环的底部设有下斜齿与所述锥齿轮啮合连接，所述搅拌轴上设有搅拌片；所述锥形外杆通过第一连杆连接第三伺服电机的输出轴；所述锥形内杆通过第二连杆连接第二伺服电机的输出轴；所述罐体的顶部设有进料口管，所述罐体的底部设有出料口管；

所述挤出成型装置包括挤出圆筒、减速箱、输出电机、螺杆和机头，所述挤出圆筒的内部转动连接有所述螺杆，所述螺杆的一端与所述减速箱的输出端固定连接，所述减速箱的输入端与所述输出电机的输出轴固定连接，所述机头与所述挤出圆筒的一端可拆卸连接，所述挤出圆筒上设置有电加热片，所述锥形外杆的底端和锥形内杆的顶端均设有固定环。

进一步地，所述混料装置包括左支撑架、右支撑架、第一伺服电机；所述第一伺服电机的输出轴与所述罐体的一侧中间连杆固定连接，所述罐体转动连接在所述左支撑架和所述右支撑架之间。

进一步地，所述输料装置为螺旋输送机，所述螺旋输送机包括：转动电机、导料筒和输送螺旋杆，所述导料筒贯穿右支撑架，所述导料筒与所述右支撑架固定焊接，所述导料筒的内部转动连接有所述输送螺旋杆，所述输送螺旋杆的一端与所述转动电机的输出轴末端固定连接，所述转动电机与所述导料筒的一端固定连接；所述导料筒的底端设置有进料斗，所述进料斗位于所述出料口管的底部，所述导料筒的顶端设置有出料管，所述出料管的末端固定连通有导料管，所述导料管与所述挤出圆筒连接。

进一步地，所述导料筒上设置有预热机构，所述预热机构包括：热风机、导风管、进气接管、出气接管和加热螺旋管，所述热风机的输出端固定连通有所述导风管，所述导风管的末端与所述加热螺旋管的一端通过所述进气接管连接，所述加热螺旋管的末端连接有所述出气接管，所述加热螺旋管设置在所述导料筒的筒壁内部。

进一步地，所述齿槽环的顶部还设有上斜齿与所述锥齿轮啮合连接，所述齿槽环外还设有上挡环和下挡环，所述上挡环和下挡环之间有能容纳搅拌轴穿过的空隙，且在上挡环上设有上密封帘，下挡环上设有下密封帘，所述上密封帘、下密封帘均包括支撑部和软帘，支撑部的一侧的上、下端与软帘连接，软帘的底部设有吊囊，上密封帘的吊囊能抵住下密封帘的支撑部形成密封结构。

进一步地，所述上挡环上设有上毛帘，所述下挡环上设有下毛帘，所述上毛帘、下毛帘均由多层毛丝组成，且上毛帘、下毛帘之间的毛丝交错设置，同时上毛帘和下毛帘接触处有毛丝重叠区。

进一步地，所述锥形外杆的外壁上的第一搅拌凸片从下往上依次变短，所述锥形外杆的内壁上的第一搅拌凸片从下往上依次变长；所述第二搅拌凸片从下往上依次变短。

进一步地，所述机头包括机头筒，所述机头筒内设有成型模孔，所述成型模孔外设有冷却水管，所述机头筒上设有进水管和出水管，所述进水管和出水管与冷却水管相连通。

本申请的有益之处在于：

1、本设备的混料装置具有多位置搅拌结构，混料效率高。

2、机头与挤出圆筒之间为可拆卸连接，可根据生产需要选择安装不同有成型模孔的机头，从而可以生产不同类型的产品。

3、设有的上密封帘和下密封帘，在不妨碍搅拌轴的正常转动情况下，可以有效阻挡原料进入齿槽环内。

4、本设备具有混料、熔融、挤出成型功能，可实现阻燃改性塑料的一体化加工，生产效率高。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2为图1中C处放大图；

