專利名稱：熱可塑性樹脂的直接擠出成型制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種直接在聚合(polymerization)過程中進(jìn)行熱可塑性樹脂擠出成型(extrusion)的制造方法，特別是指可在此制造過程加設(shè)一壓力調(diào)整裝置及至少一個樹脂擠出成型裝置，以簡化熱可塑性樹脂擠出成型的制造過程的制造方法。
目前在如塑料板材、塑料管、塑料薄膜、異形擠出制品等熱可塑性樹脂的制造過程中，一般都是先將由聚合及脫揮發(fā)(devolatilization)等過程所得的初步熱可塑性樹脂經(jīng)過一線料擠出裝置(strandextruder)擠出成條，然后經(jīng)水冷卻系統(tǒng)或氣冷卻系統(tǒng)的冷卻過程，再由切粒機(jī)切成小塑料粒，并使用粒徑篩選機(jī)加以篩選，而后才將所得的塑料粒(pellets)經(jīng)由輸送系統(tǒng)至儲槽中存放，等到欲擠板、擠管或成膜時，再自儲槽中取出塑料粒以成型上述材料。以聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate)、聚苯乙烯(polystrene)板等塑料擠出板為例，自儲槽取出的塑料粒，還必須先送到配料桶添加輔料及色料，并且使用干燥器除濕干燥以去除塑料原料中所含的水汽，然后再喂料至主擠板機(jī)的料斗，利用其螺桿加熱與擠壓而熔融，其后再經(jīng)合適的模頭(例如T型模頭，T-Die)而以滾筒擠板機(jī)擠制成板。
上述的塑料原料擠出成型制造過程至少有以下幾項(xiàng)缺點(diǎn)一、在此一制造過程中，聚合及脫揮發(fā)所得的塑料原料須先經(jīng)冷卻、切粒、輸送、儲存、而后再配料、干燥、熔融擠出，以制成各種型式的材料，其不僅繁瑣，且整體制造過程須經(jīng)過前述復(fù)雜的裝置系統(tǒng)，變數(shù)多而不易控制，只要其中有一項(xiàng)裝置設(shè)備出問題，便會延誤其后段的制造過程。此外，塑料粒在管路輸送中或配料時，多半會有粉塵形成而有害操作人員的健康。
二、必須使用經(jīng)適當(dāng)設(shè)計(jì)的儲槽，以確保塑料粒于其內(nèi)存放期間的質(zhì)量。
三、冷卻、切粒、輸送、儲存、及干燥、擠出熔融等設(shè)備的投資、所產(chǎn)生的燥音、所耗費(fèi)的電能、熱能，還有其過程所產(chǎn)生的廢氣、廢水等問題，皆是上述傳統(tǒng)制造過程無法避免的缺點(diǎn)。
四、在上述制造過程中，由于加熱次數(shù)多(也就是多出一道螺桿擠出的程序)，所以可能造成熱可塑性樹脂部分分解劣化，致使熱可塑性樹脂變色。
為克服這些缺點(diǎn)，便必須將上述制造過程簡化，也就是省略冷卻、切粒、輸送、儲存、及干燥、熔融擠出等繁雜的中間步驟，而直接將聚合及揮發(fā)后所得的融熔熱可塑性樹脂送至熱可塑性樹脂成型裝置(例如擠板機(jī))進(jìn)行成型過程。然而此一簡化的制造過程在目前的技術(shù)階段所遇到的問題是，以塑料擠出板為例，聚合及脫揮發(fā)后所得的融熔熱可塑性樹脂直接送至擠板機(jī)制板時，由于用脫揮發(fā)槽泵送熱可塑性樹脂的流量不易控制，因此由其所泵出的熱可塑性樹脂也難以獲至穩(wěn)定的壓力與流量，同時增加擠板模頭或擠板機(jī)在操作控制上的難度不穩(wěn)定性;并且，如果熱可塑性樹脂在流出擠板機(jī)出料口時，因操作控制不當(dāng)而使其流量不均，則將導(dǎo)致所制得的塑料板材形成波紋，以致無法獲得表面平整、厚度均一的塑料板材。
