本发明专利技术公开一种高分子材料注塑设备的在线深冷改性装置，包括注塑成型装置和深冷改性装置，所述深冷改性装置包括传送机构、深冷装置箱体和液氮储罐，所述传送机构设置于深冷装置箱体底部，所述深冷装置箱体包括冷却室、深冷保温室和回火室，所述深冷装置箱体的两端设有可移动的深冷装置箱盖，所述冷却室和深冷保温室之间以及深冷保温室和回火室之间设有可移动的保温隔板，所述液氮储罐分别与冷却室和深冷保温室连通连接。冷却室用于深冷降温，保温室用于深冷保温，回火室用于深冷后的升温及回火保温，从冷却、结构改性和应力消除三个方面同时提供相应的处理方案，从而实现提高高分子材料制件的力学性能、耐磨性和尺寸稳定性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及高分子材料制造
，具体涉及一种高分子材料注塑设备的在线深冷改性装置。
技术介绍
高分子材料是指可以用作结构材料，能在较大的温度范围内承受机械应力和在比较苛刻的物理化学环境中使用的高分子材料，主要用于家电、电子、汽车、通信等行业的配套件。2011年，全球高分子材料需求约为950万吨，其中中国市场需求为270万吨，并且保持5％-10％的增长速度。可见，高分子材料在日常生活中的用量非常广泛。注塑成型是一种注射兼模塑的高分子材料成型方法，其通过在一定温度下，通过螺杆搅拌完全熔融的塑料材料，用高压射入模腔，经冷却固化后，得到成型品的方法。注塑成型方法的优点是生产速度快、效率高，操作可实现自动化，花色品种多，形状可以由简到繁，尺寸可以由大到小，产品易更新换代，能成形状复杂的制件，注塑成型适用于大量生产与形状复杂产品等成型加工领域。随着现代工业技术的不断发发展，对材料的性能提出了更高的要求，当代材料的一大研究趋势主要表现为，在基本不改变现有的传统材料成分的基础上提高其性能，从而有效的提高资源的利用率和回收率，充分发挥材料的潜力。深冷处理技术作为低温技术在材料方面的应用，能够有效改善材料的耐磨性、尺寸稳定性和综合力学性能，近年来受到广泛重视。有研究发现深冷处理能够同时提高尼龙材料的强度和延伸率，然而传统的高分子材料深冷处理是针对注塑成型后已稳定到室温的产品而开展，为了使得深冷处理效果更加明显，考虑把深冷处理环节置于注塑过程中进行，从而能够实现塑料均匀冷却、分子结构调整、释放应力等功能。因此，需要提供一种高分子材料注塑设备的在线深冷改性装置，通过在线方式对注塑成型的高分子材料进行深冷处理，使得分子结构结合更加紧密，微观结构更加平衡有序，从而改善高分子材料的力学性能、耐磨性以及尺寸稳定性等性能。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种高分子材料注塑设备的在线深冷改性装置，针对传统的高分子材料注塑设备，安装一套带有回火功能的深冷改性装置，能实现对注塑脱模后的制件及时进行在线深冷处理，从而提高高分子材料制件的力学性能、耐磨性和尺寸稳定性。为解决上述技术问题，本专利技术采用下述技术方案：一种高分子材料注塑设备的在线深冷改性装置，包括注塑成型装置和深冷改性装置，所述深冷改性装置包括传送机构、深冷装置箱体和液氮储罐，所述传送机构设置于深冷装置箱体底部，所述深冷装置箱体包括冷却室、深冷保温室和回火室，所述深冷装置箱体的两端设有可移动的深冷装置箱盖，所述冷却室和深冷保温室之间以及深冷保温室和回火室之间设有可移动的保温隔板，所述液氮储罐分别与冷却室和深冷保温室连通连接。优选地，所述冷却室和深冷保温室的顶部均设有风机和液氮分散器，所述液氮储罐上设有液氮出口阀，所述液氮出口阀通过液氮传输管与液氮分散器连接。由于刚注塑完的制件温度相对较高并存在较大的温度梯度，温度较高的区域分子结构处于较活跃的状态，使得制件结构不稳定。在随后的自然冷却过程中容易产生较高的残余应力，使得制件尺寸不稳定。液氮分散器采用不锈钢环管上面开小孔制成，通过控制降温速度进行缓慢降温，使得高分子材料制件的冷却过程均匀可控，减小制件的温度梯度，从而提高制件尺寸稳定性。高分子材料在深冷温度下分子运动缓慢，分子链内部能量增加，使得分子结合更加紧密有序，提高了结晶度，使得整个材料结构更加稳定致密，从而显著提高高分子材料的性能。优选地，所述回火室的顶部设有风机和加热装置。所述加热装置为电阻加热元件，在回火室可以根据需要对深冷处理后的制件进行回火处理，从而进一步降低制件的残余应力，提高尺寸稳定性。优选地，所述注塑成型装置包括注塑机喷嘴、静态模板、动态模板和注塑模具，所述注塑机喷嘴固定设置在静态模板上，所述注塑模具设置在静态模板和动态模板之间，所述注塑模具与注塑机喷嘴连通连接。注塑机喷嘴通过高压使融化的高分子材料注入注塑模具成型，制件成型脱模后置于传送机构上，进入深冷改性装置进行深冷处理。优选地，所述深冷装置箱盖和保温隔板分别由气动装置控制上下移动。