[实用新型]一种大直径碳纤维增强聚醚醚酮棒材的挤出冷却组件

说明书

本申请涉及一种大直径碳纤维增强聚醚醚酮棒材的挤出冷却组件，属于塑料挤出成型技术领域，解决了现有大直径棒材冷却定型时极易产生应力开裂或在棒材芯部形成裂纹和暗裂纹的技术问题。其包括挤出头和安装于挤出头上的冷却定型套，冷却定型套包括至少两段冷却子套，每个冷却子套内均设置有冷却腔且相互不连通，冷却腔内流通有冷却液，且冷却子套越靠近挤出头，冷却子套内的冷却液温度越高，冷却子套上开设有与冷却腔连通的进液口和出液口。本申请具有大直径碳纤维增强类棒材冷却定型时不易开裂的优点。

技术领域

本申请涉及塑料挤出成型技术领域，尤其是涉及一种大直径碳纤维增强聚醚醚酮棒材的挤出冷却组件。

背景技术

作为特种工程塑料，PEEK具有卓越的耐热性、耐辐射性和耐化学品性，优良的机械性能和电绝缘性，并且又可用热塑性塑料的加工方法成型，因此在电子电器、机械、航空航天等领域获得广泛应用。但是在某些极端苛刻的应用场合纯树脂级的PEEK其力学性能还无法胜任，这就需要对PEEK进行改性。在下表中我们可以看到，经过碳纤维增强改性过的PEEK其力学性能得到大幅提升。

但是，用这种增强材料挤出棒材比用纯树脂级的难度提高了很多，尤其是棒材直径大于80mm后其难度更大。主要原因如下：

1、碳纤维的流动性极差；

2、碳纤维和PEEK这两种材料的比热容相差非常大，碳纤维是热的良导体而PEEK的导热率非常低，这就导致它们的吸热放热不同步，在冷却定型时极易产生应力开裂或在棒材芯部形成裂纹和暗裂纹，如图1。

3、在现有的生产方法中，为追求棒材表面快速冷却结皮，棒材冷却定型套设计成单区并使用工业冷水机对模具进行强制冷却，这就更加加剧了棒材的开裂，这种方法无法生产直径超过80mm的棒材。

针对上述中的相关技术，发明人认为现有技术存在有大直径碳纤维增强类棒材冷却定型时极易产生应力开裂或在棒材芯部形成裂纹和暗裂纹的缺陷。

实用新型内容

为了解决大直径碳纤维增强类棒材冷却定型时极易产生应力开裂或在棒材芯部形成裂纹和暗裂纹的缺陷，本申请提供一种大直径碳纤维增强聚醚醚酮棒材的挤出冷却组件。

本申请提供的一种大直径碳纤维增强聚醚醚酮棒材的挤出冷却组件采用如下的技术方案：

一种大直径碳纤维增强聚醚醚酮棒材的挤出冷却组件，包括挤出头和安装于挤出头上的冷却定型套，所述冷却定型套包括至少两段冷却子套，每个所述冷却子套内均设置有冷却腔且相互不连通，所述冷却腔内流通有冷却液，且所述冷却子套越靠近所述挤出头，所述冷却子套内的所述冷却液温度越高，所述冷却子套上开设有与所述冷却腔连通的进液口和出液口。

通过采用上述技术方案，使得挤出头挤出的棒材从冷却子套中通过从而进行降温，不同冷却子套的冷却腔中通入温度不同的冷却液，同时沿着棒材挤出的方向，冷却子套中冷却液温度逐渐降低，分段渐次冷却使得应力开裂得到控制。

优选的，还包括多温段油温机，所述多温段油温机的出油口与所述进液口连通，所述多温段油温机的回油口与所述出液口连通，所述进液口位于所述出液口下方。

通过采用上述技术方案，通过多温段油温机实现冷却子套内冷却液的循环，同时多温段油温机可以更加精确的对每个冷却子套内的冷却液进行独立控温，从而避免大直径碳纤维增强聚醚醚酮棒材在挤出过程中发生急剧的降温，而形成裂纹和暗裂纹的问题。

优选的，相邻所述冷却子套之间可拆卸连接。

通过采用上述技术方案，使得冷却子套安装拆卸更加方便，方便根据需求增减冷却子套的数量，以达到分级冷却大直径碳纤维增强聚醚醚酮棒材的效果。