專利名稱：新型塑料成型制作工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種塑料擠出成型的新工藝——新型塑料成型制作工藝及其應(yīng)用。
現(xiàn)有技術(shù)中的塑料擠出成型工藝分配料、攪拌、造粒、成型。其中的配料工藝中的配方選用樹脂、增塑劑、熱穩(wěn)定劑、潤滑劑、填充料及其他助劑。增塑劑由于較柔軟，易使產(chǎn)品在熔煉過程中影響其密煉，成型后，因增塑劑的不斷揮發(fā)會促使產(chǎn)品加速老化。攪拌工藝，采用高速捏合機(jī)，使物料在捏合機(jī)內(nèi)離心旋轉(zhuǎn)中進(jìn)行循環(huán)流動，時間5-10分鐘。攪拌后的物料內(nèi)仍有一定份量的水汽存在，致使產(chǎn)品有大量微氣孔，產(chǎn)品密度和表面光潔度受到嚴(yán)重影響。造粒工藝造粒工序只能進(jìn)行一次，熔煉主要靠外加熱，若控制溫度不當(dāng)，則使物料受熱分解而無法重復(fù)進(jìn)行二次造粒，致使物料揉合性差。成型工藝它的模具型腔大，有死角，塑料熔體在流道內(nèi)常出現(xiàn)滯流現(xiàn)象，造成存料嚴(yán)重，也容易造成過熱分解，使物料燜壞變質(zhì)，模具成型段短、材質(zhì)受影響。上述技術(shù)無法對塑料產(chǎn)品進(jìn)行有圖紋、成規(guī)律的配色，即便采取二次加工來提高表面光潔度，也只能是涂漆上光，由于油漆的主要成份是樹脂，又含有揮發(fā)性特強(qiáng)的稀釋劑，很容易褪色、褪光。產(chǎn)品色澤單調(diào)、無光澤、二次加工成本較高、效果也差。
本發(fā)明的目的在于克服上述存在的缺陷，提出一種新型的塑料成型制作工藝及其它的應(yīng)用。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案它包括配料、攪拌、造粒、成型工藝，其中(一)配料工藝聚氯乙烯樹脂取100kg；熱穩(wěn)定劑(如二鹽、三鹽、鉛、鋇等)取4.5-6.5kg；改性劑(如ACR、氯化聚乙烯等)取4.5-10kg；三苯脂取0.5kg；鈦白粉取6-9kg；潤滑劑(如石臘、硬脂酸等)取0.5-1kg；填充料(如碳酸鈣等)取15-25kg；顏料微量。(二)混合攪拌工藝將上述各成份設(shè)置在高速捏合機(jī)內(nèi)，溫度控制在110-115℃，用適量加壓的辦法攪拌，即攪拌至出現(xiàn)水蒸汽飄浮時，用壓縮機(jī)或風(fēng)機(jī)向鍋內(nèi)強(qiáng)力補(bǔ)氣，水汽排出則停止攪抖；(三)造粒工藝采用低溫多煉法，即溫度在200℃以下，在專用造粒模具中重復(fù)造粒，每次造粒時，物料在極限溫度中的時間為1-3秒，視物料充分結(jié)合，存料趨于零。(四)成型工藝經(jīng)造粒工藝后的物料在加置隔溫帶的成型專用模具內(nèi)成型，溫度控制在200℃左右，速率在每秒鐘4-10cm。
可以看出，本發(fā)明完全不使用增塑劑、減少潤滑劑，這足以使原輔料攪拌時揉合的可以更加緊密，達(dá)到高度密煉的效果，有效的提高了產(chǎn)品的抗沖擊強(qiáng)度和韌性，材質(zhì)緊密，同時也避免了因增塑劑的揮發(fā)而造成產(chǎn)品加速老化的缺陷，延長了產(chǎn)品的使用壽命。
在攪拌混合工藝中，用高速捏合機(jī)，(電機(jī)47/67KW，轉(zhuǎn)速740/1480轉(zhuǎn)/分，槳葉轉(zhuǎn)速430/860轉(zhuǎn)/分，物料200kg)，當(dāng)出現(xiàn)水蒸汽在捏合機(jī)內(nèi)飄浮時，則向鍋內(nèi)用壓縮機(jī)(風(fēng)機(jī))強(qiáng)力補(bǔ)氣，破壞物料攪拌時的高速離心作用，使水汽大量排出。延長攪拌時間，使物料中的水份含量大大降低，既達(dá)到攪拌混合均勻，又可進(jìn)行高度干燥處理的效果。
