水下熔体造粒机口模具有改进的可操作性并能对原本难以或不可能用这种设备造粒的热塑性塑料造粒，所述口模具有自其热源至其模孔的聚合物出口端附近的高导热通道并在其模孔端有绝热材料。这种口模的主要结构元件是强度较高但热导率较低的板（２１）、强度较低但热导率较高的第二板（２２）、有助于把组件固定在一起的卡圈（２３）（它通常具有较高的强度但不必具有高热导率）以及较强的安装孔衬里（２４）。口模的这些零件可以由“临时”机械装置如螺栓（未示出）连接，但优选用区（２５）和（２６）所示的熔焊和／或钎焊永久地连接在一起。例如，（２１）和（２３）可以是钢或不锈钢，并可以熔焊连接在一起。然后可以把（２２）与（２１）和（２３）钎焊在一起，（２２）可以是铜或铜合金或铝合金。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】聚合物水下造粒的设备和方法 专利
本专利技术涉及改进的含高热导通道的水下熔体造粒机口模。更具体地说，本专利技术涉及具有自口模的热源延伸至模孔出口附近的通道并在模孔出口处与冷却介质绝热的口模以及使用这种口模的方法。 专利技术背景热塑性塑料(TP)是非常重要的工业品。它们一般用熔体成形法成形为各种零件或形状，即熔化TP，乘它熔融时成形为一定的形状，然后使该TP冷却成固体以将其“固定”在那形状。在大多数熔体成形机内，TP都以球粒或细粒形式喂入，尺寸一般在0.1～约0.6cm(最大尺寸)范围内。为了使大多数熔体成形机有效地运转，优选球粒或细粒自由流动且具有相当均匀的尺寸。已发展了多种造粒TP的设备。这样的设备应优选以低成本生产均匀且易流动的粒料。一种这类的造粒机是所谓的“水下熔体造粒机”(UMP)或切割机，见例如U.S.专利2,918,701和3,749,539。当UMP被适当操作时，它能生产大量均匀且自由流动的TP粒料。UMP一直特别适用于切割熔点较低和/或相反不易冻结(固化)的TP。这是因为当熔融TP出模板时它要暴露于较冷的液态水中。在接触水时，TP倾向于迅速冻结。如果TP的熔点高，则可以从TP以及与水接触的模板面上带走足够的热量，使一些尚未出模孔的聚合物也冻结，从而堵塞那个模孔(估计还有口模内其它模孔)。这个问题用热水(其本身可能对操作者是一种烫伤危害)可以在一定程度上得到解决。已采用的另一种方法是把模孔与模体的其余部分绝热以尽量减少模体的热损失，见例如U.S.专利4,678,423。但是这类方法和其它方法尚未证明对较高熔点和/或快速冻结的聚合物很有效。U.S.专利3,749,539描述了一种UMP口模，其喷嘴和模体可以由“镍200”制成。据报告这种合金的热导率为约70W/m°K。但在模孔端没有绝热元件。U.S.专利4,678,423描述了一种含有热导率为约60W/m°K或更大-->的喷嘴的UMP口模。对模体其余部分的热导率未作具体说明，出口表面附近的喷嘴端与模体其余部分绝热，以及出口面的喷嘴尖端未绝热。U.S.专利4,728,276描述了一种模孔带倒锥的“水下造粒机”。未提及这种模孔对起动的作用。U.S.专利4,752,196描述了一种在喷嘴尖端附近部分绝热的UMP口模。但所述口模没有自热源到模孔内表面的较高导热通道，以及绝热的布置方法与本专利技术不同。日本专利申请5-253997描述了一种模孔有倒锥的口模。这类孔的目的可视作要尽量减少模滴及其降解，可能与非UMP切割机联用。因此本专利技术的目的是要提供一种适用于聚合物造粒，能尽量减少聚合物冻结可能性的设备。本专利技术的特点是策略地在该设备中介入了导热材料以利于聚合物流动。本专利技术的一个优点是通过更有效和协调地操作配置了这种设备的UMP，同时降低成本和节省时间。本专利技术的这些目的和其它目的、特点与优点，如本文所公开和权利要求所述，将在参考以下对本专利技术的详述中变得越来越清晰。 专利技术概述本文公开并要求权利的是一种聚合物水下熔体造粒用的口模，它包含模体，该模体包含拉伸屈服强度小于约200MPa和热导率为50W/m°K或更大的第一部分以及拉伸屈服强度大于约250MPa和热导率小于50W/m°K的第二部分，其中所述第二部分被构成支撑所述第一部分抵抗所述口模在操作中常存在的应力。本专利技术还涉及一种用于聚合物水下熔体造粒用的口模组件，它包含：(a)模体，它包含一种或多种第一热导率为约50W/m°K或更大的导热材料，所述模体有入口面和出口面；(b)一个或多个布置在该模体内的聚合物模孔，每个孔都有内表面，在所述入口面与所述出口面之间延伸；(c)加热所述模体的装置；(d)一个或多个与所述出口面接触的绝热元件，其第二热导率为约20W/m°K或更小，并有与所述出口面接触的第一侧面和相对的第一外侧面，还有与所述聚合物模孔共线的第一孔以允许所述聚合物流过所-->述绝热元件；(e)一个或多个与所述绝热元件的所述第一外侧面接触的第一耐磨元件，它有第二外侧面和与所述聚合物模孔共线的第二孔以允许所述聚合物流过所述第一耐磨元件；或(f)或者，(d)和(e)可以被一个或多个第二耐磨元件所代替，该第二耐磨元件的第三热导率为约20W/m°K或更小，且有第三外侧面和与所述聚合物模孔共线的第三孔以允许所述聚合物流过所述第二耐磨元件；条件是所述导热材料在至少部分加热所述模体的所述装置与所述模体的所述出口面附近的所述模孔的所述内表面之间形成通道。