一种主动成型辊轴、制备方法及其应用技术

一种主动成型辊轴、制备方法及其应用，主动成型辊轴，其按重量份数计，由14种大分子材料组成；制备方法：在反应釜中依次加入超纯水和三种大分子材料，搅拌、酯化反应；取种大分子材料进行粉碎；加入聚碳酸烯丙基二甘醇酯混合均匀，并通过α射线和β射线辐照；上步制得的粉末溶于聚(丙烯酸‑co‑甲基丙烯酸甲酯)/聚乙二醇中，加入反应釜搅拌、泄压、通入氮气、再加入两种大分子材料至完全溶解后，加入交联剂搅拌混合；依次加入四种大分子材料，升压聚合反应，入压模机成型。应用：作为一种背压式减容成型设备的组成部件。该轴成型质量和速度高；该方法能制备出刚性强、抗变形能力好的主动成型辊轴；该应用能得到一种高效的背压式减容成型机构。

Active molding roller shaft, preparation method and application thereof

An active roller shaft, preparation method and application thereof, active roll shaft, according to the weight, which is composed of 14 kinds of macromolecular materials; preparation method in a reactor followed by adding ultra pure water and three kinds of macromolecular materials, mixing, esterification; a high molecular material crushing addition of poly allyl carbonate; two glycol ester mixed evenly, and the alpha ray irradiation; on the powder dissolved in poly (acrylic acid co methyl methacrylate) / polyethylene glycol, added to the reactor mixing, pressure relief, and then adding nitrogen into two kinds of macromolecular materials to complete after dissolving, adding cross-linking agent mixing; followed by adding four kinds of macromolecular materials, boost polymerization into the die molding machine. Application: as a component of back pressure reduction molding equipment. The forming quality and speed of the shaft are high, and the method can be used for preparing an active forming roller shaft with good rigidity and good deformation resistance, and the utility model can obtain an efficient back pressure type volume reduction molding mechanism.

【技术实现步骤摘要】
一种主动成型辊轴、制备方法及其应用
本专利技术涉及成型设备
，具体涉及一种主动成型辊轴、制备方法及其应用。
技术介绍
