一種連續(xù)法制備聚合物/纖維復(fù)合模壓件系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開一種連續(xù)法制備聚合物/纖維復(fù)合模壓件系統(tǒng)，包括依次連接的雙螺桿擠出機(jī)、熔體泵、單螺桿擠出機(jī)、混料器；以及纖維卷，設(shè)置在纖維卷與混料器之間的纖維助劑預(yù)反應(yīng)室，用于從纖維卷不斷地抽出纖維的聚合物/纖維牽引和高溫壓合系統(tǒng)，用于將聚合物/纖維牽引和高溫壓合系統(tǒng)中形成的聚合物/纖維復(fù)合板進(jìn)行裁剪的裁板機(jī)；聚合物/纖維牽引和高溫壓合系統(tǒng)位于裁板機(jī)與混料器之間；用于給單螺桿擠出機(jī)提供超臨界CO2的超臨界二氧化碳裝置。纖維卷上的纖維由預(yù)反應(yīng)室預(yù)反應(yīng)后進(jìn)入混料器；隨后經(jīng)過牽引系統(tǒng)和高溫壓合系統(tǒng)進(jìn)行板材壓合，最后進(jìn)入裁板機(jī)進(jìn)行裁板。整個(gè)設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，易于操作，使得聚合物/纖維復(fù)合模壓件可高效連續(xù)生產(chǎn)。
【專利說明】
一種連續(xù)法制備聚合物/纖維復(fù)合模壓件系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型屬于連續(xù)法制備聚合物/纖維復(fù)合模壓件技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種連續(xù)法制備聚合物/纖維復(fù)合模壓件系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，公知的聚合物/纖維復(fù)合模壓件生產(chǎn)都需要經(jīng)過不同條件下的化學(xué)或物理反應(yīng)，一般配備不同條件的擠出機(jī)和反應(yīng)釜，但是不僅擠出機(jī)與反應(yīng)釜升溫過程與降溫過程耗費(fèi)時(shí)間巨大，且不能連續(xù)生產(chǎn)，這樣很難實(shí)現(xiàn)高效率的生產(chǎn)，并且不利于新型材料的量產(chǎn)。而且分體的不同擠出機(jī)和反應(yīng)釜成本較高，占用體積大，造成生產(chǎn)滯后和聚合物/纖維復(fù)合模壓件產(chǎn)品質(zhì)量較差的后果。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]為了克服現(xiàn)有的生產(chǎn)設(shè)備效率低下耗費(fèi)時(shí)間長的缺陷，本實(shí)用新型提供一種連續(xù)法制備聚合物/纖維復(fù)合模壓件系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)高效的的穩(wěn)定工作，使生產(chǎn)效率大大提尚O
[0004]—種連續(xù)法制備聚合物/纖維復(fù)合模壓件系統(tǒng)，包括依次連接的雙螺桿擠出機(jī)、熔體栗、單螺桿擠出機(jī)、聚合物/纖維高壓熔融混料器；
[0005]還包括纖維卷，設(shè)置在所述纖維卷與所述聚合物/纖維高壓熔融混料器之間的纖維助劑預(yù)反應(yīng)室，以及用于從所述纖維卷不斷地抽出纖維的聚合物/纖維牽引和高溫壓合系統(tǒng)，用于將所述聚合物/纖維牽引和高溫壓合系統(tǒng)中形成的聚合物/纖維復(fù)合板進(jìn)行裁剪的裁板機(jī)；
