CN2871170Y - 气辅润滑超高粘度聚合物挤板成型装置 - Google Patents

Abstract

一种气辅润滑超高粘度聚合物挤板成型装置，该装置包括上、下模板、挤出口模、连接过渡盘，其特征在于挤出口模是由两块气体口模板构成，每块气体口模板上开有至少两排纵向气体通孔，并由一开有挤板出口的矩形挡板固定于上、下模板端面周边延长所形成的空腔内；在空腔壁上开有通孔，其上安装有可与气源连接的气嘴；上、下模板连接形成的流体流道前半段截面呈圆形，后半段逐渐向板面两侧延展形成扁平的喇叭形，以与挤出口模相接。由于本实用新型可采用气体作为润滑介质，因而不仅避免了已有技术用油润滑带来的对物料表面的污染问题，而且还可以连续高效地挤出纯粹的超高粘度聚合物板材。

Description

气辅润滑超高粘度聚合物挤板成型装置

一、技术领域

本实用新型属于高分子材料成型加工设备技术领域，具体涉及一种气辅润滑超高粘度聚合物挤板成型装置。

二、背景技术

超高粘度聚合物材料是指聚合物分子量远远大于一般聚合物分子量(一般为20-30万)的物料，如超高分子量聚乙烯(分子量150-350万)和超高分子量聚丙烯(分子量＞100万)等。

超高分子量的聚合物材料通常具有某些特殊的性质，如较好的耐磨性、耐腐蚀性、耐寒性、优异的自润滑性、抗冲击性和抗粘性等，因此，在国民经济生产的各个领域都有广泛的用途。但由于超高分子量的聚合物材料的分子量极高，物料熔融后的粘度极大，熔体流动指数极低，几乎接近为零，故此类材料的加工十分困难。传统的加工方法多为模压成型制胚、烧结成单件制品，这种加工方法的生产效率极低，且成本较高，最终直接导致产品价格昂贵，无法被广泛使用。为了解决传统加工方法存在的问题，中国专利ZL03232929公开了一种“强制润滑超高粘度聚合物复合材料挤板成型装置”。该装置的结构特点一是在挤出的高粘度聚合物复合材料时使用了润滑油进行强制润滑挤出；二是在挤出的高粘度聚合物材料的另一面覆盖了一层中、低粘物，并同时挤出成型。中、低粘物除了能与高粘度聚合物形成复合材料，另外也在高粘度聚合物的挤出过程中起到了强制润滑的作用。但由于该装置在挤出过程中要使用润滑油，无疑会导致物料表面被污染，从而只能在一些特定的领域使用。另外该装置在挤出过程中还要靠覆盖的一层中、低粘物起强制润滑作用，因而不适用于纯粹高粘度聚合物材料的挤板成型加工。

三、发明内容

本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提供一种气辅润滑超高粘度聚合物挤板成型装置。该装置可在挤出超高粘度聚合物的过程中，由气体在聚合物两侧表面形成一层均一稳定的气膜，从而使板材的挤出实现高速率，并避免熔体膨胀与熔体破碎现象的产生。

本实用新型提供的气辅润滑超高粘度聚合物挤板成型装置包括上、下模板、挤出口模、连接过渡盘，连接过渡盘一端与挤出机相连，另一端与上、下模板连接形成的流体流道相接，挤出口模相接于上、下模板的另一端，连接过渡盘和上、下模板外包覆有加热套，上模板的上表面上设有吊装螺栓，其特征在于挤出口模是由两块气体口模板构成，每块气体口模板上开有至少两排纵向气体通孔，该挤出口模由一矩形挡板固定于上、下模板端面周边延长所形成的空腔内；矩形挡板中部对应于挤出口模的挤出口位置，开有挤板出口；在上、下模板端面周边延长所形成的空腔壁开有通孔，其上安装有可与气源连接的气嘴；上、下模板连接形成的流体流道前半段截面呈圆形，后半段逐渐向板面两侧延展形成扁平的喇叭形，以与挤出口模相接。

为了使挤出更平稳、润滑效果更好，本实用新型还采取了以下优化技术措施：

1、将每块气体口模板上开的纵向气体通孔设计为五排，每排气体通孔相互交错，且每个气体通孔的形状为矩形，这样就使得形成的气膜更加均匀稳定。

2、将每块气体口模板上开有的气体通孔设计为从进料端向出板端方向，由密逐渐至疏排列，这样形成的气膜就会对在口模内挤出成型并向前运动的超高粘度聚合物板起到一个助推作用——产生助润滑。

