一种高分子聚合物材料超临界流体发泡装置制造方法及图纸

技术编号:19500232 阅读:40 留言:0更新日期:2018-11-21 01:51
本实用新型专利技术公开一种高分子聚合物材料超临界流体发泡装置,包括模具、气瓶、升压泵、第一气阀、第二气阀、第三气阀和射频电源,模具上具有模腔,模具上设置有连接通模腔的进气孔和排气孔,气瓶、第一气阀、升压泵、第二气阀和模具的进气孔依次相连,第三气阀连接于模具的排气孔上。与现有技术相比,本实用新型专利技术加热均匀,加热速度快,可实现高分子聚合物材料的快速,高效,均匀地发泡。

【技术实现步骤摘要】
一种高分子聚合物材料超临界流体发泡装置
本技术涉及聚合物发泡设备
,具体涉及的是一种高分子聚合物材料超临界流体发泡装置。
技术介绍
高分子聚合物发泡材料广泛应用于隔热、隔音、减震、制鞋等领域。目前常用的聚合物材料发泡方式有物理发泡和化学发泡。化学发泡法是指将化学发泡剂与聚合物材料共混后,在一定温度下,化学发泡剂受热分解,产生气体是聚合物材料发泡,目前加热方式主要还是电加热方式,能耗高,效率低下等问题,同时化学发泡剂存在异味重,不环保,有一定的毒副作用等问题。物理发泡通常是指超临界流体发泡技术,由于物理发泡所使用的气体通常为二氧化碳或氮气,因此,非常的环保。近年来,物理发泡技术成为聚合物材料发泡领域的新兴技术。目前,聚合物物理发泡方式主要有三种。第一种是挤出发泡,即将溶解有超临界流体的聚合物从单螺杆或双螺杆挤出机中挤出,经过模口定性成片材或板状,这种方法可以得到高发泡的材料,但发泡材料形状单一,只能是片材或棒状材料;第二种是通过将溶解有超临界流体的聚合物挤入到模具内,聚合物在模具内发泡,这种方式能够得到特殊形状的发泡材料,但只能得到发泡倍率小的材料;第三种方法是釜压发泡,即将物料放入高压釜中,通气施加压力,然后用电加热或油加热,将热量由外往里传递给高压釜中的聚合物材料,得到发泡材料通常是发泡粒子,如巴夫斯的E-TPU材料,需将这些发泡粒子进行热压成型,这种方法可以得到高发泡倍率的发泡粒子,但不能得到特殊形状的发泡材料,电加热和油加热都存在能耗大的问题。此外,第一种方法和第二种方法中,所需的设备复杂,造价高。传统的物理发泡技术因涉及电加热或油加热问题,由于电加热过程是通过热传导使聚合物材料加热,存在加热时间长,会出现局部加热温度过高而部分区域仍存在加热死角等问题。鉴于此,本案专利技术人对上述问题进行深入研究,遂有本案产生。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种加热均匀,加热速度快,效率高的高分子聚合物材料超临界流体发泡装置。为了达成上述目的,本技术的解决方案是:一种高分子聚合物材料超临界流体发泡装置,包括模具、气瓶、升压泵、第二气阀和第三气阀,所述模具上具有模腔,所述模具上设置有连通所述模腔的进气孔和排气孔,所述气瓶、所述升压泵、所述第二气阀和所述模具的进气孔依次相连,所述第三气阀连接于所述模具的排气孔上,其特征在于:所述气瓶与所述升压泵之间还安装有第一气阀,所述模具包括上模和下模,所述上模与所述下模之间设置有用于合模时起密封作用的绝缘垫片,所述上模、所述下模和所述绝缘垫片合模后构成密闭的上述模腔,所述上模和所述下模的外表面均设置有绝缘层,所述绝缘层的外表面包覆有金属外壳;所述进气孔位于所述上模或所述下模上,并且贯穿所述绝缘层和所述金属外壳,所述排气孔位于所述下模或所述上模上,并且贯穿所述绝缘层和所述金属外壳;还包括有射频电源,所述上模与所述下模均为导电金属或导电非金属,所述射频电源的两极经电缆分别与所述上模和所述下模连接。优选的,所述上模和所述下模均为模具钢。优选的,所述电缆为具有屏蔽电池波功能的电缆。优选的,所述模腔的内壁上涂覆一层用于提高所述模腔抗粘附性能的特氟龙。采用上述技术方案,本技术的有益效果在于:一、解决传统超临界发泡工艺过程中加热不均匀等技术问题;实现模内超临界发泡;实现超临界发泡和射频加热技术的巧妙结合。二、本技术克服传统技术的缺陷,使微波产生于模腔内,解决传统化学发泡中电加热过程中加热不均匀等技术问题,提升加热速度,实现快速高效发泡。三、本技术中,模具为导电金属或导电非金属,当开启射频电源后,模具可以直接发出高频射频,不要求模具上有穿透射频的物性,有利于降低模具的要求。四、本技术中,模具的外表面包裹有绝缘层,在绝缘层的外表面包覆有金属外壳,绝缘层能够起到保温作用,降低热能损耗,同时还能够起到阻隔射频外泄的作用,金属外壳起到屏蔽射频避免外泄的作用,这样通过一层阻隔射频和一层屏蔽射频,有效地避免射频外泄,更加安全,保证安全生产。当工人采用本技术的技术方案进行高分子材料发泡时,能够免遭射频的辐射。五,本技术也可以广泛用于PU、TPU、EVA,PE,PP,SEBS以及其它弹性体材料或共混材料的发泡。