[0006]所述聚合物/纖維牽引和高溫壓合系統(tǒng)位于所述裁板機(jī)與所述聚合物/纖維高壓熔融混料器之間；以及用于給所述單螺桿擠出機(jī)提供超臨界CO2的超臨界二氧化碳裝置。
[0007]上述的連續(xù)法制備聚合物/纖維復(fù)合模壓件系統(tǒng)，所述的熔體栗功率可調(diào)。
[0008]上述的連續(xù)法制備聚合物/纖維復(fù)合模壓件系統(tǒng)，所述的纖維助劑預(yù)反應(yīng)室上還設(shè)置纖維助劑噴淋系統(tǒng)，所述噴淋系統(tǒng)的噴淋速度和噴淋范圍可調(diào)節(jié)。
[0009]上述的連續(xù)法制備聚合物/纖維復(fù)合模壓件系統(tǒng)，所述聚合物/纖維牽引和高溫壓合系統(tǒng)的速率可調(diào)。
[0010]其中，由雙螺桿擠出機(jī)加料口加入的發(fā)泡原材料包括聚合物母粒，功能性石墨烯，導(dǎo)電高分子，助劑與無機(jī)填料。
[0011]其中，聚合物母粒包括聚丙烯，聚乙烯，聚苯乙烯，聚碳酸酯，聚氯乙烯，熱塑性聚烯烴，熱塑性聚氨酯，聚偏氟乙烯，聚四氟乙烯，聚醚醚酮，聚酰亞胺，硅橡膠，聚對苯撐苯并二惡唑或尼龍等可熔融熱塑性材料。
[0012]其中，導(dǎo)電高分子包括聚苯胺(PANI)聚噻吩(PTH1)，聚吡咯(PPY)，聚苯，聚對苯撐乙烯(PPV)等導(dǎo)電高分子。
[0013]其中，助劑包括氟利昂，各種有機(jī)溶劑(如甲醇，乙醇，丙酮，二氯甲烷等)，各種表面活性劑(如硬脂酸，十二烷基苯磺酸鈉，脂肪酸甘油酯，脂肪酸山梨坦，聚山梨酯等)，離子液體，水等。
[0014]其中，無機(jī)填料包括二氧化鈦(T12),鈦酸鋇(BaT13),氮化硼(BN)，炭黑，石墨，竹炭，活性炭(如耶殼碳)，二氧化娃(Si02)，氮化娃(Si3N4)，猛(Mn)，氧化鎂(MgO)，二氧化猛(MnO2)，氧化鋁(Al2O3)，氧化亞鐵(FeO)，氧化鐵(Fe2O3)，四氧化三鐵(Fe3O4)，鐵(Fe)，鎳(Ni)，金(Au)，銀(Ag)，鋁(Al)，氧化鉻(Cr2O3)，碳化硅(SiC)，碳酸鈣(CaW3)，碳酸氫鈣(Ca(HCO3) 2)，碳酸氫銨(NH4HCO3)，碳酸銨((NH4) 2CO3)，琉璃微粒，玻璃纖維，凹凸土，硅澡泥，粉煤灰，煤矸石，大理石粉，熒光粉(如鹵磷酸鈣熒光粉)，量子點(diǎn)(如磷量子點(diǎn)，石墨量子點(diǎn))，納米粉材等。
[0015]其中，單螺桿擠出機(jī)與一超臨界二氧化碳發(fā)生裝置連接;物料經(jīng)由熔體栗進(jìn)入單螺桿擠出機(jī)時(shí)，功率可調(diào)的熔體栗可保證單螺桿擠出機(jī)內(nèi)與超臨界二氧化碳的壓力平衡，實(shí)現(xiàn)物料可穩(wěn)定經(jīng)過單螺桿擠出機(jī)。
[0016]其中，單螺桿擠出機(jī)出料口連接有聚合物/纖維高壓熔融混料器，融熔狀態(tài)下的物料經(jīng)由熔體栗進(jìn)入聚合物/纖維高壓熔融混料器。
[0017]其中，纖維卷上的纖維包括玻璃纖維、石墨烯纖維、二氧化硅纖維、氧化鋁纖維、氧化鎂纖維以及各種聚合物纖維。
[0018]其中，纖維卷上的纖維在聚合物/纖維牽引和高溫壓合系統(tǒng)的牽引下首先進(jìn)入纖維助劑預(yù)反應(yīng)室，該纖維助劑預(yù)反應(yīng)室設(shè)置有纖維助劑噴淋系統(tǒng)，噴淋系統(tǒng)的噴淋速率與噴淋范圍可調(diào)。
[0019]其中，纖維經(jīng)過纖維助劑預(yù)反應(yīng)室預(yù)反應(yīng)后進(jìn)入聚合物/纖維高壓熔融混料器，與融熔聚合物進(jìn)行混料。