由于在造粒工藝中，設(shè)計的專用模具，其模具(3)的后端是設(shè)在主機(jī)料筒(4)內(nèi)，料筒(4)內(nèi)裝有螺桿(1)，料筒(4)的前端端面上固定切粒刀具(5)，模具(3)的內(nèi)腔(2)呈喇叭狀壓縮區(qū)域，在模具(3)的前端設(shè)有若干個擠出小孔排列成喇叭狀。這樣的模具結(jié)構(gòu)使熔體由原來的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動變成直線運(yùn)動，從型腔中迅速通過，減少存料，防止?fàn)F壞、變質(zhì)。利用物料混煉剪切時自身磨擦產(chǎn)生的熱量，一方面可使物料剪切、熔煉效果好，另一方面又保持原料的原始成份，重復(fù)混煉，其物料性能變化微小。
“低溫多煉法”，即控制造粒工序的溫度在熱分解點下，進(jìn)行反復(fù)熔煉，使物料充分地進(jìn)行結(jié)合，分子與分子之間的結(jié)合更緊密，可大大提高材質(zhì)的密度和強(qiáng)度。
在專用成型模具上設(shè)置隔熱帶(25)，它的前部裝有連接體(20)，根據(jù)螺桿(27)頭部形狀設(shè)計的連接體(20)，緊緊地靠近于螺桿頭部，最大限度地減少連接體與螺桿頭部之間的流道間隙減少而使流速提高，縮短了熔體在流道內(nèi)停留的時間。模具前后部壓縮區(qū)域(21)(23)是根據(jù)產(chǎn)品形狀呈壓縮趨勢，中間展開部(22)擴(kuò)張角大，可使熔體在寬度方向得以均勻分流。尾部擠出區(qū)域(24)仍是根據(jù)產(chǎn)品形狀，前后呈直線狀，這樣的結(jié)構(gòu)可以保證流道高度同步又可防止塑料成型時材質(zhì)裂變，使材質(zhì)愈加緊密。
精心的色澤配比，通過巧妙的造粒和模具型腔的特殊設(shè)計，使異型材的顏色內(nèi)表一次成型，圖紋自然成規(guī)律、花色繁多、色澤光亮，不褪色。
本發(fā)明的優(yōu)點1、運(yùn)用本發(fā)明制造的產(chǎn)品，材質(zhì)硬密度高(可達(dá)1.6-1.9g/cm3)，抗沖擊能力強(qiáng)、韌性好、表面光亮如鏡(可達(dá)12)、圖紋自然高雅、不褪色、不褪光、不老化。
2、設(shè)備設(shè)計、制造合理，輕巧靈活，新穎別致。
3、可操作性強(qiáng)，方法簡便，性能穩(wěn)定，便于控制，運(yùn)用靈活。
4、節(jié)能效果顯著，比傳統(tǒng)技術(shù)工藝節(jié)約能源5-10％左右。
5、可增加填充料的比例10-20％，降低成本10％以上。
附

圖1是造粒專用模具結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖2是成型專用模具結(jié)構(gòu)示意圖。
下面結(jié)合附圖1給出其工作過程熔料由螺桿(1)在料筒(4)內(nèi)推動向前移動，當(dāng)經(jīng)過造粒模具(3)的內(nèi)腔(2)部分壓縮前進(jìn)，迅速通過分布在模具前端若干的小孔中迅速直線運(yùn)動，由切粒刀具(5)切成粒狀落下進(jìn)入內(nèi)機(jī)流道，進(jìn)入貯存器中，切粒刀具由電機(jī)(6)帶動高速旋轉(zhuǎn)。
