專利名稱：一種輔助交聯(lián)聚烯烴發(fā)泡的超聲波處理裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于高分子發(fā)泡工藝領域，尤其涉及一種輔助交聯(lián)聚烯烴發(fā)泡的超聲波處理裝置。
背景技術：
聚烯烴類塑料應用范圍廣泛，具有良好的物理、化學和力學性能，其韌性、撓曲性和緩沖性能良好，并且具有電絕緣、隔熱等性質(zhì)，廣泛應用于包裝、化工、建筑等領域。聚烯烴類泡沫塑料應用廣泛，也是最早成功制得的泡沫塑料之一。早在1941年，美國杜邦公司就利用氮氣法成功制備了 LDPE泡沫塑料。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，聚烯烴泡沫塑料已經(jīng)發(fā)展成熟，在品種及應用方面實現(xiàn)了多樣化。隨著理論研究的不斷深入以及發(fā)泡技術的進步，泡沫塑料在產(chǎn)量和質(zhì)量方面都有了長足的進步。目前交聯(lián)聚烯烴發(fā)泡工藝主要是首先將聚烯烴原料及各種助劑、填料進行捏合、造粒，加入擠出機進行塑化，在擠出機螺桿的推動作用下通過模頭擠出，然后經(jīng)過壓延輥的牽伸、壓延、冷卻定型，得到聚烯烴母片，通過預熱后進入發(fā)泡爐進行發(fā)泡。由于許多助劑及填料為顆粒狀固體粉末，粒徑較小，表面自由能較高，因此顆粒之間容易發(fā)生團聚。雖然經(jīng)過了捏合、塑化等工序，但在固體顆粒之間團聚效應作用下，在聚烯烴中的分散仍十分不均勻，特別是發(fā)泡劑顆粒，分散不均勻聚集在一起會導致氣孔大小不一、氣孔過大而破裂等問題，嚴重影響聚烯烴泡沫材料的質(zhì)量。在發(fā)泡倍率一定的情況下，細密而均勻的氣泡可以增加聚烯烴泡沫材料的彈性、強度等性能。為解決上述問題，本實用新型采用了一種超聲波輔助的交聯(lián)聚烯烴發(fā)泡工藝，改善產(chǎn)品質(zhì)量。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的一種輔助交聯(lián)聚烯烴發(fā)泡的超聲波處理裝置，是通過以下手段實現(xiàn)的一種輔助交聯(lián)聚烯烴發(fā)泡的超聲波處理裝置，其特征是在通用的發(fā)泡爐內(nèi)增加了超聲波處理裝置，對剛剛發(fā)泡完成但仍處于熔融狀態(tài)的聚烯烴泡沫材料進行超聲處理，根據(jù)最終產(chǎn)品的超聲波處理效果，在發(fā)泡爐內(nèi)可以安裝多套超聲波處理裝置。所述的超聲波處理裝置包括底座、機體、超聲波發(fā)生器、超聲波換能器以及控制與電源部分；所述的底座兩端分別有兩個滑輪，在發(fā)泡爐兩側內(nèi)壁上分別有一條導軌，底座兩端的滑輪安裝在導軌上，可沿著導軌在發(fā)泡爐體內(nèi)部前后移動。所述的超聲波發(fā)生器位于機體空腔內(nèi)部，電連接控制與電源部分；所述的超聲波換能器包括超聲波換能頭、超聲波輻射板和超聲波反射板，并電連接超聲波發(fā)生器。本實用新型的工作原理是超聲波發(fā)生器所產(chǎn)生的超聲波通過超聲波換能器轉換為高頻震動的機械能，并通過空氣介質(zhì)傳播到熔融的聚烯烴熔體內(nèi)部。由于超聲波振動具有較高的能量和強烈的空化效應，因此會在聚烯烴熔體中很多微小的局部區(qū)域形成負壓，從而在聚合物基體中形成許多微小的空穴，降低了氣泡成核所需的自由能壘，有利于氣泡的形成，增加了氣泡的總個數(shù)。由于發(fā)泡劑分解所產(chǎn)生的氣體量是一定的，超聲波所增加的空穴又相當于增加了氣泡的總個數(shù)，因此氣泡的平均直徑變小。此外，對于由于發(fā)泡劑分散不均勻而造成的較大的氣泡，在超聲波強烈的振動作用下，會破碎成多個細小的氣泡而重新被聚烯烴熔體所包圍，使熔體中的氣泡更為均勻。本實用新型的有益效果是本實用新型通過在發(fā)泡爐內(nèi)增加超聲波處理裝置，可以使得聚烯烴熔體中的氣泡更加細密、均勻，從而提高了聚烯烴泡沫材料的質(zhì)量，獲得性能更為優(yōu)良的聚烯烴泡沫母片。
以下結合附圖
對本實用新型作進一步的說明。圖I為帶超聲波處理裝置發(fā)泡爐示意圖。圖2為超聲波處理裝置正面示意圖。圖3為超聲波處理裝置側面示意圖。圖中I發(fā)泡爐壁，2加熱元件，3驅(qū)動電機，4聚烯烴母片，5輸送鋼網(wǎng)，6導軌，7超聲波處理裝置，8滾輪，9機體，10超聲波反射板，11超聲波換能器，12超聲波輻射板，13超聲波發(fā)生器，14底座，15滑輪。