成型的高分子材料制件置于传送机构上，传送机构带动制件向深冷装置箱体移动，通过气动装置控制深冷装置箱盖和保温隔板的上下移动，可以控制制件在深冷装置箱盖内依次进入冷却室、深冷保温室和回火室进行处理。优选地，所述液氮储罐上还设有氮气出口阀和安全阀。氮气出口阀和安全阀是液氮储罐的保护装置，使液氮储罐能自动泄压，防止发生爆炸，去除安全隐患，另外此方法安全可靠，节约环保。优选地，所述液氮传输管上设有电磁阀。电磁阀为低温电磁阀，可以控制液氮的供应。优选地，所述冷却室、深冷保温室和回火室内均固定设有温度传感器。所述温度传感器为铂电阻温度传感器，用于监测冷却室、深冷保温室和回火室的温度，准确控制处理过程中的工艺参数如升温速率，降温速率，处理温度和保温时间等。优选地，所述深冷装置箱体的箱壁为双层不锈钢板，双层不锈钢板中间填充聚氨酯发泡材料。这样的结构具有较好的绝热性能，在对制件进行深冷处理的过程中，控制深冷装置箱体与外界的热交换，节约能源。优选地，所述液氮储罐为自增压低温液体储罐，由双层不锈钢材料制成，中间夹层为真空。液氮储罐具有自增压功能，用于储存低温液氮。本专利技术的有益效果如下：本专利技术的一种高分子材料注塑设备的在线深冷改性装置由于采用了以上技术方案，冷却室用于深冷降温，保温室用于深冷保温，回火室用于深冷后的升温及回火保温，处理过程中的工艺参数如升温速率，降温速率，处理温度和保温时间等均能精确控制，从冷却、结构改性和应力消除三个方面同时提供相应的处理方案，从而实现提高高分子材料制件的力学性能、耐磨性和尺寸稳定性。附图说明下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步详细的说明。图1示出本专利技术的一种高分子材料注塑设备的在线深冷改性装置的结构示意图。图2示出本专利技术的一种高分子材料注塑设备的在线深冷改性装置的处理工艺曲线。具体实施方式为了更清楚地说明本专利技术，下面结合优选实施例和附图对本专利技术做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本专利技术的保护范围。如图1所示，一种高分子材料注塑设备的在线深冷改性装置，包括注塑成型装置和深冷改性装置，所述注塑成型装置包括注塑机喷嘴1、静态模板2、动态模板4和注塑模具3，所本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种高分子材料注塑设备的在线深冷改性装置，其特征在于：包括注塑成型装置和深冷改性装置，所述深冷改性装置包括传送机构(5)、深冷装置箱体(18)和液氮储罐(15)，所述传送机构(5)设置于深冷装置箱体(18)底部，所述深冷装置箱体(18)包括冷却室(6)、深冷保温室(7)和回火室(8)，所述深冷装置箱体(18)的两端设有可移动的深冷装置箱盖(16)，所述冷却室(6)和深冷保温室(7)之间以及深冷保温室(7)和回火室(8)之间设有可移动的保温隔板(9)，所述液氮储罐(15)分别与冷却室(6)和深冷保温室(7)连通连接。
【技术特征摘要】
1.一种高分子材料注塑设备的在线深冷改性装置，其特征在于：包括注
塑成型装置和深冷改性装置，所述深冷改性装置包括传送机构(5)、深冷装
置箱体(18)和液氮储罐(15)，所述传送机构(5)设置于深冷装置箱体(18)
底部，所述深冷装置箱体(18)包括冷却室(6)、深冷保温室(7)和回火室
(8)，所述深冷装置箱体(18)的两端设有可移动的深冷装置箱盖(16)，
所述冷却室(6)和深冷保温室(7)之间以及深冷保温室(7)和回火室(8)
之间设有可移动的保温隔板(9)，所述液氮储罐(15)分别与冷却室(6)和
深冷保温室(7)连通连接。
2.根据权利要求1所述的一种高分子材料注塑设备的在线深冷改性装置，
其特征在于：所述冷却室(6)和深冷保温室(7)的顶部均设有风机(14)和
液氮分散器(20)，所述液氮储罐(15)上设有液氮出口阀(12)，所述液氮
出口阀(12)通过液氮传输管(17)与液氮分散器(20)连接。
3.根据权利要求1所述的一种高分子材料注塑设备的在线深冷改性装置，
其特征在于：所述回火室(8)的顶部设有风机(14)和加热装置(21)。
4.根据权利要求1所述的一种高分子材料注塑设备的在线深冷改性装置，
其特征在于：所述注塑成型装置包括注塑机喷嘴(1)、静态模板(2)、动态
模板(4)和注塑模...
【专利技术属性】
技术研发人员：顾开选，王俊杰，童宁祥，郭嘉，崔晨，
申请(专利权)人：中国科学院理化技术研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11
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