[0020]其中，纖維經(jīng)過聚合物/纖維高壓熔融混料器混料之后形成聚合物復(fù)合纖維，纖維進(jìn)入聚合物/纖維牽引和高溫壓合系統(tǒng)，聚合物復(fù)合纖維在此進(jìn)行高溫壓合，形成聚合物/纖維復(fù)合模壓件。
[0021]其中，聚合物/纖維牽引和高溫壓合系統(tǒng)后連接有聚合物/纖維復(fù)合板在線裁板機(jī)進(jìn)行切割剪裁。
[0022]本實(shí)用新型的有益效果是，該連續(xù)制備聚合物/纖維復(fù)合模壓件系統(tǒng)不僅能夠大大減小生產(chǎn)能耗，而且能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)高效的的穩(wěn)定工作，使生產(chǎn)效率大大提高。
【附圖說明】
[0023]圖1為一種連續(xù)法制備聚合物/纖維復(fù)合模壓件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖
【具體實(shí)施方式】
[0024]現(xiàn)結(jié)合附圖和優(yōu)選實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本實(shí)用新型的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本實(shí)用新型有關(guān)的構(gòu)成。
[0025]本實(shí)例并不局限于此一種方法，其中大部分實(shí)例不僅限于此。
[0026]實(shí)施例1
[0027]如圖1所示，一種連續(xù)法制備聚合物/纖維復(fù)合粒子系統(tǒng)，包括依次連接的雙螺桿擠出機(jī)1、熔體栗3、單螺桿擠出機(jī)4、聚合物/纖維高壓熔融混料器6;還包括纖維卷7，設(shè)置在纖維卷7與聚合物/纖維高壓熔融混料器6之間的纖維助劑預(yù)反應(yīng)室8，以及用于從纖維卷7不斷地抽出纖維的聚合物/纖維牽引和高溫壓合系統(tǒng)10，用于將聚合物/纖維牽引和高溫壓合系統(tǒng)10中形成的聚合物/纖維復(fù)合板進(jìn)行裁剪的裁板機(jī)11;
[0028]聚合物/纖維牽引和高溫壓合系統(tǒng)10位于裁板機(jī)11與聚合物/纖維高壓熔融混料器6之間；以及用于給單螺桿擠出機(jī)4提供超臨界CO2的超臨界二氧化碳裝置5。
[0029]物料由進(jìn)料口2進(jìn)入雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行熔融，物料為聚乙烯，氧化石墨烯，聚苯胺，酒精與石墨。物料熔融過后經(jīng)由熔體栗進(jìn)入單螺桿擠出機(jī)4，單螺桿擠出機(jī)4與超臨界二氧化碳裝置5連接，可將超臨界二氧化碳注入單螺桿內(nèi)，熔體栗的功率可調(diào)，可實(shí)現(xiàn)超臨界二氧化碳的壓力與熔體栗的壓力平衡，保證進(jìn)出物料正常，由于超臨界二氧化碳的特殊性質(zhì)，經(jīng)由單螺桿攪拌，可實(shí)現(xiàn)熔融的物料中均勻的混入超臨界態(tài)二氧化碳;融熔的物料隨后進(jìn)入聚合物/纖維高壓熔融混料器6。
[0030]纖維卷7上的纖維為玻璃纖維，玻璃纖維的另一端由聚合物/纖維牽引和高溫壓合系統(tǒng)10提供牽引力，在該牽引力的作用下可實(shí)現(xiàn)玻璃纖維依次進(jìn)入纖維助劑預(yù)反應(yīng)室8與聚合物/纖維高壓熔融混料器6，玻璃纖維首先進(jìn)入纖維助劑預(yù)反應(yīng)室8，該預(yù)反應(yīng)室8設(shè)置有纖維助劑噴淋系統(tǒng)9，噴淋系統(tǒng)9的噴淋速度與噴淋范圍可調(diào)，可實(shí)現(xiàn)纖維助劑均勻涂步于玻璃纖維表面。