一种紫外辐照制备高熔体强度聚丙烯的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术属于高分子材料加工设备领域，公开了一种紫外辐照制备高熔体强度聚丙烯的装置。所述装置包括挤出机、紫外光发生器、牵引装置和收卷装置；挤出机包括机体、料筒和机头，料筒上设置加料斗；所述紫外光发生器设置于挤出机机头与牵引装置之间，收卷装置设置于牵引装置后。本实用新型专利技术的装置采用紫外光照辐射制备高熔体强度聚丙烯，紫外光设备简易廉价，相对于高能射线，高压汞灯产生的紫外光能量易量化控制，不会对产品本身造成性能影响，使用寿命长，维护简易方便。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于高分子材料加工设备领域，具体涉及一种紫外辐照制备高熔体强度聚丙烯的装置。
技术介绍
聚丙烯(PP)由于其原料丰富，合成工艺比较简单，与其它通用热塑性塑料相比，具有相对密度小、价格低、加工性好以及综合性能较好等特点，因而成为一种用途广泛的通用高分子材料。然而，因为聚丙烯是没有支化和交联结构的线型分子链，所以其熔体强度在温度高于结晶熔点后急剧下降，直接造成聚丙烯在熔融加工中的一些缺陷，如熔体强度较低、在热成型时容器壁厚不均匀、挤出涂布压延时出现边缘卷曲、难以吹膜及制备发泡制品，极大地限制了它的应用范围。为了解决上述问题，须对聚丙烯塑料进行改性以提高其熔体强度，通常是在聚丙烯链段上引入支化或交联结构。高熔体强度聚丙烯的制备方法主要有高能辐照法、反应挤出法、定向聚合法和机械共混法。高能辐照法是在高能射线的作用下使聚丙烯与多功能单体在侧链上发生接枝反应，使用较多的是电子辐照和γ射线辐照等。王永斌(王永斌.辐照改性制备长支链型高熔体强度聚丙烯(LCB-HMSPP)流变行为及挤出发泡的研究[硕士学位论文].北京化工大学，2006.)在线形聚丙烯中加入1,4-丁二醇二丙烯酸酯，经小剂量60Co-γ高能辐照，制备了长支链型高熔体强度聚丙烯。该方法制备的高熔体强度聚丙烯的抗熔垂能力、熔体强度和拉伸粘度显著提高，具有“应变硬化”的特性，但高能射线辐照所使用的设备复杂昂贵、维修保养困难，且高能射线穿透力强，材料降解会比较严重。
技术实现思路
为了解决以上现有技术的缺点和不足之处，本技术的目的在于提供一种紫外辐照制备高熔体强度聚丙烯的装置。本技术目的通过以下技术方案实现：一种紫外辐照制备高熔体强度聚丙烯的装置，包括挤出机、紫外光发生器、牵引装置和收卷装置；挤出机包括机体、料筒和机头，料筒上设置加料斗；所述紫外光发生器设置于挤出机机头与牵引装置之间，收卷装置设置于牵引装置后。优选地，所述的挤出机是指单螺杆反应片材挤出机，螺杆直径为20mm，挤出机长径比为25:1。优选地，所述挤出机机头设置扁平口模，口模宽度为50mm，厚度为0.2～20mm可调。优选地，所述的紫外光发生器为高压汞灯，设置于口模水平线上方2～20cm处。优选地，所述挤出机机头与牵引装置之间的距离为20～100cm。优选地，所述挤出机机头与牵引装置之间可以设置温度控制系统，控制挤出材料处于熔融状态。采用本技术的装置制备高熔体强度聚丙烯的工作原理如下：在挤出机的加料斗中加入混合均匀的聚丙烯、光引发剂和接枝助剂，设置料筒各段温度、机头温度、螺杆转速和牵引速度，紫外光发生器设置于挤出机机头与牵引装置之间，以一定的紫外辐照强度照射口模与牵引装置之间的挤出片材，聚丙烯和接枝助剂经紫外辐照引发剂引发接枝生成高熔体强度聚丙烯，最后收卷。本技术的装置具有如下优点及有益效果：(1)本技术的装置采用紫外光照辐射法制备高熔体强度聚丙烯，紫外光设备简易廉价，相对于高能射线，高压汞灯产生的紫外光能量易量化控制，不会对产品本身造成性能影响，使用寿命长，维护简易方便；(2)本技术的装置用紫外光辐照从口模处挤出的片材，此时片材处于粘流态，分子链运动能力较强，在紫外光的照射下能快速产生自由基，片材形状也使得光照的面积更多，反应效率更快；(3)本技术的装置设备简单，工艺连续，能耗低，零排放，适用于连续的工业生产。