由于傳統(tǒng)的塑料成型過程存在前述各種缺點(diǎn)及技術(shù)上的困難，因此，本發(fā)明提出一種熱可塑性樹脂擠出成型制品的簡化制造過程，其可以省略冷卻、切粒、輸送、儲存、及干燥、擠出熔融等繁雜的中間步驟及能源的浪費(fèi)，而直接將聚合及揮發(fā)所得的熔融熱可塑性樹脂送至各種型式的熱可塑性樹脂擠出成型裝置進(jìn)行成型過程，并且可克服揮脫發(fā)槽泵料不穩(wěn)定的技術(shù)問題，而獲得品質(zhì)良好的熱可塑性樹脂擠出成型制品。
因此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種熱可塑性樹脂擠出成型制品的直接擠出方法，其可使制造過程簡化、節(jié)省設(shè)備的投資及能源的消耗，并且使所得制品具有優(yōu)良的品質(zhì)。
為了實(shí)現(xiàn)上述的發(fā)明目的本發(fā)明的制造方法，采用先以聚合過程制得樹脂含量為20～98%(重量)的熱可塑性樹脂溶液送入脫揮發(fā)裝置加以脫去揮發(fā)性成分(volatilecomponent)，然后熱可塑性樹脂將從脫揮發(fā)裝置泵出至主輸料管，在主輸料管末端被分成二條或二條以上的支流，其中至少有一支流直接被輸送至熱可塑性樹脂擠出成型裝置，并且至少有另一支流接至壓力調(diào)整裝置，以調(diào)節(jié)輸送至熱可塑性樹脂擠出成型裝置的熱可塑性樹脂壓力與流量的穩(wěn)定性，藉此簡化制造過程、節(jié)省人力、能源、且提高產(chǎn)品的質(zhì)量。
本發(fā)明的制造方法與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明突破了傳統(tǒng)熱可塑性樹脂擠出成型制造過程繁雜的缺點(diǎn)，使其大幅度簡化，同時不影響產(chǎn)品的質(zhì)量本發(fā)明不但可以用較小的能源、較少的設(shè)備投資來獲得厚薄均一、外觀及顏色良好的板材，而且可多元化生產(chǎn)，也就是可利用下一步生產(chǎn)者的需求生產(chǎn)不同型式的產(chǎn)品，例如接上擠板模頭可成型板材、薄膜，接上擠管模頭則可制管或接上其他類型的異型擠出模頭，而線料擠出裝置不僅具備調(diào)控整個系統(tǒng)的熱可塑性樹脂料的壓力及流量，且可造粒以繼續(xù)供下一步加工使用。
另外，本發(fā)明的另一優(yōu)點(diǎn)為當(dāng)擠出成型裝置發(fā)生故障或因其他原因而停車時，只需將流向擠出成型裝置的齒輪泵關(guān)閉，而脫揮發(fā)槽泵出的熱可塑性樹脂仍能以線料擠出裝置擠出，如此不但可減少擠板原料的損失，而且脫揮發(fā)槽內(nèi)的熱可塑性樹脂也不會累積，而能繼續(xù)生產(chǎn)(若熱可塑性樹脂累積太久，不但熱可塑性樹脂會劣化，而且整個熱可塑性樹脂反應(yīng)必須中止(shutdown)，造成大量損失。
下面將結(jié)合


較佳可行實(shí)施例。
附圖的簡要說明圖1為本發(fā)明的一個較佳實(shí)施例的詳細(xì)流程圖。
圖2為本發(fā)明的另一較佳實(shí)施例的詳細(xì)流程圖。
適合以本發(fā)明方法制造的熱可塑性樹脂擠出成型制品包括塑料板材、塑料管、塑料薄膜、異形擠出制品等。如圖1所示，本發(fā)明是以一般塑料聚合過程，例如本體聚合法(bulkpolymerization)、溶液聚合法(solutionpolymerization)等，先聚合得到所要的熱可塑性樹脂，其單體轉(zhuǎn)化率至少在20%(重量)以上。
