專利名稱：聚合物加工擠出機的制作方法
專利說明 本實用新型屬于一種聚合物加工擠出裝置，尤其涉及一種主要應用在熱氧敏感聚合物的聚合物加工擠出機。目前，擠出機的作業通常是在有氧的環境中進行的，這對于一些熱氧敏感的聚合物加工來說，由于空氣中存在氧，聚合物在加工過程中往往會發生氧化降解反應，導致制品的表面光潔度、顏色、力學性能等方面性能變差，不能很好地實現聚合物的使用價值。另外擠出機的擠出加工過程中，通常把多種原料預混后，通過加料口一次加料到擠出機中，進行擠出加工。但有些原料由于物態、粒徑大小等原因，使原料預混合的效果不好，影響到最終制品的綜合性能；再者在反應擠出加工過程中，一些助劑，如引發劑，對溫度敏感并在較低的溫度下分解失去功效，這就使反應擠出很難達到預期的要求。針對目前擠出機所存在的問題，本實用新型的目的是提出一種加工過程中避免氧化降解反應，提高聚合物使用價值，原料及助劑混和效果好的聚合物加工擠出機。
本實用新型的目的是這樣實現的一種聚合物加工擠出機，包括加料斗、機筒，機筒內設有將聚合物擠出外的螺桿機構，設置氮氣供應器，機筒上及加料倉下方均設有保護口與氮氣供應器相連，以使供應氮氣可進入機筒內及加料倉下方，在機筒熔融段處連接一定量動態喂料裝置，定量動態喂料裝置的噴槍頭連接到雙螺桿擠出機的計量加料口，以使助劑計量地添加到聚合物熔融態當中。
本實用新型通過注入氮氣，擠出機從加料斗到整個機筒就完全實現了氮氣保護，因為沒有氧的存在，熱氧敏感的聚合物在擠出機加工過程中不會發生熱氧降解，最終得到高性能的制品，充分發揮其使用價值；定量動態喂料裝置把助劑計量地添加到聚合物熔融態當中，通過擠出機的剪切、分散和混合作用，使助劑在聚合物中均勻分散，同時在此條件下，助劑和聚合物的官能團發生物理和化學作用，實現動態反應擠出，制成新型的擠出制品。
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明
圖1為本實用新型的正視結構部分示意參考圖。
圖2為本實用新型的俯視結構示意參考圖。
圖3為本實用新型的定量動態喂料裝置的結構示意參考圖。
圖4為本實用新型的氮氣供應器的結構示意參考圖。
圖5為
圖1的P處放大示意參考圖。
圖中1、機筒，2、加料斗，3、中間筒，4、上加料倉，5、下加料倉，6、保護口，7、動態計量加料口，8、氮氣供應器，9、定量動態喂料裝置，10、儲料罐，11、稱重傳感器，12、計量罐，13、噴槍頭出料口，14、氮氣出口，15、總壓力表，16、開關閥，17氮氣罐，18、分壓表，19、卷簧，20、單向擋板，21、喂料螺桿。
實施例一一種聚合物加工擠出機，包括機筒1、加料斗2，加料斗2包括上加料倉4及下加料倉5，下加料倉5與上料倉4之間設有單向擋板(20)，單向擋板(20)與加料斗(2)之間設置卷簧(19)，在受外力作用下單向擋板(20)向下打開而使上加料倉(4)與下加料倉(5)相通，在未受外力作用下單向擋板(20)在卷簧(19)的彈力作用下自然處于閉合狀態而將上加料倉(4)與下加料倉(5)隔開，使下加料倉(5)封閉；單向擋板20上方具有稱重傳感器11，下加料倉5與機筒1之間設有中間筒3，機筒1內設有將聚合物擠出外的雙螺桿機構；機筒1上、中間筒3上及下加料倉5下方均設有保護口6與氮氣供應器8的氮氣出口14相連，以使氮氣可進入機筒1內及下加料倉5下方，在機筒1熔融段處的上面設有計量加料口7，該計量加料口7與一定量動態喂料裝置9的噴槍頭出料口13連接，其聯接方式是通過螺栓將兩者連接起來的，以使助劑計量地添加到聚合物熔融態當中。
上述單向擋板20可為相對的兩塊，分別在與加料斗2連接處設置卷簧19。
本實用新型的定量動態喂料裝置9包括自上而下的儲料罐10、稱重傳感器11、計量罐12、計量罐12連接噴槍頭。
本實用新型的氮氣保護口的數量只要能夠達到排凈擠出機機筒內部的空氣就好。根據擠出機的型號差異，氮氣保護口也可以作適當調整，如可以只選擇兩個氮氣加入口，例如選擇加料倉下部及機筒的氮氣加入口，或選擇加料倉下部及中間機筒的氮氣加入口的搭配方式。