图3是罐体内部的结构示意图；

图4是图3中A处放大图；

图5为上密封帘、下密封帘平时状态结构示意图；

图6为图5中B处放大图；

图7是预热机构的结构示意图；

图8是挤出成型设备的结构示意图；

图9是螺旋输送机的结构示意图；

图10是毛帘密封结构的结构示意图；

图中：左支撑架101，右支撑架102，第一伺服电机103，罐体104，第二伺服电机105，第三伺服电机106，进料口管107，出料口管108，螺旋输送机109，转动电机1091，导料筒1092，输送螺旋杆1093，进料斗110，出料管111，热风机112，支撑杆件113，导风管114，进气接管115，出气接管116，导料管117，支撑台118，第一侧板119，第二侧板120，挤出圆筒121，出水管122，机头123，成型模孔124，进水管125，支撑板126，螺栓127，固定块128，控制箱129，螺杆1211，减速箱1212，输出电机1213，第一连杆130，锥形外杆131，第一搅拌凸片132，搅拌轴133，齿槽环134，上斜齿1341，下斜齿1342，上挡环1343，上密封帘1344，支撑部13441，软帘13442，吊囊13443，下密封帘1345，下挡环1346，上毛帘1347，下毛帘1348，毛丝重叠区1349，锥齿轮135，第二连杆136，锥形内杆137，第二搅拌凸片138，搅拌片139，加热螺旋管140，固定环141。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中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申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都应当属于本申请保护的范围。

实施例1：

如图1-9所示，一种阻燃改性塑料的成型设备，包括混料装置、输料装置、挤出成型装置。

混料装置包括：左支撑架101、右支撑架102、第一伺服电机103、罐体104、进料口管107、出料口管108。

第一伺服电机103固定连接在左支撑架101的一侧，罐体104转动连接在左支撑架101和右支撑架102之间，左支撑架101和右支撑架102为罐体104提供架设，提供了安装的空间，第一伺服电机103的输出轴与罐体104的一侧中间连杆固定连接，罐体104通过第一伺服电机103驱动，可进行上下方向上的转动，从而进行上下方向上的混料，罐体104的顶部固定连接有进料口管107，罐体104的底部固定连接有出料口管108，进料口管107的末端和出料口管108的末端均设置有电磁阀，进料口管107和出料口管108用于原料的装入和放出，罐体104的顶部中间位置固定连接有第三伺服电机106，罐体104的底部中间位置固定连接有第二伺服电机105，罐体104的内部设置有两根锥形外杆131，罐体104的顶部固定连接有第一连杆130，两根锥形外杆131通过第一连杆130与第三伺服电机106的输出轴固定连接，锥形外杆131的内壁和锥形外杆131的外壁上均固定连接有若干个第一搅拌凸片132，第三伺服电机106为锥形外杆131提供驱动，使锥形外杆131在竖直方向上进行转动，进行竖直方向上的原料搅拌。锥形外杆131的底部设有搅拌轴133，搅拌轴133的一端与锥形外杆131的外壁转动连接，搅拌轴133的另一端固定套接有锥齿轮135，搅拌轴133上设有搅拌片139，罐体104的内壁上固定连接有齿槽环134，齿槽环134的底部设有下斜齿1342，齿槽环134的下斜齿与锥齿轮135啮合连接。

所述齿槽环134的顶部还设有上斜齿1341与所述锥齿轮135啮合连接，所述齿槽环134外还设有上挡环1343和下挡环1346，所述上挡环1343和下挡环1346之间有能容纳搅拌轴133穿过的空隙，且在上挡环1343上设有上密封帘1344，下挡环1346上设有下密封帘1345，本实施例中，所述上密封帘1344、下密封帘1345均由橡胶制成。所述上密封帘、下密封帘均包括支撑部13441和软帘13442，支撑部13441的一侧的上、下端与软帘13442连接，软帘的底部设有吊囊13443。上密封帘1344、下密封帘1345的支撑部13441具有一定弹性和支撑性，且上密封帘1344、下密封帘1345的支撑部13441之间有一定空隙（方便搅拌轴的转动），而软帘13442和吊囊13443具有好的柔软性，平时上密封帘1344的吊囊13443下垂能抵住下密封帘1345的支撑部13441形成密封结构，当搅拌轴转动过来时，搅拌轴133挤压上密封帘1344和下密封帘1345的支撑部，且软帘13442和吊囊13443覆盖在搅拌轴133的表面，因上密封帘1344和下密封帘1345有弹性，可使搅拌轴133顺利通过（上密封帘1344和下密封帘1345不妨碍搅拌轴133的正常转动），而软帘13442和吊囊13443覆盖在搅拌轴133的表面可有效阻挡原料进入齿槽环内。