附图说明图1为实施例1和实施例2的紫外辐照制备高熔体强度聚丙烯装置的结构示意图。具体实施方式下面结合实施例及附图对本技术作进一步详细的描述，但本技术的实施方式不限于此。实施例1本实施例的一种紫外辐照制备高熔体强度聚丙烯的装置，其结构示意图如图1所示，包括单螺杆反应挤出机、紫外光发生器、牵引和收卷装置；单螺杆反应挤出机包括机体1、料筒3和机头4，料筒共由3段组成，料筒上设置加料斗2，机头处口模为扁平口模，口模宽度为50mm，厚度为0.2～20mm可调。紫外光发生器5位于挤出机机头与牵引装置6之间，高度位于口模水平线上方，牵引装置后连接收卷装置7。采用本实施例的装置制备高熔体强度聚丙烯的工作原理如下：在单螺杆挤出机的加料斗中加入混合均匀的聚丙烯、光引发剂和接枝助剂，设置料筒各段温度、机头温度、螺杆转速和牵引速度，紫外光发生器设置于挤出机口模与牵引装置之间，以一定的紫外辐照强度照射口模与牵引装置之间的挤出片材，聚丙烯和接枝助剂经紫外辐照引发剂引发接枝生成高熔体强度聚丙烯，最后收卷。实施例2本实施例的一种紫外辐照制备高熔体强度聚丙烯的装置，其结构示意图如图1所示，包括单螺杆反应挤出机、紫外光发生器、牵引和收卷装置；单螺杆反应挤出机包括机体1、料筒3和机头4，料筒共由3段组成，螺杆直径为20mm，挤出机长径比为25:1；料筒上设置加料斗2，机头处口模为扁平口模，口模宽度为50mm，厚度为0.2～20mm可调，紫外光发生器5位于挤出机机头与牵引装置6之间，高度位于口模水平线上方，牵引装置后连接收卷装置7。在单螺杆挤出机的加料斗中加入混合均匀的聚丙烯H1030、光引发剂BP(二苯甲酮)和接枝助剂TMPTA(三羟甲基丙烷三丙烯酸酯)，设置料筒各段温度分别为160℃、180℃、190℃，机头温度为200℃，螺杆转速为10rpm，牵引速度为1.5m/min，紫外光发生器设置于挤出机口模与牵引装置之间，挤出的片材上方3cm处，以1kw的功率照射口模与牵引装置之间的挤出片材，聚丙烯和TMPTA经紫外光的辐照引发剂BP引发接枝生成高熔体强度聚丙烯，最后收卷。本实施例制得的高熔体强度聚丙烯树脂熔融指数平均为1.6g/10min，表明了聚丙烯树脂发生接枝反应制得高熔体强度聚丙烯。上述实施例为本技术较佳的实施方式，但本技术的实施方式并不受上述实施例的限制，其它的任何未背离本技术的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种紫外辐照制备高熔体强度聚丙烯的装置，其特征在于：所述装置包括挤出机、紫外光发生器、牵引装置和收卷装置；挤出机包括机体、料筒和机头，料筒上设置加料斗；所述紫外光发生器设置于挤出机机头与牵引装置之间，收卷装置设置于牵引装置后。

【技术特征摘要】
1.一种紫外辐照制备高熔体强度聚丙烯的装置，其特征在于：所述装置包括挤出机、紫外光发生器、牵引装置和收卷装置；挤出机包括机体、料筒和机头，料筒上设置加料斗；所述紫外光发生器设置于挤出机机头与牵引装置之间，收卷装置设置于牵引装置后。2.根据权利要求1所述的一种紫外辐照制备高熔体强度聚丙烯的装置，其特征在于：所述的挤出机是指单螺杆反应片材挤出机，螺杆直径为20mm，挤出机长径比为25:1。3.根据权利要求1或2所述的一种紫外辐照制备高熔体强度聚丙烯的装置，其特征在于：...

【专利技术属性】
技术研发人员：何光建，曹贤武，柯丁梦，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：新型
国别省市：广东;44