一种滚塑发泡成型工艺制造技术

本发明专利技术涉及塑质产品制作技术领域，具体涉及塑质产品滚塑发泡成型工艺。所述工艺包括以下步骤：S1加料：先将粉末状原料加入模具中，合上模具；S2加热：将模具送入温度为原料软化点的加热室，模具在加热室内沿相互垂直的两根轴连续旋转1‑2min，使原料粘附于模具内表面；S3二次投料：加入发泡粒料，继续加热至发泡粒料的软化点，模具在加热室内沿相互垂直的两根轴连续旋转1‑2min，使发泡粒料均匀粘附于产品内腔；S4发泡成型：继续提高加热室温度，使发泡粒料熔融发泡填充产品内腔；S5冷却脱模：将模具转入冷却室，先空冷再水冷，冷却后将制品从模具内脱模取出。

A rolling molding process

The invention relates to the technical field of plastic product manufacturing, in particular to the rotational molding foaming process of plastic products. The process includes the following steps: S1 feeding: the powder material is added into the mold first, and the mold is added to the mold; S2 is heated: the mold is sent to the heating room with the temperature as the softening point of the raw material, and the mold is rotated continuously in the heating room along the 1 vertical axes of each other to adhere to the inner surface of the mould; the two time of the feeding of the material is to add foam. The granular material continues to be heated to the softening point of the foamed granular material. The mold rotates 1 consecutive 2min along the vertical two axes in the heating room, which makes the foaming granular material adhere to the inner cavity of the product evenly; S4 foaming molding: continue to increase the temperature of the heating room, make the foaming granular material melt and fill the cavity of the product; S5 cooling off die: turn the die to cold. The room is cooled by air and then cooled by water. After cooling, the product is removed from the mold.