詳細(xì)的說明本發(fā)明的聚合制程乃是從不飽和腈系單體、芳香族乙烯基系單體以及甲基丙烯酸酯系單體中選出一種或一種以上的烯基單體50～100%(重量)，及能與其共聚合的乙烯基化合物0～50%(重量)，并配合0～20%(重量)的橡膠(此處及以下的重量%，皆以總?cè)肓辖M成100重量%為基準(zhǔn))于反應(yīng)槽中進(jìn)行本體或溶液聚合反應(yīng)，溶劑的使用量由0～80%(重量)，使用的溶劑可為乙基苯、甲苯、苯、甲乙酮、丙酮、己烷、環(huán)乙烷、二甲苯、丙苯、異丁苯、異丙基苯、甲醇、乙醇等。反應(yīng)槽可以是連續(xù)攪拌式反應(yīng)槽(CSTR)或活塞流式反應(yīng)槽(plugflowrector)或二者并用。反應(yīng)槽數(shù)可為一個或一個以上的反應(yīng)槽，以串聯(lián)或并聯(lián)的方式進(jìn)行聚合。前述不飽和腈系單體可為丙烯腈、α-甲基丙烯腈、異丁烯腈、丙二腈、反丁烯腈等，而可用1種或2種;其中，通常以丙烯腈為佳。
而芳香族乙烯基系單體可為苯乙烯、α-甲基苯乙烯、α-氯苯乙烯、P-t-丁基苯乙烯、P-甲基苯乙烯、O-氯苯乙烯、P-氯苯乙烯、2，5二氯苯乙烯、3，4-二氯苯乙烯、P-溴苯乙烯、O-溴苯乙烯、2，5-二溴苯乙烯、3，4-二溴苯乙烯、2，4，6-三溴苯乙烯、2-異丙烯基萘等，而可用1種或2種以上;其中，通常以苯乙烯或α-甲基苯乙烯較為佳。
而甲基丙烯酸酯系單體可為甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸苯甲酯、甲基丙烯酸已酯、甲基丙烯酸環(huán)已酯、甲基丙烯酸十二酯、甲基丙烯酸2-羥乙酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯及甲基丙烯酸二甲氨基乙酯等;其中，又以甲基丙烯酸甲酯為佳。
除了前述不飽和腈系單體、芳香族乙烯基系單體、甲基丙烯酸酯系單體之外，尚可添加可共聚合的乙烯基化合物，此可共聚合的乙烯基化合物可為馬來酰亞胺系單體，例如馬來酰亞胺、N-甲基馬來酰亞胺、N-異丙基馬來酰亞胺、N-丁基馬來酰亞胺、N-己基馬來酰亞胺、N-辛基馬來酰亞胺、N-十二基馬來酰亞胺、N-環(huán)己馬來酰亞胺、N-苯基馬來酰亞胺、N-2，3或4-甲苯基馬來酰亞胺、N-2，3或4-乙苯基馬來酰亞胺、N-2，3或4-丁基苯馬來酰亞胺、N-2，6-甲苯基馬來酰亞胺、N-2，3或4-氯苯馬來酰亞胺、N-2，3或4-溴苯基馬來酰亞胺等。而其他可共聚合單體尚有丙烯酸酯系單體、無水馬來酸、無水次甲基丁二酸、無水甲基順丁烯二酸、無水二十五酸及其一及二羥酯等不飽和碳酸以及其酯系單體、乙烯、丙烯、丁烯、1-戊烯、1，4-甲基戊烯、1-氯化乙烯基、氯化乙烯叉四氟化乙烯、一氯三氟化乙烯、六氟化丙烯、丁二烯、丙烯基胺、異丁烯基胺、醋酸乙烯基、乙烯基-氮五環(huán)酮、乙烯基氮三烯六環(huán)、乙烯基二氨脲、乙烯基醚、乙烯基酮、苯并環(huán)丙烯、萘并乙烯等，而可用1種或2種，其中，前述丙烯酸系單體可為丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸苯甲酯、丙烯酸己酯、丙烯酸環(huán)己酯、丙烯酸十二酯、丙烯酸2-羥乙酯、丙烯酸縮水甘油酯及丙烯酸二甲氨基乙酯等，其中，又以丙烯酸甲酯為佳。
