专利名称：一种定形相变贮能材料的制造设备的制作方法
技术领域：
本实用新型属于定形相变贮能材料制造设备技术领域，特别涉及两种流动指数和熔点相差较大而比例相当的有机材料的共混成型设备。
背景技术：
目前大多数热塑性和热固性塑料均采用螺杆设备进行挤出加工或注塑成型。化学工业出版社2002年7月出版的《挤出成型》一书中第50-51页指出，现有挤出加工设备工作时，物料在随螺杆一起运动的过程中被逐渐加热至熔融，然后挤出成型，这类设备适用于相容性、分子链长及熔点较接近的聚合物的挤出加工。申请号为02148487.2的发明专利申请提出了一种由石蜡和高密度聚乙烯组成的定形相变贮能材料和制备方法，但未提及与此方法相配套的、适用于两种流动指数和熔点相差较大而比例相当的有机材料的共混成型设备。由于石蜡和高密度聚乙烯的性能特别是熔点相差较大，若利用现有挤出机来加工，在加工过程中，石蜡会先熔化，在螺杆的挤压下，液态石蜡会与固态的高密度聚乙烯分离；这样石蜡与高密度聚乙烯无法混合均匀；挤出的产品质量无法保证。现有SZ-250/1600注塑机筒壁具有加热功能，螺杆在机筒内旋转推进物料，所以物料在运动过程中逐渐加热，只能适用于相容性、分子链长及熔点较接近的聚合物，而对于性能相差较大的混合物料在搅拌加热过程中会出现分离现象，因而不能直接用于适用于高分子聚合物(HDEP)与低分子聚合物(PH)这两种流动指数和熔点相差较大而比例相当的有机材料的共混成型。
技术内容本实用新型提供一种定形相变贮能材料的制造设备，该设备适用于两种流动指数和熔点相差较大而比例相当的有机材料的共混成型。
本实用新型定形相变贮能材料的制造设备，包括料斗、熔炼搅拌挤出机构和合模装置，其特征在于所述熔炼搅拌挤出机构由器壁分别带有自动控温装置14、15和16及其加热装置8、18和24的熔炼搅拌器9、储料罐17和混成料挤出器22依次连接组成；料斗1位于熔炼搅拌器9的上方，两者之间的连结通道5上设有阀门4；熔炼搅拌器9的上盖板13上开有排气孔7并通过软管26与真空泵21相连；安装在电机2转轴上的搅拌叶片10位于熔炼搅拌器9中；熔炼搅拌器9的下部与储料罐17的上部相连通，该连结通道6上设有阀门11；储料罐17的下部与混成料挤出器22的的上部相连通；合模装置39置于与混成料挤出器22的挤出口25相对应的承接位置上。
使用时，先打开温控器14、15和16，启动加热器8、18和24，对熔炼搅拌器9、储料罐17和活塞缸23进行预热；然后启动电机2带动叶片10旋转；关闭出料阀门11，打开加料阀门4，将按一定配比混合的物料由料斗1加入到熔炼搅拌器9中，关闭加料阀门4，对熔炼搅拌器9内的混合物料进行搅拌，并通过调节温控器14控制加热器8对熔炼搅拌器9内的物料进行的加热温度，将物料加热至熔融状态；搅拌均匀后，关闭电机2，启动真空泵21，抽出由于搅拌而混入混合物料内的气体，然后关闭真空泵21；通过调节温控器15控制加热器18对储料罐17进行加热的温度以维持混合物料的熔融状态；打开加料阀门4和出料阀门11，熔融状态的物料流入储料罐17，关闭出料阀门11；再启动电机2带动叶片10旋转，并继续将按一定配比混合的物料由料斗1加入到熔炼搅拌器9中，关闭加料阀门4；重复以上操作，直至流入储料罐17中的物料达到储有足够挤出器挤出的量；通过调节温控器16控制加热器24对活塞缸23进行加热的温度，以维持混合物料的熔融状态；使活塞36后退，混成料挤出器22从储料罐17中吸入一定量的搅拌均匀的熔融物料至活塞缸23中；将活塞36前推，活塞缸23中的熔融物料通过挤出口25被挤入合模装置39中；熔融物料在合模装置39中进行冷却成型后即为定形相变贮能材料产品。