【技术实现步骤摘要】
一种滚塑发泡成型工艺
本专利技术涉及塑质产品制作
，具体涉及塑质产品滚塑发泡成型工艺。
技术介绍
滚塑(也叫选择成型或回转成型)工艺是五十年代由欧洲发展起来的，以后传入美国、日本等地，这种成型工艺开始只是用液状PVC糊树脂作原料，成型玩具等，且只是把它作为注塑成型、中空成型和热成型的一个补充，六十年代初粉状PE问世，滚塑工艺便作为热塑性塑料的粉末成型法而获得较大的发展。到七十年代，这种工艺不仅可成型小制品，而且可以成型大型制品和超大型制品。滚塑成型是无压成型，离心力也不会施加在制品上，所以最终制品除轻微的收缩力外，几乎无内应力，几乎无取向性或残余应变，也不会发生凹陷、变形和开裂等弊端，且该工艺都是整体成型，几乎100％的原料都转换成制品，无边角料。但是滚塑成型的原料选择范围小，制品的机械性能已经不能满足人们日益严格的要求。在过去的10年中，人们在现有的滚塑加工基础上发展出一种新型的滚塑成型技术—滚塑发泡成型(RotationalFoamingMolding)。滚塑发泡成型不但继承了滚塑成型的一些特点，同时还有其独特之处：1)随着一步法滚塑发泡技术的不断发展，旧有的滚塑成型设备基本上无需做重大改造就可以用于滚塑发泡成型；2)滚塑发泡制品具有致密外壳，可以加工具有光滑表面的中空大型制品，满足人们对外观的要求；3)滚塑发泡制品具有发泡内醒，制品的机械性能大幅提高；4)对于原料的选择与制备有较高的要求。目前，滚塑成型工业所用的主要材料是热塑性材料：PE、PA、PP、PVA等，这些材料具有融点低、易成型、耐冲击性能好，尤其是耐低温冲击性能好等优点。但是也具有许多缺点，使滚塑产品的应用受到限制。还有许多尺寸要求准确的产品无法生产，它们具有较大的收缩率:1％～5％，而且不同部位收缩率不同，收缩导致变形，而且变形在产品成型很长一段时间内都在变形。它们具有很高的体积电阻，绝缘性好，但是易产生静电，限制了这些产品用于易燃易爆的行业。种种原因，需要设计开发一种新的原料，它必须是符合滚塑工艺要求，具有良好的机械强度，较高的热变形温度，以及良好的加工特性。
技术实现思路
本专利技术的目的是在滚塑发泡工艺中使用加工流动性良好、机械性能优异的滚塑原料，以实现滚塑发泡制品的良好性能。为了达到上述专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：一种滚塑发泡成型工艺，所述工艺包括以下步骤：S1加料：先将粉末状原料加入模具中，合上模具；S2加热：将模具送入温度为原料软化点的加热室，模具在加热室内沿相互垂直的两根轴连续旋转1-2min，使原料粘附于模具内表面；S3二次投料：加入发泡粒料，继续加热至发泡粒料的软化点，模具在加热室内沿相互垂直的两根轴连续旋转1-2min，使发泡粒料均匀粘附于产品内腔；S4发泡成型：继续提高加热室温度，使发泡粒料熔融发泡填充产品内腔；S5冷却脱模：将模具转入冷却室，先空冷再水冷，冷却后将制品从模具内脱模取出。先使用磨粉机将颗粒状粉料研磨成粉末。原料为粉末状时便于传热，使得离模具内壁较远的原料能快速受热，原料尽可能达到受热均匀。先将加热室的温度设定为原料软化点范围，热量通过模具的外表面导热到模具内表面，到达原料软化点，原料软化均匀地粘附在模具的内表面。开模，加入发泡粒料，加热室的温度要逐渐上升，先加热至发泡粒料的软化点，使得发泡粒料均匀粘附于产品内腔，然后再加热至发泡熔融发泡温度，使得发泡粒料发泡；如果一开始就将加热室的温度加热至发泡温度，发泡粒料在还没有分散粘附于产品内腔时就开始发泡，会导致发泡不均匀、产品内腔内的发泡尺寸不一，影响最终成型产品的性能。冷却是整个滚塑工艺中非常重要的一环，发泡成型后，先进行空冷，低速率的冷却方式使得成型产品质量稳定，再进行水雾冷，快速冷却，提高效率。作为优选，所述原料包括50-80wt％热塑性树脂、15-45wt％改性剂、2-5wt％纳米级层状硅酸盐，其中改性剂由苯乙烯-环氧乙烷共聚物、乙烯-丙烯酸烷基酯共聚物、含氟丙烯酸酯聚合物以及含硅的树状大分子组成。滚塑原料对滚塑产品的质量影响显著，滚塑原料应该具有足够大的熔融指数，以有利于粉料的熔化并提供较好的熔体流动性，有利于熔体中残存气体的逸出，得到密实的塑料制品。滚塑原料应该具有良好的机械性能和耐候性，延长滚塑制品的使用寿命。本专利技术选用的原料能够满足滚塑成型要求，制备具有良好性能的滚塑成型制品。所述乙烯-丙烯酸烷基酯共聚物可以为乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物等；所述含氟丙烯酸酯单体为丙烯酸三氟乙酯、甲基丙烯酸三氟乙酯、丙烯酸五氟丙酯、甲基丙烯酸八氟戊酯、甲基丙烯酸十二氟庚酯中的一种或几种；含硅的树状大分子为硅碳型树状大分子，树状大分子中的表面官能团的数目随代数的增加而成指数增长，最终导致表面空间拥挤而产生几何变化，含硅的树状大分子的存在可以提高原料的加工流动性，一般而言，代数越大，加工流动性提高越明显。苯乙烯-环氧乙烷共聚物以长丝的形式贯穿于含硅的树状大分子中，无数条的苯乙烯-环氧乙烷共聚物细丝纵横贯穿，使得原料在宏观上形成一种特殊的“物理交联网络”，“物理交联网络”的存在，既可以作为材料的骨架在发生形变时吸收能量，也可以弥补热塑性树脂因大球晶间难以避免的缺陷和空隙对材料韧性的不利影响，从而同时起到增强补韧的作用。但是苯乙烯-环氧乙烷共聚物分子链中存在苯分子，在提高原料的力学性能的同时影响原料的耐候抗氧化性，而含氟丙烯酸酯聚合物能够有效提高原料的抗氧化性，且其形成疏松的网络结构，大分子物质嵌入网络结构，提高力学性能；乙烯-丙烯酸烷基酯共聚物分散于网络结构之中，它与相邻分子紧密相联，起到提高冲击强度，尤其是耐低温冲击，它还有消除静电作用，使静电荷不能在表面聚集。纳米级层状硅酸盐的片层之间结合力相对较弱，摩擦系数很小，利用片层之间的相对滑动可提高原料熔体的流动性，从而改善其加工性能；且片层内部结构紧密，刚度很高，对原料的性能有一定增强作用。所述原料的制备方法为：先按照质量配比称量好改性剂--苯乙烯-环氧乙烷共聚物、乙烯-丙烯酸烷基酯共聚物、含氟丙烯酸酯聚合物以及含硅的树状大分子，600-1000rpm旋转5-10min进行混合，然后将混合物喂入螺杆挤出机，同时加入热塑性树脂，挤出后期加入纳米级层状硅酸盐(避免层状结构受损)，共混熔融，挤出造粒。作为优选，所述苯乙烯-环氧乙烷共聚物、乙烯-丙烯酸烷基酯共聚物、含氟丙烯酸酯聚合物以及含硅的树状大分子的质量比例分别为30-50％、20-40％、15-30％、5-10％。作为优选，所述热塑性树脂为聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯和聚酰胺的一种或多种。作为优选，所述粉末状原料的粒度为30-100目。粒径分布峰值位置越高，粒子越细，制品综合性能越优，但从综合生产成本和效率考虑，将粒径分布峰值定在30-100目之间最好。作为优选，所述模具的旋转转速为6-40rpm。模具的转速取决于制品的形状和结构，如果是圆柱形的制品，线速度可以偏高，如果有棱角、转角、搭子等费规则性的制品，线速度就可以相应调低，目的是避免由离心力引起的物料滞留，造成局部的厚薄不均匀。进一步优选，所述模具的旋转转速为10-20rpm。作为优选，所述发泡粒料为聚乙烯发泡料、聚丙烯发泡料、聚氯乙烯发泡料和聚酰胺发泡料的一种或多种。发泡粒料应本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种滚塑发泡成型工艺，其特征在于，所述工艺包括以下步骤：S1加料：先将粉末状原料加入模具中，合上模具；S2加热：将模具送入温度为原料软化点的加热室，模具在加热室内沿相互垂直的两根轴连续旋转1‑2min，使原料粘附于模具内表面；S3二次投料：加入发泡粒料，继续加热至发泡粒料的软化点，模具在加热室内沿相互垂直的两根轴连续旋转1‑2min，使发泡粒料均匀粘附于产品内腔；S4发泡成型：继续提高加热室温度，使发泡粒料熔融发泡填充产品内腔；S5冷却脱模：将模具转入冷却室，先空冷再水冷，冷却后将制品从模具内脱模取出。