使用時，通過氮氣保護口不斷注入氮氣，由于氮氣比空氣輕，從加料斗下方氮氣保護口進入的氮氣會上升，逐漸把加料斗中的空氣排出，最終加料斗充滿氮氣；另外，加料斗設置成上下兩加料倉，兩加料倉之間設置只使物料從上加料倉4進入下加料倉5的單向擋板20，加料倉未有物料時，單向擋板20在卷簧19的彈力作用下自然處于閉合狀態而將上加料倉4與下加料倉隔開，使下加料倉5封閉，外界空氣不易通過上加料倉進入下加料倉，底部通過氮氣保護口不斷地注入氮氣，下加料倉內完全充滿氮氣，物料進入下加料倉后，可更好的形成氮氣保護；當單向擋板20受物料等重物作用時向下卷繞打開而物料進入下加料倉5，這樣保證了原料在進入機筒前就已無氧存在了；從中間筒及機筒的氮氣保護口注入氮氣，由于注入氮氣時帶有一定的壓力，氮氣被直接壓到機筒內部，隨著氮氣注入量的增加，空氣慢慢地從機頭排出。通過三個氮氣保護口注入氮氣，雙螺桿擠出機從加料斗到整個機筒就完全實現了氮氣保護。因為沒有氧的存在，熱氧敏感的聚合物在擠出機加工過程中不會發生熱氧降解，最終得到高性能的制品，充分發揮其使用價值。
另外，有的助劑由于物態、粒徑大小等因素，預先混合的分散效果不好，這就直接影響到制品的性能，例如粒料和粉料、粒料和液體料的混合等。還有一些助劑如果在加料口一次性加料，由于其自身對溫度敏感，并且在較低的加工溫度下就會發生分解，而此時聚合物還沒有達到熔融溫度，兩者官能團發生化學和物理作用的效果不好，不能達到設計的要求。本實用新型在雙螺桿擠出機擠出過程中進行定量動態二次加料，將噴槍頭連接到雙螺桿擠出機的計量加料口，這樣就通過定量動態裝置把助劑計量地添加到聚合物熔融態當中，通過擠出機的剪切、分散和混合作用，使助劑在聚合物中均勻分散，同時在此條件下，助劑和聚合物的官能團發生物理和化學作用，實現動態反應擠出，制成新型的擠出制品。定量動態加料的物料輸出范圍為每小時0.5公斤到每小時1000公斤，物料的計量值和原料、雙螺桿擠出機型號、轉速等參數有關，根據化學反應式，通過數學方法推導出三者相匹配的加工參數，進行生產加工。
權利要求1.一種聚合物加工擠出機，包括機筒(1)、加料斗(2)，機筒(1)內設有將聚合物加工、擠出外的螺桿機構，其特征在于機筒(1)上及加料斗(2)下方均設有保護口(6)與氮氣供應器(8)連接，以使氮氣可進入機筒(1)內及加料斗(2)下方，在機筒(1)熔融段處有一計量加料口(7)，計量加料口(7)連接一定量動態喂料裝置(9)，以使助劑計量地添加到聚合物熔融態當中。
2.根據權利要求1所述的聚合物加工擠出機，其特征在于設置三個保護口(6)，其中兩個設置于機筒(1)上，另一個設置于加料斗(2)的下方處。
3.根據權利要求1所述的聚合物加工擠出機，其特征在于加料斗(2)與機筒(1)之間設有一中間筒(3)，共有三個保護口，分別設置于機筒(1)上、中間筒(3)上及加料斗(2)下方處。
4.根據權利要求1、2或3所述的聚合物加工擠出機，其特征在于加料斗(2)具有上下兩加料倉，上加料倉(4)與下加料倉(5)之間設有單向擋板(20)，單向擋板(20)與加料斗(2)之間設置卷簧(19)，在受外力作用下單向擋板(20)向下打開而使上加料倉(4)與下加料倉(5)相通，在未受外力作用下單向擋板(20)在卷簧(19)的彈力作用下自然處于閉合狀態而將上加料倉(4)與下加料倉(5)隔開，使下加料倉(5)封閉。
5.根據權利要求4所述的聚合物加工擠出機，其特征在于單向擋板(20)上方具有稱重傳感器(11)。
6.根據權利要求4所述的聚合物加工擠出機，其特征在于單向擋板(20)為相對的兩塊，各塊分別在與加料斗(2)連接處設置卷簧(19)。
7.根據權利要求5所述的聚合物加工擠出機，其特征在于單向擋板(20)為相對的兩塊，各塊分別在與加料斗(2)連接處設置卷簧(19)。
專利摘要本實用新型涉及一種主要應用在熱氧敏感聚合物的聚合物加工擠出機，擠出機的機筒上及加料倉下方均設有保護口與氮氣供應器相連，以使供應氮氣可進入機筒內及加料倉下方，在機筒熔融段處的計量加料口連接一定量動態喂料裝置，以使助劑計量地添加到聚合物熔融態當中。本實用新型使熱氧敏感的聚合物在擠出機加工過程中不會發生熱氧降解，同時助劑在聚合物中均勻分散，最終得到高性能的制品，充分發揮其使用價值。
文檔編號B29C47/58GK2910535SQ20062005710
公開日2007年6月13日 申請日期2006年3月29日 優先權日2006年3月29日
發明者楊育農, 王浩江, 王春江, 楊欣華, 趙建華 申請人:廣州合成材料研究院