本实用新型定形相变贮能材料的制造设备，由于其熔炼搅拌挤出机构由器壁分别带有自动控温装置14、15和16及其加热装置8、18和24的熔炼搅拌器9、储料罐17和混成料挤出器22依次连接组成，将混合物料由传统的在运动过程中逐渐加热改为在固定容器内搅拌加热，因而可使性能相差较大的混合物料在搅拌加热过程中不出现分离现象，并能始终保持混合物料处于熔融状态；由于采用混合物料在熔炼搅拌器的固定空间内加热搅拌混合，不同熔点和比热容物料的熔化时间差不影响物料混合，因而可直接用于高分子聚合物与低分子聚合物这两种流动指数和熔点相差较大而比例相当的有机材料的共混成型。
本实用新型定形相变贮能材料的制造设备操作简单，易于控制；所生成的产品微观结构致密，性能稳定。
图1是本实用新型定形相变贮能材料制造设备的结构示意图。
具体实施方式
实施例1本实施例定形相变贮能材料制造设备，是利用现有SZ-250/1600注塑机加以改造的，保留了现有SZ-250/1600注塑机的料斗、合模部分、基座和控制部分，拆除了其注射部分。
图1给出了本实施例定形相变贮能材料制造设备的结构示意图。
熔炼搅拌器9为圆筒形容器，圆筒壁厚80mm、外径736mm、内径576mm、高513mm、；熔炼搅拌器的内壁外部设置有功率为35kW的铜板加热器8。为了增加保温效果，加热器8的外部采用49mm厚的岩棉隔热，再外包1mm厚的不锈钢板作外壁。温控器14采用康铜热电偶置于靠近熔炼搅拌器9的内壁处，通过调节温控器14控制加热器8对熔炼搅拌器9内的物料进行的加热温度，以将物料加热至刚刚熔融的状态。
料斗1的下部与熔炼搅拌器9的上部的连接通道上设有加料阀门4，加料阀门4为旋转式阀门，可人工开合；驱动叶片10的搅拌电机2为三相异步电机，其功率为1.5kW。为了控制叶片的旋转速度，可在电机和叶片之间用联轴器3联接；通过联轴器3控制叶片的转速。将功率为128W、最大负压为13.3Pa的真空泵21与排气孔7用软管26相连；熔炼搅拌器9的下部与储料罐17的上部的连接通道上设有出料阀门11，出料阀门11为推拉式阀门；储料罐17为外径633mm、内径473mm、高460mm、壁厚80mm的圆筒形容器，储料罐筒内壁外有加热器18，其功率为15kW。为了加强保温效果，加热器外部采用49mm厚的岩棉隔热，并外包1mm厚的不锈钢作外壁。温控器15通过康铜热电偶可将储料罐内壁的温度控制在混合物料的熔融温度135-140℃之间。
混成料挤出器22的活塞缸23的上部与储料罐17的下部相通，本实施例中，利用活塞36本身停在通道处时可堵塞通道，活塞36后退时则使通道打开，从而可省去该通道上的阀门；该通道上也可另设阀门。混成料挤出器22中的活塞缸23外包有15kW的电加热器24，外面采用49mm厚岩棉隔热，并外包1mm厚的不锈钢作外壁；温控器16通过康铜热电偶将活塞缸23的温度控制在混合物料的熔融温度135-140℃之间。
活塞36后退时将储料罐17与混成料挤出器22之间的通道打开，储料罐17内的熔融物料被吸入活塞缸23内；将活塞36前推时，熔融物料通过混成料挤出器22的挤出口25被挤入合模装置39内；物料在合模装置39内冷却成型，即得定形相变贮能材料产品。
