一种耐热聚乙烯专用挤出螺杆制造技术

本实用新型专利技术公开了一种耐热聚乙烯专用挤出螺杆，所述螺杆包括加料段、压缩段、第一计量段、减压段、第二计量段、混合段和螺杆头，所述加料段、压缩段、第一计量段、减压段、第二计量段、混合段和螺杆头依次连接，所述加料段、减压段、第一计量段和第二计量段上均采用单头螺纹结构；所述压缩段采用由主螺纹和附加螺纹组成的双头螺纹结构，所述附加螺纹在加料段一侧与主螺纹相交，在第一计量段一侧不与主螺纹相交；所述混合段采用梯形体结构。本实用新型专利技术结构简单、使用方便、熔融效率高、塑化均匀、输送能力高，且高转速下产量高和产量稳定。

A special extruded screw for heat-resistant polyethylene

The utility model discloses a heat-resistant polyethylene special extrusion screw, the screw comprises a feeding section, a compression section, the first section, second metering section, vacuum metering section, mixing section and screw head, the feeding section, the compression section, the first section, second metering section, vacuum metering section, mixing section and screw head in the connection, the feeding section, the first section, vacuum metering section and second metering section adopts single thread structure; the compression section adopts a double thread structure is composed of a main thread and additional threads, the additional threads in the feeding section side intersect with the main thread, the first side does not intersect with the metering section the main thread; the mixing section adopts the trapezoidal body structure. The utility model has the advantages of simple structure, convenient use, high melting efficiency, uniform plasticization, high transport capacity, high output and stable output at high speed.