而前述參與聚合的橡膠成份可為橡膠狀樹脂，是在常溫呈橡膠狀的樹脂，為聚丁二烯、苯乙烯-雜丁二烯或本體共聚物、氫化苯乙烯-雜丁二烯或本體共聚物、丙烯腈-丁二烯共聚物、氯丁橡膠、氯丁二烯橡膠、異丁烯橡膠、天然橡膠、乙烯-丙烯橡膠、乙烯-丙烯-共聚二烯橡膠、氯化聚乙烯、氯化乙烯-丙烯-共聚二烯橡膠、丙烯橡膠、乙烯-醋酸乙烯基共聚物、乙烯-甲基丙烯酸甲基、乙基、丙基、縮水干油基或二甲基胺基乙基等的甲基丙烯酸酯共聚物、丙烯-酯酸乙烯基-異丁烯酸縮水甘油共聚物、乙烯-丙烯酸甲基-異丁烯酸縮水甘油共聚物、聚乙烯基丁醇、聚酯彈性體、聚酰胺彈性體等等，可用其架橋物或未架橋物，亦可用兩種以上的混合物。
將上述單體或單體與橡膠的混合液進(jìn)行聚合反應(yīng)得到樹脂含有量為20～98%(重量)的熱可塑性樹脂溶液，此熱可塑性樹脂溶液被送入脫揮發(fā)裝置脫除，如殘留單體、溶液等脫揮發(fā)性成份，而可獲得熔融狀熱可塑性樹脂。適用本發(fā)明的樹脂為苯乙烯系樹脂、甲基丙烯酸酯系樹脂等;其中苯乙烯系樹脂可為聚苯乙烯(polystyrene)、經(jīng)橡膠改性的苯乙烯系樹脂、苯乙烯-丁二烯-丙烯腈樹脂(styrene-butadiene-acrylonitrileresin)、苯乙烯-EPDM-丙烯腈樹脂(styrene-EPDM-acrylonitrileresin)、苯乙烯-丙烯酸酯系-丙烯腈樹脂(styrene-acrylate-acrylonitrileresin)，或苯乙烯-丙烯腈樹脂(styrene-acrylonitrileresin);而甲基丙烯酸酯系樹脂可為甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸甲酯樹脂、甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸乙酯樹脂，或其衍生物、甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯樹脂、甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯-丙烯腈樹脂、聚甲基丙烯酸甲酯，或是經(jīng)橡膠改性的甲基丙烯酸酯系樹脂。
如圖1所示，一般塑料聚合過程最后所使用的終端裝置常為脫揮發(fā)槽1，其可將經(jīng)聚合而得的熱可塑性樹脂中所含的殘留單體及溶劑脫除干凈。脫揮發(fā)槽1底部與主輸料管4連接，脫揮發(fā)槽1與主輸料管4之間并設(shè)有一計(jì)量齒輪泵3(gearpump)，經(jīng)脫揮發(fā)處理所得的融熔熱可塑性樹脂便利用計(jì)量齒輪泵3送出脫揮發(fā)槽1而由主輸料管4繼續(xù)輸送。
如前所述，如果為了省去傳統(tǒng)上必須的冷卻、切粒、輸送、儲存、及干燥、擠出熔融等中間過程，而在熱可塑性樹脂離開脫揮發(fā)槽1后立即由主輸料管4將其全部輸送至如擠板模頭或擠管模頭，或擠板機(jī)、擠管機(jī)等擠出成型裝置，則由于脫揮發(fā)槽1的計(jì)量泵3，不易控制熱可塑性樹脂料的壓力與流量，此將影響擠出成型裝置中熱可塑性樹脂料壓力與流量的穩(wěn)定性，進(jìn)而導(dǎo)致所得產(chǎn)品品質(zhì)不純。因此，在本發(fā)明中，主輸料管4末端便至少被分成兩條以上的支流。根據(jù)本發(fā)明的一個較佳實(shí)施例，如圖1所示，是將熱可塑性樹脂流分成三條支流，也就是支流10、10'及11。支流10、10'是接至擠出成型裝置50、50'以便直接對熱可塑性樹脂進(jìn)行擠出成型過程。