CN1247795A - 注塑成型 - Google Patents
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Abstract
一种塑料注塑成型工艺,在注塑机上加装带内置分散/混合器元件14的射嘴13。以往,被选用的射嘴仅用于分散颜料。通过在注塑机上加装被选用之四-六个或更多的分散/混合器元件,分散/混合器元件用于混合给料器10供给的塑料混合物。通过这种方式,在一个步骤中进行分散/混合与注塑成型,一方面降低了成本,另一方面可以使混合物能经济有效地用于较大范围的注塑成型。
Description
本发明涉及注塑成型工艺,
众所周知,注塑成型用于生产各种诸如玩具工业、家用电器工业和家庭用品工业中应用的塑料制品。各种应用都要求塑料具有特定的性能。这些特定的性能是通过选择不同的塑料,例如常见的通用聚苯乙烯(GPPS)和聚丙烯(PP),并由这些塑料本身固有的性质提供被应用的要求。通过将不同的聚合物和添加剂混和在一起可以改变这些固有的性质。为了提供高抗冲击强度的聚苯乙烯(HIPS),聚丁二烯合成橡胶可以通过在聚合反应时添加到GPPS中去。此外,虽苯乙烯-丁二烯嵌段聚合物(SBS)及其衍生物与GPPS的预混物也可以具有较高的抗冲击强度和表面光泽,但由于丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)由于其相对低廉的成本,仍是较为优选的。由于不相容性,如不进行预混步骤,SBS和GPPS如仅经过一般的注塑成型机在注塑成型的过程中进行混和,将使塑料制品产生低的机械强度、脆弱的熔接线和不均匀扩散的色彩条纹。然而,由于GPPS和SBS(或其衍生物)的混合物不含有ASB中存在的较昂贵的丙烯腈单体,故存在这样一个商机,即通过混和GPPS和SBS(或其衍生物)而产生低成本的材料。
本发明的目的就是利用这个可能性。
根据本发明的一个方面,提供一种用于塑料混和的注塑成型机,包括目前被选用的(或待选用的)多个射嘴内置混和器元件串联布置而形成的注塑机射嘴,在混合物经过射嘴时混和混合物。
塑料注塑成型机具有至少被选之射嘴内置混和器之四个混和元件,并且最好是六、八个。
根据本发明的另一方面,提供一种塑料注塑成型方法,包括使塑料混合物通过被选之射嘴内置混和器之多个元件串联所组成的塑料注塑成型机射嘴,在通过模具的过程中混和混合物。
塑料混合物包括GPPS和SBS嵌段聚合物或其衍生物,PP和SBS嵌段聚合物或其衍生物,以及添加剂,例如内/外润滑剂、材料联结剂、兼容添加剂。
下面将参照附图详细描述本发明的用于制造范围广泛的塑料注塑件的注塑成型机及方法。附图中:
图1为注射成型机的侧视剖视图。
图2为注射成型机加装的被选之射嘴内置分散/混和器元件的侧视图。
参照附图,在图1中,用于容纳塑料混合物的给料器10安装在注塑机螺杆的尾段,螺杆及料筒由发热垫12包覆,射嘴13具有被选之射嘴内置分散/混和器14之四-六个或更多的组件,并且射嘴13被发热垫16包覆。注塑单元11可以使用传统的螺杆、料筒及注塑系统,或使用比传统的螺杆具有更高分散力的高分散/混和螺杆及增强动力的注塑系统,包括扭矩更高的螺杆旋转驱动装置-液压马达或电动机,以便提高SBS在增强混合物中的分散度,以及提高的射胶动力,以支持塑料混合物熔体通过射嘴内置高分散/混和器所增加的阻力。
模具17与射嘴15相对地固定,同时熔融的增强塑料混和体注塑到模具中而形成注塑产品18。除了高分散/混和射嘴、普通螺杆或高分散/混和螺杆、螺杆旋转时的常规驱动扭矩或可能需要增强的扭矩以及可能需要增强的射胶动力外,注塑机的其他部分是众知的类型,并以公知的方式工作。
