[实用新型]微孔注塑设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种注塑设备，特别是一种微孔注塑设备。

背景技术

微孔聚合物是指泡孔尺寸在1-100μm、泡孔密度在10⁹-10¹⁵个/cm³的泡沫聚合物。微孔聚合物的泡孔极小且分布均匀，使聚合物中的微隙圆孔化，起到增韧增强的作用，所以微孔聚合物不仅可以节省材料，而且有一些力学性能甚至优于不发泡的聚合物。相对于传统发泡剂，超临界流体(CO₂、N₂等)具有稳定性好、成本低、无环境污染等优点。

专利号为US6579910B2的美国发明专利公开了一种二阶式的超临界CO₂微孔注塑设备，包括一个改造过的单螺杆挤出机和注射装置，单螺杆挤出机主要用来塑化聚合物，并把注入的超临界CO₂均匀分散在聚合物熔体中，形成均相体系，再将其送入注射装置的储料腔中，当储料腔内储满一次注射所需的物料时，由射料杆推动熔体经过一个快速卸压的喷嘴，注入模腔，然后熔体成核，泡孔长大，冷却并最终得到微孔结构的注塑制品。该设备可使超临界流体均匀分散在聚合物熔体中形成聚合物/超临界流体均相体系，但因设备占地面积大，加工周期长，控制复杂、生产成本高等因素难以较大范围地普及应用。

为解决上述技术问题，专利号为ZL2006200064115.8的中国发明专利公开一种超临界流体辅助微孔注塑设备，包括注塑机、喷嘴组件、注气法兰、模具系统及超临界流体计量和输送装置。其中注气法兰连接喷嘴组件及注塑机，且与模具系统及超临界流体计量和输送装置相连接。喷嘴组件为混炼型自锁式喷嘴组件，包括：与注塑机相连接的静态混合器、通过连接套与静态混合器连接的自锁式喷嘴、设置在自锁式喷嘴入口处的混炼头。该超临界流体辅助微孔注塑设备是在传统注塑加工的基础上，通过注气法兰将超临界流体注入至注塑机前端，使其与从注塑机中出来的聚合物熔体在静态混合器中混合均匀形成聚合物/超临界流体均相体系，再经自锁式喷嘴注入至模具中，然后发泡，形成具有微孔结构的注塑制品。该设备虽然占地面积较小，结构较为紧凑，但依然不够理想。此外，因其超临界流体与聚合物熔体是在静态混合器中混合，形成的聚合物/超临界流体均相体系的均匀性亦不够理想。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是进一步简化微孔注塑设备的结构，提高聚合物/超临界流体均相体系的均匀度。

为解决上述技术问题，本实用新型提供的技术方案为：微孔注塑设备，包括：注塑机，其机筒尾部安装有料斗、中间套装有螺杆；喷嘴组件，安装在机筒的前端；模具系统，设在喷嘴的对面；超临界流体生成装置；其中，螺杆内部设有超临界流体通道，超临界流体通道的一端与超临界流体生成装置相连通，另一端经单向阀后与由螺杆外表面与机筒内表面形成的空间相连通。

具有上述结构的微孔注塑设备，超临界流体经过设在螺杆内部的通道及单向阀后进入由螺杆与机筒内壁之间形成的空间内，且在螺杆的旋转推进过程中与聚合物熔体得以进行动态混合。与相比于现有技术，上述微孔注塑设备不但省去静态混合器及注气法兰等部件，使设备的结构更为简单紧凑，而且因将静态混合变为动态混合，从而使混合更均匀。此外，超临界流体可以螺杆的后端进入注塑机，远离操作者，从而避开了注塑机的高温区，具有高效、安全等优点。

较好的方案是所述喷嘴组件包括：鱼雷体喷嘴，前端设有喷嘴盖，尾端通过法兰与机筒的前端相连，内部设有流体通道；封闭机构，设有连杆机构及驱动连杆机构的气缸或油缸；阀芯，设在喷嘴内部，一端与喷嘴盖对接，另一端与封闭机构的连杆机构连接，其可在封闭机构的带动下打开或关闭喷嘴盖。从而使发泡过程更容控易控制。

另一较好的方案是模具系统设有快速卸压元件。快速卸压元件为中通元件，其芯部设有小孔，小孔的一端与模具的主流道对接，另一端与喷嘴的出口对接。卸压元件可以提供微发泡成型中所需的压力降及压力降速率，使发泡过程更容易控制，从而得到更加均匀细密的泡孔结构和理想的制品密度，提高制品的刚度/质量比。

另一较好的方案是超临界流体生成装置包括：气体储存罐；冷气储罐；冷凝器，其进口连接气体储存罐，出口连接冷气储罐的进口；柱塞泵，其进口与冷气储罐的出口连接；缓冲罐，其入口与柱塞泵的出口连接；计量器，其入口与缓冲罐出口连接，其出口通过高压气管与超流体通道相连接。可以更精确地控制超临界流体的使用量。