然而為了控制及調(diào)節(jié)擠出裝置50、50'中熱可塑性樹脂的壓力及流量，支流11于是被接至一壓力調(diào)整裝置，此壓力調(diào)整裝置優(yōu)選包括一線料擠出裝置51(strandextruder)以及裝設(shè)于線料擠出裝置51前的壓力控制器52，線料擠出裝置51可以是擠條機(jī)(strandextruder)或是為可直接擠條狀塑料的多孔模頭，此擠條機(jī)為單一或雙支或多支螺桿與前述多孔模頭組合而成的擠出機(jī)，而壓力控制器52可為孔口閥(orifice)、針狀閥(needlevalve)、閘閥(gatevalve)或球形閥(globevalve)等。由于支流11內(nèi)部就具有推進(jìn)樹脂的壓力，故該線料擠出裝置51直接以一多孔模頭取代，即可如同內(nèi)部設(shè)有推進(jìn)螺桿的擠條機(jī)一般，直接擠出成型條狀塑料。此外，如圖2所示，壓力調(diào)節(jié)裝置也可以是裝有壓力控制器52而回流至脫揮發(fā)槽1的管路11'。各支流10、10'或11與主輸料管4之間的連接管路中，可設(shè)置具有適應(yīng)熱脹冷縮能力的伸縮接頭。由于有以調(diào)整壓力為目的的線料擠出裝置51或回流管路11'的設(shè)置，因此當(dāng)脫揮發(fā)槽1的計(jì)量泵3泵出熱可塑性樹脂的壓力、流量增加時，便可利用壓力控制器52調(diào)降線料擠出裝置51的擠出阻力，將增加的熱可塑性樹脂流量經(jīng)由支流11導(dǎo)向線料擠出裝置51，或如圖2所示經(jīng)由回流管路11'導(dǎo)回脫揮發(fā)槽1，因而使其余連接在擠出裝置50、50'的支流10、10'上的熱可塑性樹脂壓力、流量仍能維持穩(wěn)定。同理，當(dāng)脫揮發(fā)槽1泵出熱可塑性樹脂的壓力、流量降低時，則仍以壓力控制器52增加線料擠出裝置51或回流管路11'的擠出阻力，使支流11上的線料擠出裝置51的熱可塑性樹脂擠出量減少，則另兩條連接在擠出成型裝置50、50'的支流10、10'上的熱可塑性樹脂，其壓力、流量仍能維持一定。
在本發(fā)明中，擠出成型裝置50、50'可為擠條機(jī)或多孔模頭以外的任何熱可塑性樹脂擠出成型裝置，例如擠板模頭、擠管模頭、薄膜成型、異型擠出裝置等，并且，支流10、10'除擠出成型裝置50、50'外，可進(jìn)一步包括在其前加裝有過濾網(wǎng)31以及定量裝置32，例如齒輪泵、單螺桿擠出機(jī)(singlescrewextruder)或雙螺桿擠出機(jī)(twin-screwextruder)等，以濾除熱可塑性樹脂中的雜質(zhì)，并且將熱可塑性樹脂泵出量控制固定。如此，熱可塑性樹脂便可以穩(wěn)定的壓力、流量通過擠出成型裝置50、50'，以成型塑料板、塑料管、薄膜、或異型擠出制品的成型，如圖1所示的實(shí)施例，擠出成型裝置50、50'皆直接為一T型擠板模頭38，其可將樹脂擠制成板狀物39，并利用滾輪來調(diào)整其厚度，因該支流10、10'內(nèi)部本身具有推進(jìn)樹脂的壓力，因此，該T型擠板模頭38雖不像擠板機(jī)般，具有推進(jìn)螺桿，也能使樹脂經(jīng)由該T型擠板模頭38擠制成板狀物39。
此外，線料擠出機(jī)51除可調(diào)節(jié)支流10、10'的壓力、流量外，同時也具有生產(chǎn)塑料擠出條的功能。如圖1所示，線料擠出裝置51與壓力控制器52間裝設(shè)有濾網(wǎng)53，以保證由線料擠出裝置51的擠條模頭所擠出的料條54的質(zhì)量，并且所擠出的料條54經(jīng)水冷、造粒后，其粒狀產(chǎn)品仍可提供下一步進(jìn)行的各種加工(如注射成型、擠出成型、熱成型等)。