具體實施方式
以下結合附圖與具體實施方式
，對本實用新型做進一步說明。附圖為本實用新型的一種具體實施例。該實施例為一種超聲波輔助的交聯(lián)聚烯烴發(fā)泡工藝及其超聲波處理裝置，其特征是在通用的發(fā)泡爐內(nèi)增加了超聲波處理裝置7，對剛剛發(fā)泡完成但仍處于熔融狀態(tài)的聚烯烴泡沫材料進行超聲處理，根據(jù)最終產(chǎn)品的超聲波處理效果，在發(fā)泡爐內(nèi)可以安裝多套超聲波處理裝置7。所述的超聲波處理裝置7包括底座14、機體9、超聲波發(fā)生器
13、超聲波換能器11以及控制與電源部分；所述的底座14兩端分別有兩個滑輪15，在發(fā)泡爐兩側內(nèi)壁上分別有一條導軌6，底座14兩端的滑輪15安裝在導軌6上，可沿著導軌6在發(fā)泡爐體內(nèi)部前后移動。所述的超聲波發(fā)生器13位于機體9空腔內(nèi)部，電連接控制與電源部分；所述的超聲波換能器11包括超聲波換能頭、超聲波輻射板12和超聲波反射板10，并電連接超聲波發(fā)生器12。本實用新型利用超聲波振動的高能量和強空化效應，在聚烯烴熔體中形成許多微小的空穴，降低氣泡成核所需的自由能壘，有利于氣泡的形成，增加了氣泡的總個數(shù)，減小了氣泡的平均直徑。此外超聲波強烈的振動還會將大氣泡會破碎成多個細小的氣泡，重新被聚烯烴熔體所包圍，使熔體中的氣泡更為均勻，可以得到氣孔分布細密均勻的聚烯烴材料。如圖所示，聚烯烴母片通過擠出機擠出，在壓延輥上進行牽伸、壓延、冷卻后，進入發(fā)泡爐進行預熱、發(fā)泡。在發(fā)泡爐內(nèi)高溫作用下，聚烯烴母片處于熔融狀態(tài)，此時開啟超聲波處理裝置對聚烯烴母片進行處理，并對處理后生產(chǎn)出的泡沫材料進行檢查，與通常條件下生產(chǎn)的泡沫材料進行對比。調(diào)整超聲波處理裝置7在發(fā)泡爐內(nèi)前后的位置以及超聲波強度，得到具有最佳效果的聚烯烴泡沫材料。需要注意的是若超聲波強度過高，處理時間過長，會在聚烯烴熔體中形成較大尺寸的空穴，導致最終形成的泡孔較大，影響產(chǎn)品性能，此時應降低強度，減少處理時間。
權利要求1.一種輔助交聯(lián)聚烯烴發(fā)泡的超聲波處理裝置，其特征是在通用的發(fā)泡爐內(nèi)增加了多套超聲波處理裝置(7)，對剛剛發(fā)泡完成但仍處于熔融狀態(tài)的聚烯烴泡沫材料進行超聲處理。
2.根據(jù)權利要求I所述的輔助交聯(lián)聚烯烴發(fā)泡的超聲波處理裝置，其特征是所述的超聲波處理裝置(7)包括底座(14)、機體(9)、超聲波發(fā)生器(13)、超聲波換能器(11)以及控制與電源部分；所述的底座(14)兩端分別有兩個滑輪(15)，在發(fā)泡爐兩側內(nèi)壁上分別有一條導軌(6)，底座(14)兩端的滑輪(15)安裝在導軌(6)上，可沿著導軌(6)在發(fā)泡爐體內(nèi)部前后移動。
3.根據(jù)權利要求2所述的輔助交聯(lián)聚烯烴發(fā)泡的超聲波處理裝置，其特征是所述的超聲波發(fā)生器(13)位于機體(9)空腔內(nèi)部，電連接控制與電源部分；所述的超聲波換能器(11)包括超聲波換能頭、超聲波輻射板(12)和超聲波反射板(10)，并電連接超聲波發(fā)生器(12)。
專利摘要本實用新型公開了一種輔助交聯(lián)聚烯烴發(fā)泡的超聲波處理裝置，在通用的發(fā)泡爐內(nèi)增加了超聲波處理裝置，對剛剛發(fā)泡完成但仍處于熔融狀態(tài)的聚烯烴泡沫材料進行超聲處理。利用超聲波振動的高能量和強空化效應，在聚烯烴熔體中形成許多微小的空穴，降低氣泡成核所需的自由能壘，有利于氣泡的形成，增加了氣泡的總個數(shù)，減小了氣泡的平均直徑。此外超聲波強烈的振動還會將大氣泡會破碎成多個細小的氣泡，重新被聚烯烴熔體所包圍，使熔體中的氣泡更為均勻，可以得到氣孔分布細密均勻的聚烯烴材料。
文檔編號B29K23/00GK202805518SQ20122036751
公開日2013年3月20日 申請日期2012年7月27日 優(yōu)先權日2012年7月27日
發(fā)明者楊小兵, 龍國榮, 卞志勇, 趙付彬 申請人:山東泰山金潤塑膠制品有限公司, 泰山體育產(chǎn)業(yè)集團有限公司