【技术实现步骤摘要】
一种耐热聚乙烯专用挤出螺杆
本技术涉及一种塑料挤出螺杆，尤其是一种耐热聚乙烯专用挤出螺杆，属于耐热聚乙烯管材的生产领域。
技术介绍
如图1所示，为现有常见的聚烯烃挤出螺杆的结构示意图，其螺杆为单螺纹结构，一般包括加料段1、压缩段2、计量段3和螺杆头4，当塑料从料斗进入料筒中，从而物料进入到加料段1，在螺杆旋转作用下，通过料筒内壁和螺杆表面摩擦作用逐渐向前输送到压缩段2，压缩段2的螺槽深度变浅，固体料被进一步压实，同时在料筒外加热，并在螺杆和料筒内壁摩擦剪切作用下，物料升温并开始熔融，熔融后的物料进入计量段3，此段将物料定量的从螺杆头4挤出塑料熔体。申请公开号为CN101774269A的中国专利技术专利申请，公开了一种高速PB(Polybutene，聚丁烯)管材单螺杆，包括加料段、分离型熔融段、以及混炼型挤出段，分离型熔融段设置有一个主螺棱和两个副螺棱，其解决了现有PB管材螺杆在高速下生产率难以提高、塑化质量也不佳、熔体温度过高的现象，得到了塑化质量好、生产率高(300Kg/小时)的PB熔融塑料。授权公告号为CN201669874U的中国技术专利，公开了一种用于聚丙烯的高速挤出单螺杆，螺杆从后端到前端依次分为进料段、压缩分离段、计量段、混合段，压缩分离段设有主螺棱和副螺棱。本技术对照现有技术的有益效果是，减少了压缩段的几何压缩比，提高了物料的输送能力，结合高速旋转的螺杆，大幅度缩短了物料从固态塑化成粘流态的塑化时间，降低聚丙烯的挤出温度，提高了聚丙烯在机头的压力，从而增强了挤出制品的材质密度，不仅能实现聚丙烯的高速高产挤出，同时也能实现聚丙烯的低温挤出。授权公告号为CN201317096Y的中国技术专利，公开了一种PE(Polyethylene，聚乙烯)塑料管材高产挤出螺杆，采用三段式结构，依次为加料段、熔融段、挤出段，加料段采用单头螺纹结构，熔融段采用双头螺纹的分离型结构，挤出段采用混炼型结构。加料段采用单头螺纹的结构，有利于物料的高速稳定输送；熔融段采用双头螺纹的分离型结构，有利于物料的熔融塑化；挤出段采用混炼型的结构，有利于物料的混炼和高产挤出。授权公告号为CN203665916U的中国技术专利，公开了一种塑料挤出单螺杆。包括送料段、熔融分离段、屏障段和混炼段，所述送料段、熔融分离段、屏障段和混炼段均设有螺棱，所述送料段为双螺距结构。本技术能够减少塑料粒之间的摩擦打滑，提高螺杆输送料效率；通过双螺棱段的螺距逐级增大，实现熔体压力在送料段与熔融分离段螺棱的逐级过渡，确保熔体的压力稳定；螺棱底径由小变大，与下料衬套之间形成的送料空间减少，从而产生更大的压力将熔融分离段的熔体向前推进。目前，现有技术中挤出螺杆的不足之处在于：1)整个螺杆的压力都由加料段的压力来建立，机头压力大时，这将减少螺杆的加料能力；2)螺杆产量受机头压力影响明显，塑料挤出波动大；3)物料的塑化效果不佳，熔融效率低，混炼不够均匀，产量不高；4)产量高时，塑化比较差、熔体温差比较大、产量波动性比较大。耐热聚乙烯(Polyethyleneofraisedtemperatureresistance，PE-RT)原料，作为一种聚乙烯材料，在剪切过程中剪切变稀的程度低于聚丙烯(Polypropylene，PP)，因而在高速生产中需要更好的剪切效果以满足原料塑化要求；但是，又由于耐热聚乙烯原料的分子量分布窄、加工温度范围小，在高出分解温度下，短时间就会出现氧化降解，所以必须避免存在强剪切的情况，但又必须使其在加工中充分塑化。因此目前的聚烯烃挤出螺杆不适合生产耐热聚乙烯管材。因此需要设计一种新型高效的耐热聚乙烯螺杆来提高生产效率。
技术实现思路
本技术的目的是为了克服上述现有技术的缺陷，提供了一种耐热聚乙烯专用挤出螺杆，该螺杆结构简单、使用方便、熔融效率高、塑化均匀、输送能力高，且高转速下产量高和产量稳定。本技术的目的可以通过如下技术方案实现：一种耐热聚乙烯专用挤出螺杆，包括加料段、压缩段和螺杆头，还包括第一计量段、减压段、第二计量段和混合段，所述加料段、压缩段、第一计量段、减压段、第二计量段、混合段和螺杆头依次连接，所述加料段、减压段、第一计量段和第二计量段上均采用单头螺纹结构；所述压缩段采用由主螺纹和附加螺纹组成的双头螺纹结构，所述附加螺纹在加料段一侧与主螺纹相交，在第一计量段一侧不与主螺纹相交；所述混合段采用梯形体结构。进一步的，所述加料段上的单头螺纹结构形成加料槽，所述第一计量段上的单头螺纹结构形成第一计量槽，所述减压段上的单头螺纹结构形成减压槽，所述第二计量段上的单头螺纹结构形成第二计量槽，所述压缩段上的双头螺纹结构形成与加料槽相连通的固相槽，以及与第一计量槽相连通的液相槽。进一步的，所述固相槽的槽底沿加料槽的槽底向第一计量槽的槽底方向延伸，固相槽的宽度从加料段至第一计量段方向逐渐减少，在加料段一侧的固相槽宽度与加料槽宽度相同，在第一计量段一侧的固相槽宽度为第一计量槽宽度的0.1～0.2倍；所述液相槽的槽底从加料段一侧的附加螺纹外表面向第一计量槽的槽底方向延伸，液相槽的宽度从加料段至第一计量段方向逐渐增大，在加料段一侧的液相槽宽度为加料槽宽度的0.06～0.15倍，在第一计量段一侧的液相槽宽度为第一计量槽宽度的0.7～0.9倍。进一步的，所述加料槽的深度和减压槽的深度均大于第一计量槽的深度，所述第二计量槽的深度小于减压槽的深度。进一步的，所述加料槽的宽度小于螺杆外径，所述第一计量槽、减压槽和第二计量槽的宽度均大于螺杆外径。进一步的，所述压缩段上附加螺纹的外径比主螺纹的外径小2.5-5mm。进一步的，主螺纹的导程与附加螺纹的导程不相等，且主螺纹的导程为螺杆外径的1.1～2.1倍，附加螺纹的导程为螺杆外径的0.8～1.8倍。进一步的，所述混合段的截面形状为矩形，其底面的面积大于顶面的面积，所述梯形体结构由多个梯形体组成，任意两个相邻的梯形体之间的间距相同，多个梯形体在螺杆轴向上分成多排，每一排的梯形体在螺杆圆周上环形排列。进一步的，所述螺杆的有效长度为螺杆外径的34～40倍，所述加料段的长度为螺杆外径的5～10倍，所述压缩段的长度为螺杆外径的10～21倍，所述第一计量段的长度为螺杆外径的2～6倍，所述减压段的长度为螺杆外径的1～5倍，所述第二计量段的长度为螺杆外径的5～11倍，所述混合段为螺杆外径的2～8倍。本技术与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：1、本技术的挤出螺杆中，加料段采用单头螺纹结构，提高了加料能力，压缩段采用由主螺纹和附加螺纹组成的双头螺纹结构，附加螺纹在加料段一侧与主螺纹相交，在第一计量段一侧不与主螺纹相交，经过优化的双头螺纹结构，增强了熔融塑化效果，改善了物料在压缩段的堵塞现象，提高了塑化能力，混合段采用梯形体结构，对物料有混合作用，螺杆的分布混合能力加强，提高了纵横方向上的均匀性、混炼效果好、分散性好。2、本技术的挤出螺杆中，加料段的单头螺纹结构形成加料槽，第一计量段的单头螺纹结构形成第一计量槽，压缩段的双头螺纹结构形成与加料槽相通的固相槽，以及与计量槽相通的液相槽，从加料槽进入的固相物料可以顺畅的进入压缩段，不会对进料产生阻碍，在螺杆运转下以及料筒外加热下，固相物本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种耐热聚乙烯专用挤出螺杆，包括加料段、压缩段和螺杆头，其特征在于：还包括第一计量段、减压段、第二计量段和混合段，所述加料段、压缩段、第一计量段、减压段、第二计量段、混合段和螺杆头依次连接，所述加料段、减压段、第一计量段和第二计量段上均采用单头螺纹结构；所述压缩段采用由主螺纹和附加螺纹组成的双头螺纹结构，所述附加螺纹在加料段一侧与主螺纹相交，在第一计量段一侧不与主螺纹相交；所述混合段采用梯形体结构。