玻璃纖維隨后進(jìn)入聚合物/纖維高壓熔融混料器6，此時(shí)玻璃纖維與含有超臨界二氧化碳的融熔聚合物物料共混，可實(shí)現(xiàn)玻璃纖維表面均勻附著含有超臨界二氧化碳的聚合物融熔物料，形成聚合物復(fù)合纖維;在聚合物/纖維牽引和高溫壓合系統(tǒng)10的牽引下，聚合物復(fù)合纖維被抽離聚合物/纖維高壓熔融混料器6，聚合物復(fù)合纖維離開聚合物/纖維高壓熔融混料器6瞬間超臨界二氧化碳揮發(fā)，實(shí)現(xiàn)玻璃纖維表面聚合物物料發(fā)泡。
[0031]聚合物復(fù)合纖維隨后進(jìn)入聚合物/纖維牽引和高溫壓合系統(tǒng)10進(jìn)行壓合，可實(shí)現(xiàn)聚合物復(fù)合纖維成為聚合物/纖維復(fù)合模壓件;聚合物/纖維復(fù)合模壓件隨后進(jìn)入聚合物/纖維復(fù)合板在線裁板機(jī)11進(jìn)行切割剪裁形成特定形狀可供下一步使用。
[0032]優(yōu)選地:熔體栗3的功率可調(diào)，或者纖維助劑預(yù)反應(yīng)室8上還設(shè)置纖維助劑噴淋系統(tǒng)9，噴淋系統(tǒng)9的噴淋速度和噴淋范圍可調(diào)節(jié)。
[0033]優(yōu)選地，聚合物/纖維牽引和高溫壓合系統(tǒng)10的速率可調(diào)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種連續(xù)法制備聚合物/纖維復(fù)合模壓件系統(tǒng)，包括依次連接的雙螺桿擠出機(jī)(I)、熔體栗(3)、單螺桿擠出機(jī)(4)、聚合物/纖維高壓熔融混料器(6); 還包括纖維卷(7)，設(shè)置在所述纖維卷(7)與所述聚合物/纖維高壓熔融混料器(6)之間的纖維助劑預(yù)反應(yīng)室(8)，以及用于從所述纖維卷(7)不斷地抽出纖維的聚合物/纖維牽引和高溫壓合系統(tǒng)(10)，用于將所述聚合物/纖維牽引和高溫壓合系統(tǒng)(10)中形成的聚合物/纖維復(fù)合板進(jìn)行裁剪的裁板機(jī)(11); 所述聚合物/纖維牽引和高溫壓合系統(tǒng)(10)位于所述裁板機(jī)(11)與所述聚合物/纖維高壓熔融混料器(6)之間；以及用于給所述單螺桿擠出機(jī)(4)提供超臨界CO2的超臨界二氧化碳裝置(5)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種連續(xù)法制備聚合物/纖維復(fù)合模壓件系統(tǒng)，其特征在于:所述的熔體栗功率可調(diào)。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種連續(xù)法制備聚合物/纖維復(fù)合模壓件系統(tǒng)，其特征在于:所述的纖維助劑預(yù)反應(yīng)室(8)上還設(shè)置纖維助劑噴淋系統(tǒng)(9)，所述噴淋系統(tǒng)(9)的噴淋速度和噴淋范圍可調(diào)節(jié)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種連續(xù)法制備聚合物/纖維復(fù)合模壓件系統(tǒng)，其特征在于:所述聚合物/纖維牽引和高溫壓合系統(tǒng)(10)的速率可調(diào)。
【文檔編號】B29C69/00GK205553260SQ201521108133
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2015年12月27日
【發(fā)明人】劉屹東, 閔永剛, 申佳欣, 張棟, 劉星明
【申請人】南京新月材料科技有限公司