成型机广泛应用于颗粒状肥料、滞留物等产品的加工,成型过程是:干物料在转动辊的挤压作用下团聚成致密坚硬的料块，料块再经转动辊破碎筛分成能达到产品强度要求的颗粒。成型机涉及的领域极为广泛，但目前国内的成型机能耗占整个工业能耗的比例高达12％，在应用最广的各类常规成型机设备中，超过四分之三是热风成型机，这类成型机设备对能耗的浪费非常严重，且常采用人工转辊挤压的方式进行成型生产，生产效率低下。成型辊轴作为成型机中的一个重要组成部件，其性能的好坏对颗粒成型有着非常重要的影响，其刚性、抗变形能力、成型质量、成型速度是决定性因素，现有的辊轴刚性低、抗变形能力差、成型质量差、成型速度低。
技术实现思路
针对上述现有技术存在的问题，本专利技术提供一种主动成型辊轴、制备方法及其应用，该主动成型辊轴的刚性强度较好，其抗变形能力和成型质量较好，且成型速度较快；该制备方法工艺简单，对技术和设备的要求较低，易于实现；该应用能得到一种高效、使用寿命长、可靠性高的背压式减容成型机构。本专利技术提供了一种主动成型辊轴，按重量份数计，其组成成分如下：聚亚烷氧基二醇二缩水甘油醚60～155份，单十二烷基九乙二醇醚46～96份，聚丙二醇二缩水甘油醚二丙烯酸酯67～108份，二缩水甘油二苯羟基丙烷醚75～140份，甲基丙烯酸缩水甘油酯-二甲基丙烯酸乙二酯100～200份，聚碳酸烯丙基二甘醇酯38～110份，浓度为23ppm～64ppm的聚(丙烯酸-co-甲基丙烯酸甲酯)/聚乙二醇60～170份，聚乙二醇-嵌段-聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯55～185份，甲基丙烯酸聚乙二醇单甲醚-750酯136～289份，交联剂23～95份，聚乙二醇单甲醚-聚氰基丙烯酸异辛酯16～60份，二甲基丙烯酸乙二醇酯30～90份，2-氰基丙烯酸乙二醇单甲醚酯40～185份，乙二醇单二环戊烯基醚丙烯酸酯105～230份。该主动成型辊轴的刚性强度较好，其抗变形能力和成型质量较好，且成型速度较快。进一步，为了提高主动成型辊轴的性能，所述交联剂为丙二醇单甲醚乙酸酯、乙酸-缩丙二醇甲醚酯、2-甲基-2-丙烯酸与丙烯酸乙酯中的任意一种。一种主动成型辊轴的制备方法，包括以下步骤：步骤一：在反应釜中加入电导率为1.3μS/cm～1.7μS/cm的超纯水320～850份，启动反应釜内搅拌器，转速为103rpm～180rpm，启动加热泵，使反应釜内温度上升至32℃～52℃；依次加入聚亚烷氧基二醇二缩水甘油醚、单十二烷基九乙二醇醚、聚丙二醇二缩水甘油醚二丙烯酸酯，搅拌至完全溶解，调节pH值为3.3～8.2，将搅拌器转速调至133rpm～217rpm，温度为74℃～144℃，酯化反应16～36小时；步骤二：取二缩水甘油二苯羟基丙烷醚、甲基丙烯酸缩水甘油酯-二甲基丙烯酸乙二酯进行粉碎，粉末粒径为90～220目；加入聚碳酸烯丙基二甘醇酯混合均匀，平铺于托盘内，平铺厚度为43mm～63mm，采用剂量为5.4kGy～8.4kGy、能量为14MeV～24MeV的α射线辐照44～84分钟，以及同等剂量的β射线辐照54～114分钟；步骤三：经第2步处理的混合粉末溶于聚(丙烯酸-co-甲基丙烯酸甲酯)/聚乙二醇中，加入反应釜，搅拌器转速为84rpm～134rpm，温度为74℃～134℃，启动真空泵使反应釜的真空度达到-0.04MPa～-0.09MPa，保持此状态反应14～24小时；泄压并通入氮气，使反应釜内压力为0.40MPa～1.40MPa，保温静置14～24小时；搅拌器转速提升至114rpm～264rpm，同时反应釜泄压至0MPa；依次加入聚乙二醇-嵌段-聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯、甲基丙烯酸聚乙二醇单甲醚-750酯(MAAPEGME-750)完全溶解后，加入交联剂搅拌混合，使得反应釜溶液的亲水亲油平衡值为4.4～9.4，保温静置14～24小时；步骤四：在搅拌器转速为104rpm～214rpm时，依次加入聚乙二醇单甲醚-聚氰基丙烯酸异辛酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、2-氰基丙烯酸乙二醇单甲醚酯、乙二醇单二环戊烯基醚丙烯酸酯，提升反应釜压力，使其达到0.40MPa～1.40MPa，温度为114℃～204℃，聚合反应14～34小时；反应完成后将反应釜内压力降至0MPa，降温至24℃～44℃，出料，入压模机即可制得主动成型辊轴。