锥形外杆131进行转动时，搅拌轴133也会随之一起进行转动，锥齿轮135与齿槽环134的上斜齿、下斜齿啮合，从而实现搅拌轴133的转动，搅拌轴133转动时，即可进行原料的搅拌混合，进一步提高了混合的均匀性。所述罐体104内部设置有两根锥形内杆137，两根锥形内杆137的底部通过第二连杆136与第二伺服电机105的输出轴固定连接，锥形内杆137的内壁均固定连接有若干个第二搅拌凸片138，锥形内杆137通过第二伺服电机105驱动，使锥形内杆137在竖直方向上进行转动，其中锥形内杆137和锥形外杆131可进行同向或反向的转动，也可以不同的速度转动，以此可进一步提高混料的效果。

具体而言，罐体104用于盛装PP树脂、邻苯二甲酸酯类增塑剂、环氧树脂稳定剂、硬脂酸润滑剂和溴系阻燃剂，用于PP树脂、邻苯二甲酸酯类增塑剂、环氧树脂稳定剂、硬脂酸润滑剂和溴系阻燃剂的混合。

作为具体方案，输送装置为螺旋输送机109，所述螺旋输送机109包括转动电机1091、导料筒1092和输送螺旋杆1093，导料筒1092贯穿右支撑架102，导料筒1092与右支撑架102固定焊接，导料筒1092的内部转动连接有输送螺旋杆1093，输送螺旋杆1093的一端与转动电机1091的输出轴末端固定连接，转动电机1091与导料筒1092的一端固定连接，右支撑架102与导料筒1092之间还固定连接有支撑杆件113，用于原料的输送，进行原料的提高，通过导料管117进入到挤出圆筒121中。导料筒109的底端设置有进料斗110，进料斗110位于出料口管108的底部，导料筒109的顶端设置有出料管111，通过螺旋输送机109进行混合后物料的输送，出料管111的末端固定连通有导料管117，导料管117与挤出圆筒121连接。

作为具体方案，导料筒1092上设置有预热机构，预热机构包括：热风机112、导风管114、进气接管115、出气接管116和加热螺旋管140，热风机112的输出端固定连通有导风管114，导风管114的末端与加热螺旋管140的一端通过进气接管115连接，加热螺旋管140的末端连接有出气接管116，加热螺旋管140设置在导料筒1092的筒壁内部，通过热风机112产生热风，热风进入到加热螺旋管140中，可为导料筒1092提供加热，从而为导料筒1092内部的原理提供加热，实现原料的预热处理。

挤出成型装置为螺杆挤出机，包括：挤出圆筒121、减速箱1212、输出电机1213、螺杆1211和机头123，挤出圆筒121的内部转动连接有螺杆1211，螺杆1211的一端与减速箱1212的输出端固定连接，减速箱1212的输入端与输出电机1213的输出轴固定连接，机头123与挤出圆筒121的一端可拆卸连接。所述机头123包括机头筒，所述机头筒内设有成型模孔124，所述成型模孔外设有冷却水管，所述机头筒上设有进水管125和出水管122，所述进水管125和出水管122与冷却水管相连通。

挤出圆筒121上设置有电加热片，用于原料的熔融，通过螺杆1211进行熔融原料的输送，通过机头123实现塑料的挤出成型。挤出圆筒121的底部设置有支撑台118，支撑台118的顶部两侧分别固定连接有第一侧板119和第二侧板120，第一侧板119和第二侧板120均与挤出圆筒121的壳体固定连接，为挤出圆筒121提供支撑安装。减速箱1212固定连接在第一侧板119的一侧，输出电机1213固定连接在减速箱1212的箱体顶部。所述第二侧板120上设有支撑板126，还包括固定杆和固定块128，所述固定杆穿过固定块128，所述固定杆用螺栓127固定在支撑板126上。所述固定块128用以支撑机头。

挤出圆筒121用于原料的加热熔融，机头123用于塑料的挤出成型。机头123与挤出圆筒121之间为可拆卸连接（常选螺纹连接），可根据生产需要选择安装不同有成型模孔的机头，从而可以生产不同类型的产品。