【技术特征摘要】
1.一种耐热聚乙烯专用挤出螺杆，包括加料段、压缩段和螺杆头，其特征在于：还包括第一计量段、减压段、第二计量段和混合段，所述加料段、压缩段、第一计量段、减压段、第二计量段、混合段和螺杆头依次连接，所述加料段、减压段、第一计量段和第二计量段上均采用单头螺纹结构；所述压缩段采用由主螺纹和附加螺纹组成的双头螺纹结构，所述附加螺纹在加料段一侧与主螺纹相交，在第一计量段一侧不与主螺纹相交；所述混合段采用梯形体结构。2.根据权利要求1所述的一种耐热聚乙烯专用挤出螺杆，其特征在于：所述加料段上的单头螺纹结构形成加料槽，所述第一计量段上的单头螺纹结构形成第一计量槽，所述减压段上的单头螺纹结构形成减压槽，所述第二计量段上的单头螺纹结构形成第二计量槽，所述压缩段上的双头螺纹结构形成与加料槽相连通的固相槽，以及与第一计量槽相连通的液相槽。3.根据权利要求2所述的一种耐热聚乙烯专用挤出螺杆，其特征在于：所述固相槽的槽底沿加料槽的槽底向第一计量槽的槽底方向延伸，固相槽的宽度从加料段至第一计量段方向逐渐减少，在加料段一侧的固相槽宽度与加料槽宽度相同，在第一计量段一侧的固相槽宽度为第一计量槽宽度的0.1～0.2倍；所述液相槽的槽底从加料段一侧的附加螺纹外表面向第一计量槽的槽底方向延伸，液相槽的宽度从加料段至第一计量段方向逐渐增大，在加料段一侧的液相槽宽度为加料槽宽度的0.06～0.15倍，在第一计量段一侧的液相槽宽度为第一计量槽宽度的0.7～0.9倍。4.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：周静，吴凯，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：新型
国别省市：广东,44