即使对于不吸收射频或者极性弱的聚合物材料,也可以通过共混高极性的高分子材料或无机材料来充当射频吸收剂,从而实现射频加热。因此,本技术具有广阔的应用前景,具有重要的应用价值。附图说明为了易于说明,本技术由下述的具体实施方式及附图作以详细描述。图1为本技术的结构示意图。图2为应用本技术的技术方案获得的TPU发泡材料的剖视图(应用本技术的技术方案获得的TPU发泡材料的泡孔形貌图)。图中:1-气瓶;2-升压泵;3-模腔;31-进气孔;32-排气孔;51-第一气阀;52-第二气阀;53-第三气阀;61-上模;62-下模;7-绝缘垫片;8-绝缘层;9-金属外壳;10-射频电源;11-电缆。具体实施方式为了进一步解释本技术的技术方案,下面通过具体实施例来对本技术进行详细阐述。射频是一种高频交流变化电磁波的简称,频率范围从300KHz~30GHz之间。其中,微波频段(300MHz-300GHz)又是射频的较高频段。传统的射频加热,主要利用高频段微波对物体作用从而达到加热的目的,具有加热速度快,受热均匀的特点。这种加热方式主要用于食物的加热灯,例如家用的微波炉。如图1-2所示,本技术的高分子聚合物材料超临界流体发泡装置,包括模具、气瓶1、升压泵2、第一气阀51、第二气阀52和第三气阀53,模具上具有模腔3,模具上设置有连通模腔3的进气孔31和排气孔32,气瓶1、第一气阀51、升压泵2、第二气阀52和模具的进气孔31经依次连接,第三气阀53连接于模具的排气孔32上,模具包括上模61和下模62,上模61与下模62之间设置有用于合模时起密封作用的绝缘垫片7,上模61、下模62和绝缘垫片7合模后构成密闭的上述模腔3,上模61和下模62的外表面均设置有绝缘层8,绝缘层8的外表面包覆有金属外壳9;进气孔31位于上模61上,并且贯穿绝缘层8和金属外壳9的相应位置处,排气孔32位于下模62上,并且贯穿绝缘层8和金属外壳9的相应位置处;还包括有射频电源10,上模61与下模62均为导电金属或导电非金属,射频电源10的两极经电缆11分别与上模61和下模62连接。上述中,具体的:气瓶1、第一气阀51、升压泵2和第二气阀52经连接管依次连接,第二气阀52经连接管或管体连接件与模具的进气孔31连接,第三气阀53经连接管或管体连接件与模具的排气孔31连接,这里的连接管、管连接件均为本领域常规管体和管连接件。作为一种优选的,上模61和下模62均为模具钢。优选的,电缆11为具有屏蔽电池波功能的电缆。这里的电缆11为现有公知的一类电缆,即:指常规电缆表面再裹一层金属网,起到电磁屏蔽作用的电缆。优选的,模腔3的内壁上涂覆一层用于提高所述模腔抗粘附性能的特氟龙。上述中,进气孔31和排气孔32,无论设置在上模61还下模62都具有等同功能,不影响本技术技术方案的整体性和可实施性。本技术进气孔31和排气孔32设置方式仅为一种优选方式,将进气孔31和排气孔32任意设置在上本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种高分子聚合物材料超临界流体发泡装置,包括模具、气瓶、升压泵、第二气阀和第三气阀,所述模具上具有模腔,所述模具上设置有连通所述模腔的进气孔和排气孔,所述气瓶、所述升压泵、所述第二气阀和所述模具的进气孔依次相连,所述第三气阀连接于所述模具的排气孔上,其特征在于:所述气瓶与所述升压泵之间还安装有第一气阀,所述模具包括上模和下模,所述上模与所述下模之间设置有用于合模时起密封作用的绝缘垫片,所述上模、所述下模和所述绝缘垫片合模后构成密闭的上述模腔,所述上模和所述下模的外表面均设置有绝缘层,所述绝缘层的外表面包覆有金属外壳;所述进气孔位于所述上模或所述下模上,并且贯穿所述绝缘层和所述金属外壳,所述排气孔位于所述下模或所述上模上,并且贯穿所述绝缘层和所述金属外壳;还包括有射频电源,所述上模与所述下模均为导电金属或导电非金属,所述射频电源的两极经电缆分别与所述上模和所述下模连接。

【技术特征摘要】
1.一种高分子聚合物材料超临界流体发泡装置,包括模具、气瓶、升压泵、第二气阀和第三气阀,所述模具上具有模腔,所述模具上设置有连通所述模腔的进气孔和排气孔,所述气瓶、所述升压泵、所述第二气阀和所述模具的进气孔依次相连,所述第三气阀连接于所述模具的排气孔上,其特征在于:所述气瓶与所述升压泵之间还安装有第一气阀,所述模具包括上模和下模,所述上模与所述下模之间设置有用于合模时起密封作用的绝缘垫片,所述上模、所述下模和所述绝缘垫片合模后构成密闭的上述模腔,所述上模和所述下模的外表面均设置有绝缘层,所述绝缘层的外表面包覆有金属外壳;所述进气孔位于所述上模或所述下模上,并且贯...

【专利技术属性】
技术研发人员:朱君秋吴清实罗水源
申请(专利权)人:泉州师范学院
类型:新型
国别省市:福建,35

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