左支撑架101上固定连接有控制箱129，控制箱129与第一伺服电机103、第二伺服电机105、第三伺服电机106、热风机112、电磁阀、输出电机1213电性连接，用于整体结构的控制。

所述锥形外杆131的底端和锥形内杆137的顶端均设有固定环141。同时，所述锥形外杆131的外壁上的第一搅拌凸片132从下往上依次变短，所述锥形外杆131的内壁上的第一搅拌凸片132从下往上依次变长；所述第二搅拌凸片138从下往上依次变短。

使用上述阻燃改性塑料的成型设备生产的一种阻燃改性塑料，所述阻燃改性塑料各组分的重量比为：PP树脂70份、邻苯二甲酸酯类增塑剂4份、环氧树脂稳定剂6份、硬脂酸润滑剂10份、溴系阻燃剂10份。所述阻燃改性塑料的生产方法如下：将上述重量份原料放入混料装置的罐体内，原料混合均匀后经输送装置输送至挤出成型装置。

整个一种阻燃改性塑料的成型设备可实现阻燃改性塑料的流水线化加工，加工效率高，其中通过罐体104提供搅拌混合的位置，其中罐体104转动安装在左支撑架101和右支撑架102之间，同时设置有第一伺服电机103，可实现罐体104上下方向上的转动，同时设置有第二伺服电机105、第三伺服电机106、锥形外杆131和锥形内杆137，可进行罐体104内部竖直方向上的搅拌，通过锥形外杆131上的第一搅拌凸片132以及锥形内杆137上的第二搅拌凸片138进行搅拌，同时锥形外杆131和锥形内杆137的转动分别通过第三伺服电机106和第二伺服电机105提供驱动，锥形外杆131和锥形内杆137可进行同向或反向的转动，从而便于进行内部的搅拌混合，同时锥形外杆131上还具有多个转动设置的搅拌轴133，锥形外杆131在进行转动时，搅拌轴133通过端部的锥齿轮135和齿槽环134实现驱动，即锥齿轮135沿齿槽环134的内环进行行走，搅拌轴133可进行转动，从而便于进行罐体104底部的搅拌，通过上述结构的设计，提高了原料的混合效果，保障了搅拌混合的均匀性。

整个一种阻燃改性塑料的成型设备在进行原料的搅拌后，原料通过螺旋输送机109进行输送，可为挤出圆筒121提供上料，而螺旋输送机109上设置有预热机构，可为原料提供预热，提高进入到挤出圆筒121中原料的温度，便于进行挤出加工。

实施例2：

本实施例与实施例1的区别在于：所述阻燃改性塑料各组分的重量比为：PP树脂60份、邻苯二甲酸酯类增塑剂6份、环氧树脂稳定剂6份、硬脂酸润滑剂14份、溴系阻燃剂14份。

同时，所述上挡环1343上的上密封帘1344还可为上毛帘1347，所述下挡环1346上的下密封帘1345还可为下毛帘1348，所述上毛帘1347、下毛帘1348均由多层毛丝组成，且上毛帘、下毛帘之间的毛丝交错设置，同时上毛帘和下毛帘接触处有毛丝重叠区，毛丝重叠区的高度为1-2CM。同样，上毛帘、下毛帘之间的毛丝交错重叠形成毛帘密封结构，阻挡原料进入齿槽环内。具体如图10所示。当搅拌轴转动过来时，转动轴挤压上毛帘、下毛帘的毛丝，毛丝弯曲使搅拌轴顺利通过，上毛帘、下毛帘不阻碍搅拌轴的正常转动。

以上所述仅为本申请的具体实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种阻燃改性塑料的成型设备，其特征在于：包括混料装置、输料装置、挤出成型装置；

所述混料装置包括罐体，所述罐体内均设有多个锥形外杆和锥形内杆，所述锥形外杆的外壁和内壁上均设有第一搅拌凸片，所述锥形内杆的内壁上设有第二搅拌凸片；所述锥形外杆的底部外壁转动连接有搅拌轴，所述搅拌轴的另一端固定套接有锥齿轮，所述罐体的内壁上固定连接有齿槽环，所述齿槽环的底部设有下斜齿与所述锥齿轮啮合连接，所述搅拌轴上设有搅拌片；所述锥形外杆通过第一连杆连接第三伺服电机的输出轴；所述锥形内杆通过第二连杆连接第二伺服电机的输出轴；所述罐体的顶部设有进料口管，所述罐体的底部设有出料口管；

