连续式挤出机制造技术

本发明专利技术的连续式挤出机包含：熔融及压缩区域，由螺旋形螺杆状的转轴结构形成，熔融以及压缩通过料斗投入的聚酰胺树脂和添加原料；分散区域，已被熔融及压缩的熔融物通过压缩及剪切应力，朝聚酰胺树脂分散所述添加原料，并使聚酰胺树脂流动到排出区域；排出口型，排出朝聚酰胺树脂分散所述添加原料的合成物。所述分散区域形成至少包含：朝上锥化的压缩部；与朝上锥化的压缩部相邻地形成，并且平坦的一字形的剪切部的转轴结构。分散区域中，转轴的长度和直径之比范围为２０～６０。根据本发明专利技术，无需专门添加挤出机，即可原地进行搅拌、熔融、压缩、分散及排出，也无需添加如表面活性剂、分散剂、抗氧化剂、偶联剂的添加剂，也可以将如粘土的层状物质有效地剥离到树脂聚合物并将其分散的连续式挤出机。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种连续式挤出机，尤其涉及一种无需专门添加挤出机即可原地进行 搅拌、熔融、压缩、分散及排出，也无需添加如表面活性剂、分散剂、抗氧化剂、偶联剂的添加 剂，也可以将如粘土的层状物质有效地剥离到树脂聚合物并将其分散的连续式挤出机。
技术介绍
对于聚合物合成物来说，单一的聚合物无法得到所需的性能，因此混合其他原料， 并将其熔融、混炼而生产聚合物合成物。但是，为了生产聚合物合成物，需要经过熔融热可塑性树脂并将其混炼的过程， 不过需要搅拌的热可塑性树脂和其他原料之间其熔融温度有差异，且难以控制粘性，并且 引起被熔融混炼的物质之间的化学结构差异的极性及表面张力不同，从而产生相分离的现 象，对分散造成困难。因此，为了防止这种相分离的现象，添加如分散剂、表面活性剂的添加 剂从而得到聚合物合成物。聚合物的熔融加工方法通常使用螺杆方式的单螺杆(single screw)法和双螺杆 (twin screw)法。螺杆方式为利用螺杆的齿轮将熔融时难以搅拌的原料强制进行混炼，从 而均勻地熔融的方式。美国授权专利公报第6770340号涉及混沌搅拌方法及由此形成的结构材料 (Chaotic mixing method and structured materials formed therefrom)，公幵了一禾中利 用挤出聚合物树脂的挤出机和挤出除了聚合物树脂以外的其他原料的挤出机、以及用于混 合被挤出的原料的搅拌机，由此生产聚合物合成物的方法。但是，为了在聚合物树脂里添加其他原料并使其分散，分别需要专门用于挤出聚 合物树脂的挤出机(extruder)和用于挤出添加的原料的挤出机，并且通过挤出机挤出的 聚合物树脂和添加原料需要在专门设置的搅拌机(mixer)中搅拌，以促进分散。因此，为了 熔融加工聚合物需要至少两个挤出机，并且熔融以及混炼工艺和搅拌工艺分别进行，由此 工艺无法连续进行，具有耗时过长的缺点。
技术实现思路
技术问题本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种无需追加专门的挤出机，即可在原地进 行搅拌、熔融、压缩、分散以及排出，也无需添加如表面活性剂、分散剂、抗氧化剂、偶联剂的 添加剂，也可以将如粘土的层状物质有效地剥离到树脂聚合物并将其分散的连续式挤出 机。技术方案本专利技术提供一种连续式挤出机，包含熔融及压缩区域，由螺旋形螺杆状的转轴结 构形成，熔融及压缩通过料斗投入的聚酰胺树脂和添加原料；分散区域，已被熔融及压缩的 熔融物通过压缩及剪切应力，朝聚酰胺树脂分散添加原料，并使聚酰胺树脂流动到排出区域；排出口型，排出朝聚酰胺树脂分散所述添加原料的合成物。所述分散区域形成至少包 含朝上锥化的压缩部；与朝上锥化的压缩部相邻地形成，并且平坦的一字形的剪切部的 转轴结构。所述分散区域中，转轴的长度和直径之比的范围为20 60。朝上锥化的所述压缩部的锥角范围为1 40°。在所述分散区域中，机筒和转轴之间的间距范围为转轴直径的1/20 1/60。所述分散区域中，与机筒最靠近的所述一字形的剪切部和机筒之间的间距范围为 转轴直径的1/40 1/60。在所述分散区域中，转轴具有朝上锥化的压缩部及一字形的剪切部至少反复形成 两次以上的阶梯式结构，以用于依次增加剪切应力。所述分散区域的转轴在朝上锥化的压缩部之前，还具有一字形的剪切部，并且形 成依次设置一字形的剪切部、朝上锥化的压缩部及一字形的剪切部的结构。所述一字形的剪切部以转轴的直径偏差在5%内的起伏形状形成。所述分散区域的转轴还包含朝下锥化的释放部。