3、在挤出口模上、下表面与上、下模板端面周边延长所形成的空腔内壁之间各设计安装有一个气体盖板，该气体盖板的截面形状呈扁“门”字形，对应气嘴位置的板面上开有进气孔，且位于矩形挡板一侧的上端边垂直延伸，使整个端部截面呈倒“T”形，并位于矩形挡板内侧的凹槽内。安装时，由于“门”形气体盖板的凹槽对着挤出口模，因而可使通过其上开的通孔进入凹槽内的气体有一个缓冲和均匀分布后再进入挤出口模上开的纵向气体通孔，这样也会对形成的气膜更加均匀稳定产生作用。

4、在下模板靠挤出口模一端的后半段扁平喇叭形流道端部开有一缓冲槽。该缓冲槽可使在上、下模板后半段喇叭形流体流道中运动的熔融物料，在进入挤出口模后能更平稳、均匀地挤出。

5、上、下模板端面周边延长所形成的空腔壁上各并列开有两个通孔，其上安装有可与气源连接的气嘴。这样可使进入挤出口模的气体量更多，也更均匀。

本实用新型具有如下优点：

1、由于本实用新型可采用气体作为润滑介质，因而不仅避免了已有技术用油润滑带来的对物料表面的污染问题，而且还可以连续高效地挤出纯粹的超高粘度聚合物板材。

2、由于本实用新型采用了气体作为润滑介质，因而避免了在挤出过程中因无润滑产生的高速剪切摩擦而引起的熔体表面破碎，以及出口膨胀现象的发生。

3、用本实用新型挤出的超高粘度聚合物板材制品洁净，可以使用于各个行业，适用面广。

4、本实用新型可与单螺杆、双螺杆或多螺杆挤出机配合使用。

5、本实用新型结构简单，加工容易，安装简便。

四、附图说明

图1为本实用新型的纵向剖面结构示意图；

图2为本实用新型的俯视半剖结构示意图。

五、具体实施方式

下面结合附图给出实施例并对本实用新型进行具体描述，有必要在此指出的是本实施例只用于对本实用新型进行进一步说明，但不能理解为对本实用新型保护范围的限制，该领域的技术熟练人员可以根据上述本实用新型的内容作出一些非本质的改进和调整。

如图1所示，本实用新型提供的气辅润滑超高粘度聚合物挤板成型装置主要包括连接过渡盘1、上、下模板4、5、挤出口模12、气体盖板16和矩形挡板14。

连接过渡盘1为一纵向截面呈“工”字形的圆盘，中间圆柱部分外包覆有加热套2，其上安装有测温计3，从连接过渡盘1端面中部沿轴向开有截面呈圆形的流体流道。连接过渡盘1一端与挤出机相连，另一端与上、下模板4、5连接形成的流体流道相接。

上、下模板4、5为形状对称的两个矩形板，由螺钉6将其连为一个整体，其外包覆加热套2，连接后中部轴向形成的流体流道前半段截面呈圆形，后半段逐渐向板面两侧延展形成扁平的喇叭形，并在下模板喇叭形流道前端部开有一缓冲槽7，见图2。喇叭形流道一侧的上、下模板4、5端面周边延长形成一端面开放的空腔，腔壁两侧各开有通孔，其上安装有可与气源连接的气嘴8。为了使进入空腔的气体量更多，也更均匀，本实施例空腔壁两侧各并列开有两个通孔，其上安装有可与气源连接的气嘴8。空腔壁的另一侧安装有热电偶9和温度压力传感器10，以监测和调控挤出口模内的压力和温度。另外截面呈圆形流体流道部分的模板上也安装有一个温度压力传感器10。由于本实用新型是悬臂安装于挤出机机头前，为了使其在工作时更稳固，上模板4的上表面上设有吊装螺栓11。

挤出口模12是由两块气体口模板构成，每块气体口模板上开有至少两排纵向气体通孔13，本实施例为了在挤板时使形成的气膜更加均匀稳定，同时也对在口模内挤出成型并向前运动的超高粘度聚合物板起到一个助润滑作用，将每块气体口模板上开的纵向气体通孔13设计为五排，每排气体通孔13相互交错，且每个气体通孔13的形状为矩形，并从进料端向出板端方向，由密逐渐至疏排列。该挤出口模12由一矩形挡板14固定于上、下模板4、5端面周边延长所形成的空腔内。