另外，為適應(yīng)產(chǎn)品的外觀、顏色、物性等的需求，本發(fā)明可在熱可塑性樹脂擠出成型過程中加入必要的添加劑，所用的添加劑可為潤滑劑、熱穩(wěn)定劑、抗氧化劑、可塑劑、加工助劑、紫外線吸收劑、光穩(wěn)定劑、色料(如染料及顏料)、調(diào)色劑(bluingagent)填充劑、或是阻燃劑、阻燃助劑、碳纖維、玻璃纖維等。在本發(fā)明中，主輸料管4在被分成支流10、10'及11之前，可設(shè)有第一添加劑注入設(shè)備，并且在各支流10、10'上的擠出裝置50、50'與其所屬的定量裝置32間，也分別有兩個第二添加劑注入設(shè)備。第一添加劑注入設(shè)備包括貯料桶6、計(jì)量泵7，其是經(jīng)管路8而由注入口5注入主輸料管4，并且在注入口5之后的主輸料管4上設(shè)置靜態(tài)混合器9(staticmixer)使加入添加劑后的塑料原料成份分布得更為均勻。同時，脫揮發(fā)槽1的計(jì)量泵3與第一添加劑注入設(shè)備的計(jì)量泵7還設(shè)有檢測器，用以調(diào)整添加劑的注入量比例。同理，各第二添加劑注入設(shè)備包括貯料桶34、計(jì)量泵35、管路36、以及注入口33，因此預(yù)先配制好而存放于貯料桶34中的添加劑便可利用計(jì)量泵35泵送至經(jīng)管路36注入支流10或10'，并利用定量裝置32與擠出裝置50(或擠出裝置50')間所裝設(shè)的靜態(tài)混合器37將物料混合均勻，然后再使混有添加劑的熱可塑性樹脂原料進(jìn)入擠出裝置50、50'，以成型各種擠出成型制品。
以下結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)描述，并與比較例加以比較。
實(shí)施例1本實(shí)施例是利用本發(fā)明方法(如圖1所示)制造聚甲基丙烯酸甲酯塑料板(PMMA板，polymethylmethacrylate)，其中塑料樹酯聚合過程的終端裝置為一脫揮發(fā)槽1，兩擠出成型裝置50、50'則分別為T型擠板模頭38，而脫揮發(fā)槽1及第一、二添加劑注入設(shè)備所用泵料的計(jì)量泵7、35皆為往復(fù)式泵(reciprocatingpump)，而線料擠出裝置51為一多孔模頭，其前所裝設(shè)的壓力控制器52則為針狀閥。
首先，將甲基丙烯酸甲酯單體97%(重量)及丙烯酸甲酯單體3%(重量)所構(gòu)成的混合液100重量份、乙苯溶劑200重量份及加入必要的分子量調(diào)節(jié)劑、聚合引發(fā)劑等，經(jīng)反應(yīng)槽反應(yīng)得到甲基丙烯酸甲酯樹脂含量為22%的樹脂溶液經(jīng)脫揮發(fā)槽1進(jìn)行脫揮發(fā)處理后，由齒輪泵3泵送出，其出口壓力為95kg/cm2，擠出量為750kg/hr，溫度250℃。聚甲基丙烯酸甲酯塑料原料在沿主輸料管4進(jìn)入靜態(tài)混合器9之前，可利用往復(fù)式泵7將添加劑硬脂酸(stearic acid)以流量3.8kg/hr及120℃、96kg/cm2的操作條件自注入口5注入其中，而后再使其通過靜態(tài)混合器9使聚甲基丙烯的甲酯塑料與添加劑充分混合均勻。其后，塑料原料被分成三條支流10、10'及11而分別被導(dǎo)入第一、二擠成型裝置50、50'及線料擠出裝置51。