[发明专利]发泡塑料射出成型方法及其设备

说明书

(一)技术领域

本发明涉及一种发泡塑料射出成型方法及其设备，主要指以射出 成型方法和装置生产发泡塑料。

(二)背景技术

发泡塑料的成型一般是向一个装有螺杆的送料管内同时送入塑 料并注入气体，送料管上装有加热装置，使塑料融化，在螺杆的搅拌 下，融化的塑料与气体充分溶解，形成单相、非核、均匀的内含气体 的塑料熔液。融液从送料管的前端输出，经模具后冷却成型。USP4, 344,710号提出了烷烃、二氧化碳为发泡剂的发泡塑料技术，USP4, 473,665披露了发泡塑料的应用。USP4,424,287号提出了在聚苯 乙烯中加入戊烷、二氧化碳的发泡技术。

发泡塑料制造过程中必须在螺杆以定速持续的旋转，使在料管中 保持均匀的压力，否则气体与塑料的熔液就会成核、形成气泡膨胀， 此时物料的成型将会不稳定。由于发泡塑料的这一特点，一般只适合 挤塑成型法，适合制造型材产品。

对于一般的注射成型产品，以目前的注塑机械几乎都无法使用发 泡成型。注射成型机械不适应发泡塑料的关键在于注射机构是一模一 模进行生产，每注射一模就要求塑料融液的输入有停顿，而发泡塑料 融液的顺利生成和送进必须是连续的，这样才能保持塑料中气体稳定 的溶解及物料压力的稳定，使物料维持单相的气体塑料溶解液的状 态，以保证产品的质量。一旦停顿，容腔内的压力就会发生变化，塑 料融液内的气体立即成核、发泡，破坏容腔内的压力环境，使下一模 塑料融液无法顺利送进。两者的矛盾无法调和。然而，由于原材料价 格的飞涨，发泡塑料节约原材料又不降低结构强度的特点变得十分诱 人，现实生产存在对发泡塑料的射出成型方法和设备的需求。而现有 的发泡射出技术无法有效的解决此一问题。

中国专利99188908.6号提出了如何料压波动的环境下，注气(发 泡剂)的技术，中国专利03817185.6号提出了在“周期性”的注塑 机上的发泡注塑工艺的改善方案。但是两者都无法克服料压波动过大 的缺点。

(三)发明内容

本发明要克服现有技术的上述缺点，提供一种工作腔内料压波动 小的发泡塑料射出成型方法及其设备。

发泡塑料射出成型设备，包括一用于注入塑料、气体或发泡剂以 形成气、塑溶解液的加料机筒，加料机筒上连接有输气装置、料斗、 加热装置，加料机筒的内腔装有螺杆，螺杆连接旋转驱动机构；其特 征在于：

加料机筒内腔的前端连通储料机筒的内腔，所述的储料机筒的挤 料活塞所连接的液压缸连接第一数字式背压阀，所述的第一数字式背 压阀连接一中央控制器；用于检测所述的储料机筒的内腔的压力的第 一传感器连接所述的中央控制器；所述的第一数字式背压阀根据所述 的挤料活塞的移动位置对所述的液压缸做不同的压力控制；

储料机筒的容腔的前端通过一止回阀连通射出机筒的内腔，射出 机筒前端装有喷嘴；所述的射出机筒的射出活塞的油缸连接第二数字 式背压阀，所述的第二数字式背压阀连接所述的中央控制器；用于检 测所述的射出机筒的内腔的压力的第二传感器连接所述的中央控制 器；所述的第二数字式背压阀根据所述的射出活塞的移动位置做不同 的压力控制。

进一步，所述的储料机筒之容量大于所述的射出机筒的容量。

进一步，所述的第一数字式背压阀、所述的第二数字式背压阀均 做8段以上的压力控制。

进一步，所述的储料机筒具有如下结构：储料机筒的容腔内装有 一第一环形支承座，第一活塞杆可滑动地安装在第一支承座内，第一 活塞杆与第一支承座密封配合，第一活塞杆与容腔壁之间有间隙，容 腔的物料进口紧靠所述的第一支承座；第一活塞杆后部与油缸、油缸 触发开关配合。

进一步，所述的射出机筒具有如下结构：射出机筒的射出容腔内 装有第二环形支承座，第二活塞杆可滑动地安装在第二支承座内，第 二活塞杆与第二支承座密封配合，第二活塞杆与射出容腔壁之间有间 隙，射出容腔的物料进口紧靠所述的第二支承座；第二活塞杆后部与 顶推油缸、顶推油缸触发开关配合。

进一步，射出机筒前端通过搅拌装置连接喷嘴。

使用所述的发泡塑料射出成型设备制造发泡塑料的方法包含以 下步骤：

(1)加热塑料成熔融状态，加压并注入气体或发泡剂，并进行 搅拌，使气体或发泡剂溶解入塑料熔液，形成单相、非核、均匀的料 液；