所述分散区域由包含朝上锥化 的压缩部；一字形剪切部；以及朝下锥化的释放部的转轴结构形成。所述分散区域的转轴在朝上锥化的压缩部之前或在朝下锥化的释放部之后，还具 有一字形的剪切部。所述分散区域的转轴还包含朝下锥化的释放部。所述分散区域由朝上锥化的压缩 部，一字形的剪切部以及朝下锥化的释放部至少反复形成两次以上的转轴结构构成。朝下锥化的所述释放部的锥角范围为-1 -40°。所述熔融及压缩区域中，螺旋形螺杆的长度和直径之比的范围为20 40。所述熔融及压缩区域中，所述螺旋形螺杆的螺旋角的范围为20 62°，螺旋形螺 杆的螺纹和机筒之间的间距范围为转轴直径的1/40 1/60，螺旋形螺杆的螺距范围为3 15cm0所述的连续式挤出机还包含通过排出口型排出朝聚酰胺树脂分散的合成物的排 出区域，所述排出区域由螺旋形螺杆状的转轴结构形成。在所述排出区域中，螺旋形螺杆的长度和直径之比的范围为20 40。在所述排出区域中，螺旋形螺杆的螺旋角的范围为20 60°，螺旋形螺杆的螺纹 和机筒之间的间距范围为转轴直径的1/40 1/60，螺旋形螺杆的螺距范围为3 15cm。所述连续式挤出机还包含捏合区域，该捏合区域沿着与转轴的轴垂直的方向形成 阶梯式螺杆，并且该阶梯式螺杆以预定螺距反复形成。所述捏合区域由第一平板、比所述第一平板高一个台阶的第二平板以及比所述第 二平板高一个台阶的第三平板形成的阶梯式螺杆构成，且所述螺杆按预定螺距反复形成。还包含侧面供给注入口，该侧面供给注入口用于向已进行熔融及压缩而处于分散 过程中的合成物中以侧面供给方式注入第二原料。有益效果根据本专利技术的连续式挤出机，无需增加专门的挤出机，即可在原地进行搅拌、熔 融、压缩、分散以及排出。而且，也无需添加如表面活性剂、分散剂、抗氧化剂、偶联剂的添加剂，也可以将如 粘土的层状物质有效地剥离到树脂聚合物并将其分散。即使对因与聚合物树脂存在化学结构、极性、表面张力等的差异而产生相离现象 的物质，可以通过侧面供给注入口，向聚合物树脂熔融而成的熔融物投入，因此可以抑制相 分离现象，并提高聚合物合成物的电气导电性和机械特性。附图说明图1是示出根据本专利技术的优选实施例的连续式单螺杆挤出机的图面；图2是示出根据本专利技术的优选实施例的连续式双螺杆挤出机的图面；图3是详细示出在根据本专利技术的优选实施例的连续式双螺杆挤出机中，除去加热 单元之外的转轴和机筒的结构的图面；图4至图8是详细示出根据多种示例的连续式双螺杆挤出机的机筒和转轴的9至图11是示出连续式双螺杆挤出机的多种示例的图面；图12是详细示出熔融及压缩区域的螺旋轴的图面；图13是详细示出捏合区域的阶梯式螺杆的图面；图14是详细示出分散区域的转轴的局部的图面；图15至图18是详细示出根据多种示例的连续式单螺杆挤出机的转轴的图面。主要符号:110为料斗，120为转轴，130为机筒，140a、140b、140c为驱动单元，150 为加热单元，160为排出口型，155为送风机，165为冷却管，180为框架，190为排气口。具体实施例方式以下，参照附图来详细说明本专利技术的优选实施例。但是，以下的实施例仅是为了使 该
的技术人员充分理解本专利技术，因此可改变为各种各样的其他形式，并且本专利技术 的范围不限于以下将要叙述的实施例。附图中相同的标号指代相同的要素。根据本专利技术的优选实施例的连续式挤出机可以是连续式单螺杆挤出机 (continuous flow single screw extruder)或连续式双螺杆挤出机(continuous flow twin screw extruder)。图1至图3是示出用于说明根据本专利技术的优选实施例的连续式挤出机的概略图， 图1是示出连续式本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种连续式挤出机，其特征在于包含：熔融及压缩区域，由螺旋形螺杆状的转轴结构形成，熔融及压缩通过料斗投入的聚酰胺树脂和添加原料；分散区域，已被熔融及压缩的熔融物通过压缩及剪切应力，朝聚酰胺树脂分散添加原料，并使聚酰胺树脂流动到排出区域；排出口型，排出朝聚酰胺树脂分散所述添加原料的合成物，所述分散区域形成至少包含：朝上锥化的压缩部；与朝上锥化的压缩部相邻地形成，并且平坦的一字形的剪切部的转轴结构，所述分散区域中，转轴的长度和直径之比的范围为２０～６０。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐今锡，
申请(专利权)人：信一化学工业株式会社，
类型：发明
国别省市：KR