線料擠出裝置51一方面可調(diào)節(jié)并穩(wěn)定支流10、10'中的塑料原料流量、壓力，另一方面可用來生產(chǎn)塑料條。以針狀閥作為線料擠出裝置51的壓力控制器，其開度為12%，借此使線料擠出裝置51的入口壓力被調(diào)整在70～80kg/cm2之間。線料擠出裝置51的溫度設(shè)定在250℃，出料量為200kg/hr，如此可保持整個系統(tǒng)的壓力平衡。由線料擠出裝置51所擠出的條狀塑料，可用溫度控制在50～60℃間的冷卻水槽加以冷卻。再經(jīng)切粒機(jī)切成粒狀物，便可得聚甲基丙烯酸甲酯塑料粒，供下一步再加工使用。
支流10、10'中的塑料原料在進(jìn)入第一、二擠出成型裝置50、50'之前，可再次以計(jì)量泵35將色料添加劑注入，并經(jīng)靜態(tài)混合器37使其均勻混合。計(jì)量泵35的操作條件為溫度120℃，壓力56kg/cm2，泵料量150kg/hr。第一擠出成型裝置50的擠出溫度為240℃，壓力60kg/cm2，出料量為250kg/hr，T型模頭間隙為3.6mm，所擠出的板材厚度為1.8mm。第二擠出成型裝置50'的擠出溫度為240℃，壓力55kg/cm2，出料量300kg/hr，T型模頭間隙8mm，所擠出的板材厚度為5mm。各擠出成型裝置所擠出的板材可再經(jīng)過三支可調(diào)整位置的滾輪來控制板材的厚度，滾輪溫度控制在90～96℃，轉(zhuǎn)速為1.6m/min，然后再由牽引輪牽引，使板材平穩(wěn)移動。板材再依所需長度裁斷便可得最終的塑料板制品。
由本實(shí)施例所制得的塑料板材料，其板材厚薄均一，表面光滑且無波浪狀，同時外觀及顏色也相當(dāng)良好。
表1實(shí)施例1各單元的操作條件
實(shí)施例2本實(shí)施例是利用本發(fā)明的方法制造PMMA塑料板，但將各單元的操作條件改變成如表2所示，其與實(shí)施例1不同之處在脫揮發(fā)槽擠出量由750kg/hr增加為800kg/hr，也就是增加脫揮發(fā)槽出口流量，來觀察整個系統(tǒng)壓力、流量控制的穩(wěn)定性以及塑料板材質(zhì)量是否保持優(yōu)良。操作結(jié)果表明，系統(tǒng)的壓力、流量皆呈穩(wěn)定，且所制得的塑料板，其表面、外觀、顏色仍相當(dāng)良好。
表2實(shí)施例2各單元的操作條件
比較例1此一比較例未采用線料擠出裝置51或回流管11'的壓力調(diào)整裝置，而將與脫揮發(fā)槽1連接的主輸料管4分成的兩支流全部直接導(dǎo)至兩擠出成型裝置50、50'，其仍為兩T型擠板模頭，并且，以聚甲基丙烯酸甲酯為熱可塑性樹脂，成型擠出板材。制造過程各單元(unit)所設(shè)定的操作條件列示于表3。
在該比較例中，由于未使用如線料擠出裝置或回流管路的壓力、流量泄放(release)管路，致使脫揮發(fā)槽1的齒輪泵3的泵出量及壓力產(chǎn)生變化時，其變化量直接影響下面的兩個擠出成型裝置，造成整個生產(chǎn)過程所擠出的板材板面產(chǎn)生波浪紋、甚至厚薄不均的現(xiàn)象。而且如果其中一擠出成型裝置因故障停車時，脫揮發(fā)槽1中的熱可塑性樹脂將逐漸累積，使液位升高，導(dǎo)致最后不得不中斷聚合反應(yīng)的結(jié)果。
表3比較例1各單元的操作條件
實(shí)施例3