工作时第一步先打开温控器14、15、16，利用康铜热电偶和电加热器，将熔炼搅拌器9、储料罐17和活塞缸23预热温度控制至90-110℃；第二步启动电机2，带动联轴器，控制叶片10转动；第三步打开加料阀门4，关闭出料阀门11，将含75％石蜡和25％高密度聚乙烯的混合物料通过料斗1加入到熔炼搅拌器9内；第四步关闭加料阀门4，调节温控器14，将熔炼搅拌器9的内壁温度控制在135度，混炼搅拌40分钟；调节温控器15，将储料罐17的内壁温度控制在135度；调节温控器16，将活塞缸23温度控制在混合物料的熔融温度范围135-140℃之间；第五步关闭电机，启动真空泵21使熔炼搅拌器内处于负压状态，抽出熔炼搅拌器9内物料内的气体，然后关闭真空泵21；第六步打开加料阀门4和出料阀门11，使经过充分搅拌的熔料流入到储料罐17内，待熔料完全进入储料罐17后，关闭出料阀门11；第七步再次启动电机2，继续将含75％石蜡和25％高密度聚乙烯的混合物料通过料斗1加入到熔炼搅拌器9内；第八步重复第四步至第六步，至流入储料罐17中的熔融物料达到储有足够挤出器挤出的量；第九步与第八步同时，使活塞36后退，混成料挤出器22将一定数量的熔料吸入活塞缸23内；使活塞36向前移动，将活塞缸23内的熔料通过挤出口25注入合模装置39内。
熔料在合模装置39内冷却定形后，即成定形相变贮能材料产品。
利用本实用新型定形相变贮能材料制造设备可将高密度聚乙烯和石蜡的混合物料在熔炼搅拌器9中进行充分搅拌，定温加热；而充分搅拌是高密度聚乙烯形成三维网格的关键技术因素，将加热温度控制在高密度聚乙烯发生裂解的温度以下(135-140℃之间)是产品质量的保证；本实施例中采取了负压排气，以保证产品内无气泡，微观结构致密、性能稳定；本实用新型定形相变贮能材料制造设备操作简单，易于控制。
权利要求1.一种定形相变贮能材料的制造设备，包括料斗、熔炼搅拌挤出机构和合模装置，其特征在于所述熔炼搅拌挤出机构由器壁分别带有自动控温装置(14)、(15)和(16)及其加热装置(8)、(18)和(24)的熔炼搅拌器(9)、储料罐(17)和混成料挤出器(22)依次连接组成；料斗(1)位于熔炼搅拌器(9)的上方，两者之间的连结通道(5)上设有阀门(4)；熔炼搅拌器(9)的上盖板(13)上开有排气孔(7)并通过软管(26)与真空泵(21)相连；安装在电机(2)转轴上的搅拌叶片(10)位于熔炼搅拌器(9)中；熔炼搅拌器(9)的下部与储料罐(17)的上部相连通，该连结通道(6)上设有阀门(11)；储料罐(17)的下部与混成料挤出器(22)的上部相连通；合模装置(39)置于与混成料挤出器(22)的挤出口(25)相对应的承接位置上。
专利摘要本实用新型定形相变贮能材料的制造设备，特征是熔炼搅拌挤出机构由器壁分别带有自动控温装置及其加热装置的熔炼搅拌器、储料罐和混成料挤出器依次连接组成；按一定配比混合的物料从料斗进入熔炼搅拌器中，定温加热下充分搅拌后，经混成料挤出器注入合模装置内，冷却定形后即得定形相变材料产品。采用本实用新型设备，由于混合物料在熔炼搅拌器的固定空间内加热搅拌混合，不同熔点物料的熔化时间差不影响物料混合，因而可直接用于高分子聚合物与低分子聚合物这两种流动指数和熔点相差较大而比例相当的有机材料的共混成型。本实用新型设备操作简单，易于控制；制成的产品微观结构致密，性能稳定。
文档编号C09K5/06GK2654609SQ03278509
公开日2004年11月10日 申请日期2003年9月10日 优先权日2003年9月10日
发明者王军, 叶宏, 焦冬生, 葛新石, 郭春才, 程乃亮 申请人:中国科学技术大学, 安徽省宁国天成电器有限公司