[发明专利]一种单聚合物复合材料制品挤出成型方法和挤出成型设备

权利要求书

1.一种单聚合物复合材料制品挤出成型方法，其特征在于：所述方法具体步骤如下：

将固体状的基体加入挤出成型设备中，使基体达到熔融温度，并在挤出压力作用下使熔融状态基体连续向前输送；同时将熔融状态基体冷却得到准熔融状态基体，所述准熔融状态基体在挤出压力作用下继续向前输送；将增强材料加入准熔融状态的基体中混合并向前输送，在挤出压力作用下从挤出成型设备中挤出，得到一种单聚合物复合材料制品；其中，所述基体和增强材料为同种聚合物。

2.根据权利要求1所述的一种单聚合物复合材料制品挤出成型方法，其特征在于：将增强材料进行预热后再加入基体，预热温度≤增强材料的准熔融温度。

3.一种单聚合物复合材料制品挤出成型设备，所述挤出成型设备由主机和辅机组成，主机主要由挤压系统、传动系统、加热冷却系统和控制系统组成，挤压系统主要由螺杆（11）、机筒和料斗组成，其特征在于：所述机筒分为四部分，分别为机筒Ⅰ（1）、机筒Ⅱ（2）、机筒Ⅲ（3）和机筒Ⅳ（4），所述机筒Ⅰ（1）、机筒Ⅱ（2）、机筒Ⅲ（3）和机筒Ⅳ（4）依次固定连接，机筒Ⅰ（1）、机筒Ⅱ（2）、机筒Ⅲ（3）和机筒Ⅳ（4）的外壁或/和壁中分别相应设有加热冷却系统Ⅰ（5）、加热冷却系统Ⅱ（6）、加热冷却系统Ⅲ（7）和加热冷却系统Ⅳ（8），机筒Ⅰ（1）上设有基体加料料斗（9），内部设有螺杆（11），机筒Ⅲ（3）上设有增强材料加料料斗（10），机筒Ⅳ（4）内部设有混合元件（12）。

4.根据权利要求3所述的一种单聚合物复合材料制品挤出成型设备，其特征在于：加热冷却系统Ⅰ（5）、加热冷却系统Ⅱ（6）、加热冷却系统Ⅲ（7）或/和加热冷却系统Ⅳ（8）为风冷和电加热组合控制或水冷和电加热组合控制，在机筒外壁或/和壁中设置冷却流道和加热器。

5.根据权利要求3所述的一种单聚合物复合材料制品挤出成型设备，其特征在于：在机筒Ⅰ（1）与机筒Ⅱ（2）连接处设置绝热板（14）。

6.根据权利要求3所述的一种单聚合物复合材料制品挤出成型设备，其特征在于：在机筒Ⅰ（1）与机筒Ⅱ（2）连接处内部设置分流板（15）。

7.根据权利要求3所述的一种单聚合物复合材料制品挤出成型设备，其特征在于：增强材料加料料斗（10）采用电机（16）驱动自动加料，增强材料加料料斗（10）外设置预热装置。

8.根据权利要求3所述的一种单聚合物复合材料制品挤出成型设备，其特征在于：所述混合元件（12）为静态混合器、动态混合器或混炼元件。

9.一种单聚合物复合材料制品挤出成型方法，所述挤出成型方法在如权利要求3所述的一种单聚合物复合材料制品挤出成型设备上进行，其特征在于：具体步骤如下：

1）通过基体加料料斗（9）将固态基体加入到机筒Ⅰ（1）中，基体经加热冷却系统Ⅰ（5）和螺杆（11）作用达到熔融状态，同时在螺杆（11）挤出压力作用下连续向前输送至机筒Ⅱ（2）；

2）机筒Ⅱ（2）中，熔融状态的基体经加热冷却系统Ⅱ（6）冷却至准熔融状态，同时在挤出压力作用下继续向前输送至机筒Ⅲ（3）；

3）将增强材料通过增强材料加料料斗（10）加入机筒Ⅲ（3）中，同准熔融状态的基体一起经加热冷却系统Ⅲ（7）保持基体准熔融温度，同时在挤出压力作用下继续向前输送至机筒Ⅳ（4）；

4）机筒Ⅳ（4）中，增强材料和准熔融状态基体经加热冷却系统Ⅳ（8）保持准基体熔融温度，同时经混合元件（12）充分混合并在挤出压力作用下进入机头（13），挤出成型得到一种单聚合物复合材料制品；

其中，所述基体和增强材料为同种聚合物；

步骤1）中的加热冷却系统Ⅰ（5）设定的温度高于基体的熔点；

步骤2）中的加热冷却系统Ⅱ（6）设定的温度冷却速度＞基体结晶温度对应的冷却速度；

步骤3）中的加热冷却系统Ⅲ（7）和步骤4）中加热冷却系统Ⅳ（8）设定的温度均＞基体结晶温度并且＜增强材料熔点。

10.根据权利要求9所述的一种单聚合物复合材料制品挤出成型方法，其特征在于：步骤3）中增强材料加入基体前先进行预热，预热温度≤增强材料的准熔融温度。