利用本發(fā)明的制造過程制造PS板(聚苯乙烯板)將苯乙烯(SM)單體90%(重量)及溶劑1%(重量)所構(gòu)成的混合液及必要的分子量調(diào)節(jié)劑，經(jīng)反應(yīng)得到聚苯乙烯樹脂含有率52%的樹脂溶液送入脫揮發(fā)槽1，但熔融狀樹脂于離開脫開揮發(fā)槽1后僅被分成兩條支流10、111，分別接至第一擠出成型裝置50及線料擠出裝置51，也就是只使用一臺擠出成型裝置及一臺線料擠出裝置進(jìn)行板材的制造，并且不添加任何添加劑。制造過程中各單元的操作條件如表4所示。所得的塑膠板材仍具有相當(dāng)良好的外觀及顏色，且板材厚薄均勻一致。
表4實(shí)施例3各單元的操作條件
權(quán)利要求
1.一種熱可塑性樹脂直接擠出成型的制造方法，其是將樹脂含量為20～98%(重量)的熱可塑性樹脂溶液送入脫揮發(fā)裝置藉以脫去揮發(fā)性成份，然后將熱可塑性樹脂從脫揮發(fā)裝置泵送至主輸料管，再直接利用擠出成型裝置制造擠出成型制品；該熱可塑性樹脂溶液所含有的樹脂是由芳香族乙烯基系單體，不飽和腈系單體、甲基丙烯酸酯系單體選擇至少一種的烯基單體50～100%(重量)，及能與其共聚合的乙烯基化合物0～50%(重量)所組成；該方法的主要特征在于熔融狀熱可塑性樹脂通過主輸料管后被分成二條或二條以上的支流，其中至少有一條支流接至擠出成型裝置，并且另有至少一條支流接至壓力調(diào)整裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的熱可塑性樹脂直接擠出成型制造方法，其特征在于所述的壓力調(diào)整裝置為一多孔模頭。
3.如權(quán)利要求1所述的熱可塑性樹脂直接擠出成型制造方法，其特征在于所述的壓力調(diào)整裝置為回流至該脫揮發(fā)裝置的管路。
4.如權(quán)利要求2或3所述的熱可塑性樹脂直接擠出成型制造方法，其特征在于所述的壓力調(diào)整裝置還包含有一壓力控制器，其可為針狀閥、球形閥、閘閥或孔口閥。
5.如權(quán)利要求1所述的熱可塑性樹脂直接擠出成型制造方法，其特征在于所述的擠出型裝置的前端還設(shè)有熱可塑性樹脂計(jì)量用的裝置。成
6.如權(quán)利要求5所述的熱可塑性樹脂直接擠出成型制造方法，其特征在于所述的熱可塑性樹脂計(jì)量用的裝置可為齒輪泵、單螺桿擠出機(jī)、雙螺桿擠出機(jī)。
7.如權(quán)利要求1所述的熱可塑性樹脂直接擠出成型制造方法，其特征在于所述的熱可塑性樹脂可為苯乙烯類熱可塑性樹脂、甲基丙烯酸酯熱可塑性樹脂。
8.如權(quán)利要求1所述的熱可塑性樹脂直接擠出成型制造方法;其特征在于所述的熱可塑性樹脂溶液所含有的樹脂是為先經(jīng)橡膠改性后的樹脂。
全文摘要
一種熱可塑性樹脂的直接擠出成型制造方法，其是將樹脂含有量20～98％(重量)的熱可塑性樹脂溶液送入脫揮發(fā)裝置，然后將熱可塑性樹脂經(jīng)脫揮發(fā)裝置脫去揮發(fā)成分后，即從脫揮發(fā)裝置中泵送至一主輸料管，主輸料管末端被分成至少兩條以上支流，其中至少有一支流是接至樹脂擠出成型裝置，以擠出成型制品，并且至少有另一支流接至壓力調(diào)整裝置，以調(diào)節(jié)輸送至熱可塑性樹脂擠出成型裝置的熱可塑性樹脂的壓力與流量，藉此可簡化制造過程且提高擠出成型制品的質(zhì)量。
文檔編號B29C47/76GK1096243SQ9310678
公開日1994年12月14日 申請日期1993年6月11日 優(yōu)先權(quán)日1993年6月11日
發(fā)明者陳信宏, 陳川彬 申請人:奇美實(shí)業(yè)股份有限公司