如图所示,已知的是,在射嘴中内置分散/混和器以在塑料通过射嘴时分散塑料中的颜料。这种被选用的分散/混和器包括多个特殊结构的交叉叶片状元件,以在塑料通过时分流剪切/混和塑料熔体。在公知的结构中,混和器元件在纵向排列上彼此以相互呈180°与相邻的混和器元件串联。具体的被选用的混和器元件可以从Sulzer Chemtech(Switzerland)买到,系列为SMK,其中四个混和器元件串联设置。应该注意到,所述的注塑机具有四-六个或更多的混和器组件,这使来自给料器的塑料通过射嘴13时被混和。这产生了如上所述的注塑成型,将混和及注塑成型结合在一个步骤中。在上面已经指出:因为仅需要在单一的步骤中完成混和及注塑成型,使其他多种更为理想的含不同成分的塑料预混物能够以具有竞争力的价格实现。
在本发明的实施例中,尽管各内置分散/混和器元件14提高了推压混合物通过射嘴13时所需的液压动力,但还可以具有更多的内置分散/混和器元件。采用四-六个内置分散/混和器元件可以在所述的射嘴中达到满意的混和效果,但对某些所需的塑料混合物性能来说,采用八个内置分散/混和器元件来保证更好的混和效果是更优选的。
应该明白,为了达到本发明的目的而选用的内置分散/混和器元件的数量应该还取决于内置分散/混和器元件自身的结构。本发明所披露的是混和与注塑成型可以在一个步骤中完成。此外,也可通过对内置分散/混和器的结构发展及适当再设计,或可采用其他结构方式的内置分散/混和器以达到混和与注塑成型可以在一个步骤中完成。
迄今为止,各种成本效益差或认为对于塑料注塑成型来说无法实现或无法令人满意的塑料混和,都可以用所述的注塑机加以解决。也就是说,混和与注塑成型,在注塑机上一步实现。这些混合物包括:
1.SBS嵌段聚合物或其衍生物/GPPS,分别占重量的10-13%和90-87%。在SBS中,B-丁二烯的含量通常为40-60%,但含量也可以是20%。或更小。为了达到较好的机械性能平衡,丁二烯的含量占混合物总重的4-10%。
2.GPPS/透明SBS嵌段聚合物,其中对于透明度较高的产品,GPPS占总重量的97%或更高;而对于较耐冲击的产品,在牺牲一定透明性的情况下,GPPS占总重量的70-30%。
3.PP和SBS嵌段聚合物或其衍生物(如:B-丁二烯含量为40-60%),分别占重量的95-85%和5-15%。在混合物中,SBS起到加强PP的作用。
4.GPPS或PP和SBS嵌段聚合物或其衍生物。SBS占混合物总重量的50-90%。这种产品的性能类似低成本和不同硬度的柔性材料混合物,如很多国家的法律规定在某些范围内所不能使用的PVC(聚氯乙烯)。
上述的各种混合物本身是公知的或具有本领域普通技术人员可以预知的性能。然而,以前人们并没有意识到可以将混和与注塑成型组合到一个步骤中,尽管这样作具有明显的商业优势。此外,混和与注塑成型为一个步骤也有利于一些混合物。因此,本发明的实施例包括注塑成型机和方法,使得用已知的或预知的混合物生产的注塑产品变得成本效益更好。而迄今为止在采用两个单独的步骤时,混合物的预混和与使用经预混的混合物再进行注塑成型的总经济效益并不高。
Claims (6)
1.一种用于塑料混合物的注塑成型机,其特征在于包括由内置分散/混和器元件组合成的射嘴,在混合物流经射嘴时,混和混合物。
2.如权利要求1所述的塑料注塑成型机,其特征在于具有被选用的四至六个或更多的射嘴内置混和器元件。
3.如权利要求1所述的塑料注塑成型机,其特征在于具有其他结构设计的射嘴内置分散/混和器元件。
4.一种塑料注塑成型方法,其特征在于包括使塑料混合物通过所选用的或其他结构设计的射嘴内置分散/混和器元件所构成的射嘴,以在流向模具的通道中混和混合物。
5.如权利要求4所述的塑料注塑方法,其特征在于,塑料混合物包括GPPS(聚苯乙烯)和SBS(苯乙烯-丁二烯嵌段聚合物)或其衍生物。
6.如权利要求4所述的塑料注塑方法,其特征在于,塑料混合物包括PP(聚丙烯)和SBS或其衍生物。
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