该制备方法工艺简单，对技术和设备的要求较低，易于实现，且不会对环境造成污染。一种主动成型辊轴的应用，作为一种背压式减容成型设备的组成部件；所述背压式减容成型设备包括固定支架、传动机构和背压式减容成型机构，所述的传动机构包括传动电机、从动皮带轮中心轴和负压式齿轮中心轴；传动电机固定设置在固定支架的下方，其输出端与传动电机主轴的一端固定连接，传动电机主轴的另一端固定套装有主动皮带轮；所述从动皮带轮中心轴和负压式齿轮中心轴并排地设置在固定支架上部，从动皮带轮中心轴的左端固定套装有从动皮带轮，从动皮带轮中心轴在从动皮带轮的右侧还固定套装有第一齿轮；负压式齿轮中心轴的左端固定套装有与第一齿轮相啮合的第二齿轮；主动皮带轮通过皮带与从动皮带轮连接；从动皮带轮中心轴和负压式齿轮中心轴均为中空结构，其左端均封闭，其右端内部分别通过轴承连接有伸入其中的真空泵连接管一和真空连接管二，真空泵连接管一和真空连接管二通过三通阀连接后与真空泵的抽气口连接；所述的背压式减容成型机构包括背压式减容成型仓和高压气体发生器，背压式减容成型仓固定设置在固定支架上部，其上开口端和下开口端分别固定连接有进料仓和出料仓；所述背压式减容成型仓的内腔中并排地设置有形状和尺寸均相同的所述主动成型辊轴和从动成型辊轴；主动成型辊轴和从动成型辊轴之间留有缝隙，且分别固定套装在从动皮带轮中心轴和负压式齿轮中心轴的中部，从动皮带轮中心轴和负压式齿轮中心轴的两端均可转动地延伸到背压式减容成型仓的外部；主动成型辊轴和从动成型辊轴的辊身上分别遍布其表面地设置有成型凹槽一和成型凹槽二，成型凹槽一和成型凹槽二底部分别设有与主动成型辊轴和从动成型辊轴的内部空腔相连通的孔道；从动皮带轮中心轴和负压式齿轮中心轴分别与主动成型辊轴和从动成型辊轴的内部空腔连通；所述的高压气体发生器的数量至少为一个，高压气体发生器包括罩体、高压混合气室、减速电机、至少一个喷气柱管，所述罩体固定连接在背压式减容成型仓内部的侧壁上，所述的高压混合气室可转动地设置在罩体内部，其外端固定连接与之内部连通、延伸到背压式减容成型仓外部的进气管路，所述进气管路的外端通过轴承连接有伸入其中的高压混合气源管路；所述减速电机固定设置在背压式减容成型仓外部，其输出轴外端设置的主动齿轮与进气管路外部设置的从动齿轮啮合，所述喷气柱管喷气柱管的一端与高压混合气室的里端连通，另一端设置有高压喷头。进一步地，高压混合气室的数量为两个，每个高压混合气室设置有2～4个喷气柱管，所述喷气柱管为圆柱状，其直径为10～100mm；所述的高压喷头为多孔结构，喷孔的孔径为10～100um，其数量为10～100个；所述的高压混合气源为高压蒸汽和氮气的混合气，二者的混合比为1:2～1：10，流速为0.2～0本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种主动成型辊轴，其特征在于，按重量份数计，其组成成分如下：聚亚烷氧基二醇二缩水甘油醚60～155份，单十二烷基九乙二醇醚46～96份，聚丙二醇二缩水甘油醚二丙烯酸酯67～108份，二缩水甘油二苯羟基丙烷醚75～140份，甲基丙烯酸缩水甘油酯‑二甲基丙烯酸乙二酯100～200份，聚碳酸烯丙基二甘醇酯38～110份，浓度为23ppm～64ppm的聚(丙烯酸‑co‑甲基丙烯酸甲酯)/聚乙二醇60～170份，聚乙二醇‑嵌段‑聚甲基丙烯酸N,N‑二甲氨基乙酯55～185份，甲基丙烯酸聚乙二醇单甲醚‑750酯136～289份，交联剂23～95份，聚乙二醇单甲醚‑聚氰基丙烯酸异辛酯16～60份，二甲基丙烯酸乙二醇酯30～90份，2‑氰基丙烯酸乙二醇单甲醚酯40～185份，乙二醇单二环戊烯基醚丙烯酸酯105～230份。

【技术特征摘要】