所述挤出成型装置包括挤出圆筒、减速箱、输出电机、螺杆和机头，所述挤出圆筒的内部转动连接有所述螺杆，所述螺杆的一端与所述减速箱的输出端固定连接，所述减速箱的输入端与所述输出电机的输出轴固定连接，所述机头与所述挤出圆筒的一端可拆卸连接，所述挤出圆筒上设置有电加热片，所述锥形外杆的底端和锥形内杆的顶端均设有固定环；

所述混料装置包括左支撑架、右支撑架、第一伺服电机；所述第一伺服电机的输出轴与所述罐体的一侧中间连杆固定连接，所述罐体转动连接在所述左支撑架和所述右支撑架之间；

所述齿槽环外还设有上挡环和下挡环，所述上挡环和下挡环之间有能容纳搅拌轴穿过的空隙，且在上挡环上设有上密封帘，下挡环上设有下密封帘，所述上密封帘、下密封帘均包括支撑部和软帘，支撑部的一侧的上、下端与软帘连接，软帘的底部设有吊囊。

2.根据权利要求1所述的一种阻燃改性塑料的成型设备，其特征在于：所述输料装置为螺旋输送机，所述螺旋输送机包括：转动电机、导料筒和输送螺旋杆，所述导料筒贯穿右支撑架，所述导料筒与所述右支撑架固定焊接，所述导料筒的内部转动连接有所述输送螺旋杆，所述输送螺旋杆的一端与所述转动电机的输出轴末端固定连接，所述转动电机与所述导料筒的一端固定连接；所述导料筒的底端设置有进料斗，所述进料斗位于所述出料口管的底部，所述导料筒的顶端设置有出料管，所述出料管的末端固定连通有导料管，所述导料管与所述挤出圆筒连接。

3.根据权利要求2所述的一种阻燃改性塑料的成型设备，其特征在于：所述导料筒上设置有预热机构，所述预热机构包括：热风机、导风管、进气接管、出气接管和加热螺旋管，所述热风机的输出端固定连通有所述导风管，所述导风管的末端与所述加热螺旋管的一端通过所述进气接管连接，所述加热螺旋管的末端连接有所述出气接管，所述加热螺旋管设置在所述导料筒的筒壁内部。

4.根据权利要求1所述的一种阻燃改性塑料的成型设备，其特征在于：所述上挡环上设有上毛帘，所述下挡环上设有下毛帘，所述上毛帘、下毛帘均由多层毛丝组成，且上毛帘、下毛帘之间的毛丝交错设置，同时上毛帘和下毛帘接触处有毛丝重叠区。

5.根据权利要求1-3任一项所述的一种阻燃改性塑料的成型设备，其特征在于：所述锥形外杆的外壁上的第一搅拌凸片从下往上依次变短，所述锥形外杆的内壁上的第一搅拌凸片从下往上依次变长；所述第二搅拌凸片从下往上依次变短。

6.根据权利要求1-3任一项所述的一种阻燃改性塑料的成型设备，其特征在于：所述机头包括机头筒，所述机头筒内设有成型模孔，所述成型模孔外设有冷却水管，所述机头筒上设有进水管和出水管，所述进水管和出水管与冷却水管相连通。

7.根据权利要求1所述的一种阻燃改性塑料的成型设备生产的一种阻燃改性塑料，其特征在于：所述阻燃改性塑料各组分的重量比为：PP树脂60-70份、邻苯二甲酸酯类增塑剂4-6份、环氧树脂稳定剂6-8份、硬脂酸润滑剂10-14份、溴系阻燃剂10-14份；所述阻燃改性塑料的生产方法如下：将上述重量份原料放入混料装置的罐体内，原料混合均匀后经输送装置输送至挤出成型装置，在挤出成型装置加热熔融后经挤出成型装置挤出成型，经冷却、切断，得到所需的阻燃改性塑料。

8.根据权利要求7所述的一种阻燃改性塑料，其特征在于：所述阻燃改性塑料各组分的重量比为：PP树脂70份、邻苯二甲酸酯类增塑剂4份、环氧树脂稳定剂6份、硬脂酸润滑剂10份、溴系阻燃剂10份。

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