圖2設(shè)定壓縮區(qū)域(21)(23)使材質(zhì)密度獲得進(jìn)一步提高，中部展開部(22)可使熔體在寬度上均勻分流。減少連接體(20)和螺桿(27)頭部之間的流道間隙(26)，可提高熔體在流道中間流速，減少熔體在模具內(nèi)的停留時間，防止熔體燜壞變質(zhì)。設(shè)置隔溫帶(25)可以控制模具溫度，減少熱量損失。本發(fā)明應(yīng)有前景廣闊因其制造的產(chǎn)品材質(zhì)緊密、硬度高，抗沖擊能力強(qiáng)、韌性好，使產(chǎn)品的工程應(yīng)用能力大大提高，延長了使用壽命；又由于密煉和成型過程中，物料內(nèi)的液態(tài)聚合物被擠到產(chǎn)品表面，冷卻定型后，結(jié)成膜，則特別光亮，而又不含揮發(fā)性成份，可使光澤、亮度永久保存；精心的色澤、圖紋配比，可使產(chǎn)品達(dá)到最佳的視覺效果。能廣泛應(yīng)用在工業(yè)、交通、郵電、電力建筑及裝飾裝璜建材、塑鋼門窗、家俱和民用等廣大領(lǐng)域。使現(xiàn)有的塑料擠出成型工藝發(fā)生質(zhì)變。
權(quán)利要求
1.一種新型的塑料成型制作工藝，包括配料、攪拌、造粒、成型工藝，其特征是(一)配料工藝聚氯乙烯樹脂取100kg；熱穩(wěn)定劑取4.5-6.5kg；改性劑取4.5-10kg；三苯脂取0.5kg；鈦白粉取6-9kg；潤滑劑取0.5-1kg；填充料取15-25kg；顏料微量；(二)混合攪拌工藝將上述各成份設(shè)置在高速捏合機(jī)內(nèi)，溫度控制在110-115℃，用適量加壓的辦法攪拌，即攪拌出現(xiàn)水蒸汽飄浮時，用壓縮機(jī)或風(fēng)機(jī)向鍋內(nèi)強(qiáng)力補(bǔ)氣，水汽排出則停止攪拌；(三)造粒工藝；采用低溫多煉法，即溫度在200℃以下，在專用造粒模具中重復(fù)造粒，每次造粒時，物料在極限溫度中的時間1-3秒鐘，視物料充分結(jié)合，存料趨于零；(四)成型工藝經(jīng)造料工藝后的物料在加置隔溫帶的成型專用模具內(nèi)成型，溫度控制在200℃左右，速率在每秒鐘4-10cm。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的塑料成型制作工藝，造粒工藝中用的造粒專用模具，其模具(3)的后端設(shè)在主機(jī)料筒(4)內(nèi)，料筒(4)內(nèi)裝有螺桿(1)，料筒(4)的前端端面上固定切粒刀具(5)，其特征是模具(3)的內(nèi)腔(2)呈喇叭狀壓縮區(qū)域，模具(3)的前端有若干個擠出小孔排列成喇叭狀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述塑料成型制作工藝，其特征是成型工藝中用的成型專用模具，它的前、后部壓縮區(qū)域(21)、(23)根據(jù)產(chǎn)品形狀呈壓縮趨勢，前后部間是中部展開區(qū)域(22)，而尾部擠出區(qū)域(24)仍是按產(chǎn)品形狀，前后呈直線狀，根據(jù)螺桿(27)頭部形狀設(shè)計的連接體(20)，緊靠螺桿頭部，最大限度減少流道間隙(26)，增加流速，隔溫帶(25)的設(shè)置可控制模具溫度，減少模具熱量損失。
全文摘要
本發(fā)明涉及的是一種新型塑料成型工藝。它包括配料、攪拌、造粒、成型工藝。配料完全不含增塑劑。攪拌采用適量加壓法，造粒工藝，配有專用造粒模具，運(yùn)用低溫多煉法，成型工藝，配置帶隔溫帶的專用成型模具。本發(fā)明制造的產(chǎn)品材質(zhì)硬密度高、抗沖擊能力強(qiáng)、韌性好、表面光亮如鏡，可操作性強(qiáng)、節(jié)能效果顯著?？蓮V泛應(yīng)用于工業(yè)、交通、郵電、電力建筑及裝飾裝璜建材、塑鋼門窗、家具和民用等領(lǐng)域。
文檔編號B29B9/06GK1148001SQ9611687
公開日1997年4月23日 申請日期1996年4月2日 優(yōu)先權(quán)日1996年4月2日
發(fā)明者包赟元 申請人:包赟元