1.一种主动成型辊轴，其特征在于，按重量份数计，其组成成分如下：聚亚烷氧基二醇二缩水甘油醚60～155份，单十二烷基九乙二醇醚46～96份，聚丙二醇二缩水甘油醚二丙烯酸酯67～108份，二缩水甘油二苯羟基丙烷醚75～140份，甲基丙烯酸缩水甘油酯-二甲基丙烯酸乙二酯100～200份，聚碳酸烯丙基二甘醇酯38～110份，浓度为23ppm～64ppm的聚(丙烯酸-co-甲基丙烯酸甲酯)/聚乙二醇60～170份，聚乙二醇-嵌段-聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯55～185份，甲基丙烯酸聚乙二醇单甲醚-750酯136～289份，交联剂23～95份，聚乙二醇单甲醚-聚氰基丙烯酸异辛酯16～60份，二甲基丙烯酸乙二醇酯30～90份，2-氰基丙烯酸乙二醇单甲醚酯40～185份，乙二醇单二环戊烯基醚丙烯酸酯105～230份。2.根据权利要求1所述的一种主动成型辊轴，其特征在于，所述交联剂为丙二醇单甲醚乙酸酯、乙酸-缩丙二醇甲醚酯、2-甲基-2-丙烯酸与丙烯酸乙酯中的任意一种。3.一种主动成型辊轴的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：在反应釜中加入电导率为1.3μS/cm～1.7μS/cm的超纯水320～850份，启动反应釜内搅拌器，转速为103rpm～180rpm，启动加热泵，使反应釜内温度上升至32℃～52℃；依次加入聚亚烷氧基二醇二缩水甘油醚、单十二烷基九乙二醇醚、聚丙二醇二缩水甘油醚二丙烯酸酯，搅拌至完全溶解，调节pH值为3.3～8.2，将搅拌器转速调至133rpm～217rpm，温度为74℃～144℃，酯化反应16～36小时；步骤二：取二缩水甘油二苯羟基丙烷醚、甲基丙烯酸缩水甘油酯-二甲基丙烯酸乙二酯进行粉碎，粉末粒径为90～220目；加入聚碳酸烯丙基二甘醇酯混合均匀，平铺于托盘内，平铺厚度为43mm～63mm，采用剂量为5.4kGy～8.4kGy、能量为14MeV～24MeV的α射线辐照44～84分钟，以及同等剂量的β射线辐照54～114分钟；步骤三：经第二步处理的混合粉末溶于聚(丙烯酸-co-甲基丙烯酸甲酯)/聚乙二醇中，加入反应釜，搅拌器转速为84rpm～134rpm，温度为74℃～134℃，启动真空泵使反应釜的真空度达到-0.04MPa～-0.09MPa，保持此状态反应14～24小时；泄压并通入氮气，使反应釜内压力为0.40MPa～1.40MPa，保温静置14～24小时；搅拌器转速提升至114rpm～264rpm，同时反应釜泄压至0MPa；依次加入聚乙二醇-嵌段-聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯、甲基丙烯酸聚乙二醇单甲醚-750酯(MAAPEGME-750)完全溶解后，加入交联剂搅拌混合，使得反应釜溶液的亲水亲油平衡值为4.4～9.4，保温静置14～24小时；步骤四：在搅拌器转速为104rpm～214rpm时，依次加入聚乙二醇单甲醚-聚氰基丙烯酸异辛酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、2-氰基丙烯酸乙二醇单甲醚酯、乙二醇单二环戊烯基醚丙烯酸酯，提升反应釜压力，使其达到0.40MPa～1.40MPa，温度为114℃～204℃，聚合反应14～34小时；反应完成后将反应釜内压力降至0MPa，降温至24℃～44℃，出料，入压模机即可制得主动成型辊轴(3-4)。4.一种如权利要求1所述的主动成型辊轴的应用，其特征在于，作为一种背压式减容成型设备的组成部件；所述背压式减容成型设备包括固定支架(1)、传动机构(2)和背压式减容成型机构(3)，所述的传动机构(2)包括传动电机(2-1)、从动皮带轮中心轴(2-6)和负压式齿轮中心轴(2-9)；传动电机(2-1)固定设置在固定支架(1)的下方，其输出端与传动电机主轴(2-2)的一端...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁峙，肖扬，
申请(专利权)人：徐州工程学院，
类型：发明
国别省市：江苏,32