【技术特征摘要】
1.一种滚塑发泡成型工艺，其特征在于，所述工艺包括以下步骤：S1加料：先将粉末状原料加入模具中，合上模具；S2加热：将模具送入温度为原料软化点的加热室，模具在加热室内沿相互垂直的两根轴连续旋转1-2min，使原料粘附于模具内表面；S3二次投料：加入发泡粒料，继续加热至发泡粒料的软化点，模具在加热室内沿相互垂直的两根轴连续旋转1-2min，使发泡粒料均匀粘附于产品内腔；S4发泡成型：继续提高加热室温度，使发泡粒料熔融发泡填充产品内腔；S5冷却脱模：将模具转入冷却室，先空冷再水冷，冷却后将制品从模具内脱模取出。2.根据权利要求1所述的滚塑发泡成型工艺，其特征在于，所述原料包括50-80wt％热塑性树脂、15-45wt％改性剂、2-5wt％纳米级层状硅酸盐，其中改性剂由苯乙烯-环氧乙烷共聚物、乙烯-丙烯酸烷基酯共聚物、含氟丙烯酸酯聚合物以及含硅的树状大分子组...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱国才，江辉，孙鹏飞，庄明长，王腾霄，朱冰倩，
申请(专利权)人：温岭市旭日滚塑科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33