本文还公开了用上述口模造粒或切割热塑性塑料的方法，以及包含这些口模的水下熔体造粒机。参考本文附图将更好地理解本专利技术。 附图简述图1a和其相关的剖面X-X示意本专利技术由较高热导率材料制成的模板。图1b和1c分别示意用于图1a模板的口模插件托架和口模插件。图2和其相关的剖面A-A示意本专利技术由较低热导率材料和较高热导率材料的组合制成的模板和组件。图3示意本专利技术由较低热导率材料和较高热导率材料的组合制成的模板的截面。图4示意带倒锥的模孔。 专利技术详述本文所述的UMP口模有自口模热源至口模出口面，即聚合物从口模出来的侧面或面，的(内)模孔表面附近的较高导热“通道”。该通道由热导率较高的材料制成，例如，金属和金属合金。每种高热导率材料的热导率为50W/m°K或更大，优选约80W/m°K或更大，非常优选约100W/m°K或更大，尤其优选约300W/m°K或更大。这种材料是已知的，其中有些具有成为制造模型唯一主材的强度且仍经受住典型UMP口模所必须经受的应力，尤其是加压熔体聚合物作用在口模面上的压力。这种材料包括热导率为70W/m°K和拉伸屈服强度为146MPa的镍200、热导率为365W/m°K和拉伸屈服强度为250+MFa-->的GlidCopAL-15级分散增强铜(OMG Americas，Research TrianglePark，NC 27709 USA)及热导率为322W/m°K和拉伸屈服强度为400+MPa的AL-60级。但这类材料的成本通常较高且因此使得由它们制成的口模也昂贵。由这类较强材料制成的口模在某些方面可能与先前已知的口模类似，如图1a-c所示。本文中，优选第二和第三热导率值小于约15W/m°K，更优选小于约10W/m°K。图1a示意按照本专利技术口模的前视图和该口模的剖面(XX)。该口模有模体1，它有入口面(表面)2、出口面(表面)3、8个腔(用来放加热器)4、螺栓孔(用来安装1)即5和6、2个腔(用来放热电偶)7以及8个模孔8。图1b示意适合8的模孔插件托架9。图1c示意适合9的口模插件10。有了分立件9和10，就能方便地改变模孔的有效直径。参考图1a～c，熔融聚合物在2附近进入10，经由10流至3附近，并在3附近从10出来。未示出的有在10的出口端附近的3上或3附近的绝热体或刀紧挨其旋转的耐磨面。所有1、9和10的材料都应具有较高的热导率，即＞50W/m°K。例如，1和/或9可以用GlidCopAL-15和/或镍2本文档来自技高网...
【技术保护点】
聚合物水下熔体造粒的口模，其包含模体，该模体包含拉伸屈服强度小于约２００ＭＰａ和热导率为５０Ｗ／ｍ°Ｋ或更大的第一部分以及拉伸屈服强度大于约２５０ＭＰａ和热导率小于５０Ｗ／ｍ°Ｋ的第二部分，以及其中所述第二部分被构成支撑所述第一部分抵抗所述口模操作中常存在的应力。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2003-7-30 60/490,9901.聚合物水下熔体造粒的口模，其包含模体，该模体包含拉伸屈服强度小于约200MPa和热导率为50W/m°K或更大的第一部分以及拉伸屈服强度大于约250MPa和热导率小于50W/m°K的第二部分，以及其中所述第二部分被构成支撑所述第一部分抵抗所述口模操作中常存在的应力。2.如权利要求1所述的口模，其中所述第一部分的热导率为约100W/m°K或更大。3.如权利要求1或2所述的口模，其中所述第二部分的热导率小于约30W/m°K。4.如权利要求1～3中任何一项所述的口模，其中所述第二部分的拉伸屈服强度大于约1000MPa。5.用于聚合物水下熔体造粒的口模组件，包含：(a)模体，它包含一种或多种第一热导率为约50W/m°K或更大的导热材料，所述模体有入口面和出口面；(b)一个或多个布置在所述模体内的聚合物模孔，每个孔都有内表面，在所述入口面与所述出口面之间延伸；(c)加热所述模体的装置；(d)一个或多个与所述出口面接触的绝热元件，其具有第二热导率为约20W/m°K或更小，并具有与所述出口面接触的第一侧面和相对的第一外侧面，还有与所述聚合物模孔共线的第一孔以允许所述聚合物流过所述绝热元件；(e)一个或多个与所述绝热元件的所述第一外侧面接触的第一耐磨元件，它有第二外侧面和与所述聚合物模孔共线的第二孔以允许所述聚合物流过所述第一耐磨元件；或(f)或者，(d)和(e)可以被一个或多个第二耐磨元件所代替，该第二耐磨元件具有第三热导率为约2...
【专利技术属性】
技术研发人员：RA杰克逊，DJ罗耶，MG沃戈纳，
申请(专利权)人：纳幕尔杜邦公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。