[发明专利]一种聚合物加工装置

说明书

技术领域

本发明涉及化工机械，特别是一种往复式螺杆塑化装置，可以实现稳定注入添加 剂流体(包括发泡剂流体)到塑化装置中，并实现均匀的混合，这种装置能够用于 新注塑机的制造和现有注塑成型机的改造。

背景技术

由于原材料成本的上涨，注塑制品的结构一方面越来越薄壁化，另一方面要求制品 的尺寸精度和稳定性越来越高，这样就对加工的工艺和装备的要求越来越高。这主 要是由于熔融树脂材料在型腔中的流动性会受到限制，造成成型困难，从而需要提 高注射压力和型腔内的压力，进而导致制品脱模后残留应力大，翘曲变形和尺寸稳 定性差。采用氮气或二氧化碳等作为增塑剂来提高树脂的流动性，或作为发泡剂进 行微发泡或结构发泡注射成型的方法，是已知的。然而，常规的注塑机的塑化装置 (包括螺杆和机筒)不能实现这种功能。中国专利文献在2006年12月15日公开了 一种名称为“气体发泡剂流量控制系统”(专利号：200620049021.3)的实用新型 专利，该专利技术揭示一种气体发泡剂流量的控制系统和控制方法，更具体地涉及 采用气体物理发泡剂加工热塑性泡沫塑料时对发泡剂流量的控制系统。若将该装置 简单的和常规的往复式注塑机组合使用，是不能实现氮气或二氧化碳等作为增塑剂 来提高树脂的流动性，或作为发泡剂进行微发泡或结构发泡注射成型。众所周知， 常规的往复式注塑机包括合模装置，塑化注射装置，液压与电气控制系统等。其中 塑化和注射装置与液压系统连接，受电气控制系统控制。塑化和注射装置包括螺杆、 机筒、安装在机筒上的加热圈和测温和控制用的热电偶、以及注射用的喷嘴等。常 规的塑化注射装置由于仅将来自进料口的单一粒料或混合料塑化，计量匀化后注射， 因而塑化注射装置中的螺杆包括三段，即粒料输送段、压缩段、计量匀化段，一般 在螺杆末梢增加一个止逆装置，塑化装置总长根据材料不同，一般长度在18D到22D 之间。在这种常规结构中，螺杆上的螺纹是单头连续螺旋。若直接在这类常规注塑 机中的塑化装置中加注二氧化碳或氮气，则需要在机筒上开设进气口，但在料流经 过压缩段时，绝大部分气体会被压力倒逼从进料口排出，这样无法获得均匀稳定的 塑化料流。中国专利文献在2005年9月14日公开了一种名称为“包括螺杆的聚合 物加工系统”(专利公开号：CN03817185.6)的发明专利申请，该公开文献揭示了一 种长径比为小于或等于24的螺杆，用于改造现有注塑机来实现用氮气或二氧化碳等 气体进行发泡注塑成型。该文献中也描述了如何将超临界气体引入到螺杆中的熔融 树脂中。但该公开文献中未能揭示用于注塑成型的确定的螺杆结构特征，同时在改 造注塑机时仍然会遇到空间不足的问题。

发明内容

本发明目的是根据上述现有技术的不足之处，提出一种聚合物加工装置，该装置 是发明人经过试验和对塑化装置的螺杆等结构进行优化组合，通过在螺杆上设置止 逆元件并与混炼元件进行有效结合，使塑化装置中螺杆的长度在21倍到23倍螺杆 的直径，本发明塑化装置能够有效地将熔融树脂与添加剂流体(包括气体发泡剂) 均匀混合。本发明装置，不但可以实现稳定注入添加剂流体(包括发泡剂流体)到 塑化装置中，而且实现熔融树脂与添加剂流体的均匀混合。

本发明目的实现由以下技术方案实现：