矩形挡板14由螺钉6固连于上、下模板4、5端面周边延长所形成的空腔外端面，其位于空腔一侧的内表面有一比空腔端面面积略大的凹槽，其中部对应于挤出口模12的挤出口位置，开有挤板出口15。

气体盖板16有两个，分别安装在挤出口模12上、下表面与上、下模板4、5端面周边延长所形成的空腔内壁之间，气体盖板16的截面形状呈扁“门”字形，对应气嘴8位置的板面上开有进气孔，位于矩形挡板14一侧的上端边延伸，使整个端部呈倒“T”形，并位于矩形挡板14内侧的凹槽内。

本实施例所采用的气源可由空气压缩机产生。

Claims (10)

1、一种气辅润滑超高粘度聚合物挤板成型装置，该装置包括上、下模板(4、5)、挤出口模(12)、连接过渡盘(1)，连接过渡盘(1)一端与挤出机相连，另一端与上、下模板(4、5)连接形成的流体流道相接，挤出口模(12)相接于上、下模板(4、5)的另一端，连接过渡盘(1)和上、下模板(4、5)外包覆有加热套(2)，上模板(4)的上表面上设有吊装螺栓(11)，其特征在于挤出口模(12)是由两块气体口模板构成，每块气体口模板上开有至少两排纵向气体通孔(13)，该挤出口模(12)由一矩形挡板(14)固定于上、下模板(4、5)端面周边延长所形成的空腔内；矩形挡板(14)中部对应于挤出口模(12)的挤出口位置，开有挤板出口(15)；在上、下模板(4、5)端面周边延长所形成的空腔壁开有通孔，其上安装有可与气源连接的气嘴(8)；上、下模板(4、5)连接形成的流体流道前半段截面呈圆形，后半段逐渐向板面两侧延展形成扁平的喇叭形，以与挤出口模(12)相接。

2、根据权利要求1所述的气辅润滑超高粘度聚合物挤板成型装置，其特征在于每块气体口模板(12)上开有五排纵向气体通孔(13)，每排气体通孔(13)相互交错，且每个气体通孔(13)的形状为矩形。

3、根据权利要求1或2所述的气辅润滑超高粘度聚合物挤板成型装置，其特征在于每块气体口模板(12)上开有的气体通孔(13)从进料端向出板端方向，由密逐渐至疏排列。

4、根据权利要求1或2所述的气辅润滑超高粘度聚合物挤板成型装置，其特征在于在挤出口模(12)上、下表面与上、下模板(4、5)端面周边延长所形成的空腔内壁之间各安装有一个气体盖板(16)，气体盖板(16)的截面形状呈扁“门”字形，对应气嘴位置的板面上开有进气孔，位于矩形挡板一侧的上端边延伸，使整个端部呈倒“T”形，并位于矩形挡板(14)内侧的凹槽内。

5、根据权利要求3所述的气辅润滑超高粘度聚合物挤板成型装置，其特征在于在挤出口模(12)上、下表面与上、下模板(4、5)端面周边延长所形成的空腔内壁之间各安装有一个气体盖板(16)，气体盖板(16)的截面形状呈扁“门”字形，对应气嘴位置的板面上开有进气孔，位于矩形挡板一侧的上端边延伸，使整个端部呈倒“T”形，并位于矩形挡板(14)内侧的凹槽内。

6、根据权利要求1或2所述的气辅润滑超高粘度聚合物挤板成型装置，其特征在于在下模板(5)靠挤出口模(12)一端的后半段扁平喇叭形流道端部开有一缓冲槽(7)。

7、根据权利要求5所述的气辅润滑超高粘度聚合物挤板成型装置，其特征在于在下模板(5)靠挤出口模(12)一端的后半段扁平喇叭形流道端部开有一缓冲槽(7)。

8、根据权利要求1或2所述的气辅润滑超高粘度聚合物挤板成型装置，其特征在于上、下模板(4、5)端面周边延长所形成的空腔壁上各并列开有两个通孔，其上安装有可与气源连接的气嘴(8)。

9、根据权利要求3所述的气辅润滑超高粘度聚合物挤板成型装置，其特征在于上、下模板(4、5)端面周边延长所形成的空腔壁上各并列开有两个通孔，其上安装有可与气源连接的气嘴(8)。

10、根据权利要求7所述的气辅润滑超高粘度聚合物挤板成型装置，其特征在于上、下模板(4、5)端面周边延长所形成的空腔壁上各并列开有两个通孔，其上安装有可与气源连接的气嘴(8)。

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