一种粘度‑温度非线性聚合物一步法直挤成型工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种粘度‑温度非线性聚合物一步法直挤成型工艺，所述一步法直挤成型工艺包括以下步骤：1)将粘度‑温度非线性聚合物进行干燥处理，使其含水量不超过0.5％；2)采用差示扫描量热法对粘度‑温度非线性聚合物的熔融结晶行为进行测试，确定聚合物的熔体结晶峰值温度；3)将挤出机的挤出口模温度设定为熔体结晶峰值温度，开启挤出机加热系统，达到设定温度后恒温20min，然后开启主机，将干燥处理后的聚合物缓慢加入挤出机，通过挤出机挤出成型得到截面形状和尺寸精准的制品。本发明专利技术通过一步法直挤成型利用材料自身的冷却结晶以实现定型，工艺简单，不需要配备专门的定型模具，具有成本低、效率高、周期短的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种粘度-温度非线性聚合物一步法直挤成型工艺
本专利技术涉及高分子加工
，具体涉及一种粘度-温度非线性聚合物一步法直挤成型工艺。
技术介绍
挤出成型是高分子聚合物重要的成形方法之一。传统挤出成型主要通过挤出和定型两步法实现，首先熔体通过挤出机头获得机头流道的截面形状，然后经过定型模具把已获得的形状固定下来，成形为具有一定截面形状和尺寸精度的挤出制品，传统挤出工艺流程图如图1所示。粘度与温度显著非线性聚合物进入挤出流动状态后，其极低的熔体强度难于保持口模特定的截面形状，挤出口模的熔体一方面在重力作用下扭曲变形，另一方面由于温度下降引起熔体的结晶，无法通过传统的定型方式精准其形状和尺寸。如果降低熔体的成形温度以提高熔体强度，由于粘度与温度之间的显著非线性，熔体粘度急剧增大，其挤出流动性能降低，甚至引起结晶堵塞流道。因此，传统挤出成型方法不适用于粘度-温度显著非线性结晶型聚合物的成形。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种适用于粘度-温度非线性聚合物加工成型的一步法直挤成型工艺。为解决上述技术问题，本专利技术提供的技术方案是：提供一种粘度-温度非线性聚合物一步法直挤成型工艺，采用单螺杆挤出机对粘度-温度非线性聚合物挤出成型，所述单螺杆挤出机包括加热系统、主机和挤出口模，其中主机分为加料段、压缩段和均化段，其特征在于所述一步法直挤成型工艺包括以下步骤：1)将粘度-温度非线性聚合物进行干燥处理，使其含水量不超过0.5％；2)采用差示扫描量热法对粘度-温度非线性聚合物的熔融结晶行为进行测试，确定聚合物的熔体结晶峰值温度；3)将挤出口模温度设定为聚合物的熔体结晶峰值温度，加料段温度设为聚合物的熔体结晶峰值温度-10℃，压缩段和均化段的温度设为聚合物的熔体结晶峰值温度+5℃，开启挤出机加热系统，达到设定温度后恒温20min，然后开启主机，将步骤1)干燥处理后的聚合物缓慢加入单螺杆挤出机，通过挤出机挤出成型得到截面形状和尺寸精准的制品。本专利技术通过设定挤出口模温度与聚合物的熔体结晶峰值温度一致，开启主机后缓慢加入物料(粘度-温度非线性聚合物)，物料熔融进入挤出模具，挤出模具挤出的熔体由于自然冷却引起温度的下降，能够以最快的结晶速率结晶，快速结晶使挤出制品获得模具流道的截面形状，从而实现挤出制品的定型。然后通过牵引工序对挤出型材的牵引，实现连续挤出成形。本专利技术的有益效果在于：传统挤出成型需要定型模具提高挤出制品的形状和尺寸精度，而本专利技术通过一步法直挤成型利用材料自身的冷却结晶以实现定型，工艺简单，通过协调挤出温度和结晶定型的动态平衡成型粘度-温度非线性聚合物制品，与传统工艺相比，省去了定型和冷却工序，不需要配备专门的定型模具，具有成本低、效率高、周期短的特点。附图说明图1为传统挤出工艺流程图；图2为本专利技术实施例1一步法直挤成型工艺流程图；图3为实施例1所用物料的熔融曲线图；图4为实施例1所用的挤出模具；图5为实施例1所得制品的外形图(a)及截面图(b)。具体实施方式为使本领域技术人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面结合附图对本专利技术作进一步详细描述。实施例1本实施例所用物料为粘度—温度非线性聚合物GF/PA66，其玻璃纤维含量为25wt％，材料密度为1.390g/cm3。采用单螺杆挤出机对该聚合物挤出成型，所述单螺杆挤出机包括加热系统、主机和挤出模具，其中主机分为加料段、压缩段和均化段，采用一步法直挤成型工艺对其进行加工成型，步骤如下：1)将GF/PA66物料放入真空烘箱进行干燥处理，干燥温度为90℃，干燥时间为2h，干燥后含水量小于0.5％；2)采用差示扫描量热法(DSC)对物料的熔融结晶行为进行测试，确定该聚合物的熔体结晶峰值温度，熔融曲线图如图3所示，GF/PA66的熔体结晶峰值温度为263℃，结晶起始温度为248℃，结晶终止温度为278℃；3)将单螺杆挤出机的加料段、压缩段、均化段温度分别设置为253℃、268℃和268℃，挤出模具温度依据结晶峰值温度设定为263℃，挤出模具如图4所示，开启挤出机加热系统，达到设定温度后恒温20min，然后开启主机，将步骤1)干燥处理后的物料缓慢加入挤出机，通过挤出机挤出成型得到截面形状和尺寸精准的制品，所得制品的外形图及截面图如图5所示。本实施例一步法直挤成型工艺流程图如图2所示。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种粘度‑温度非线性聚合物一步法直挤成型工艺，采用单螺杆挤出机对粘度‑温度非线性聚合物挤出成型，所述单螺杆挤出机包括加热系统、主机和挤出模具，其中主机分为加料段、压缩段和均化段，其特征在于所述一步法直挤成型工艺包括以下步骤：1)将粘度‑温度非线性聚合物进行干燥处理，使其含水量不超过0.5％；2)采用差示扫描量热法对粘度‑温度非线性聚合物的熔融结晶行为进行测试，确定聚合物的熔体结晶峰值温度；3)将挤出模具温度设定为聚合物的熔体结晶峰值温度，加料段温度设为聚合物的熔体结晶峰值温度‑10℃，压缩段和均化段的温度设为聚合物的熔体结晶峰值温度+5℃，开启挤出机加热系统，达到设定温度后恒温20min，然后开启主机，将步骤1)干燥处理后的聚合物缓慢加入单螺杆挤出机，通过挤出机挤出成型得到截面形状和尺寸精准的制品。

【技术特征摘要】
1.一种粘度-温度非线性聚合物一步法直挤成型工艺，采用单螺杆挤出机对粘度-温度非线性聚合物挤出成型，所述单螺杆挤出机包括加热系统、主机和挤出模具，其中主机分为加料段、压缩段和均化段，其特征在于所述一步法直挤成型工艺包括以下步骤：1)将粘度-温度非线性聚合物进行干燥处理，使其含水量不超过0.5％；2)采用差示扫描量热法对粘度-温度非线性聚合物的熔融结晶行为...

【专利技术属性】
技术研发人员：付秀娟，李建敏，
申请(专利权)人：武汉工程大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42