专利名称：一种生产超高分子量聚乙烯500-2000mm幅宽板材的挤出模具的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种生产超高分子量聚乙烯宽幅板材的挤出模具。
背景技术：
塑料板材挤出成型的重要因素之一是物料的供给。对于500-2000mm的宽幅超高 分子量聚乙烯板材挤出成型来说，足够的熔体堆积量和足够的熔体压力是成型的必要条 件。由于超高分子量聚乙烯的熔体流动性很小，在生产宽幅板材时需要巨大的物料堆积量， 常规的供料方式根本无法满足巨大的推进量；另一方面，由于物料在推进过程中受到多种 作用力影响，致使物料的熔体压力状态产生巨大变化，物料在模具末端融合处的压力大幅 度下降，熔体难以很好融合，甚至造成物料无法向前推进。另外，传统的板材模具一般采用 整体衣架型结构。在生产宽幅超高分子量聚乙烯塑料板材时，模具的腔体容量大，而超高分 子量聚乙烯物料熔体的流动性小，从而产生巨大的内部作用力，导致物料无法均勻流动送 料；另外，由于模具进料端与出料端的路径过长，且模具幅宽较宽，常常造成物料仅在模具 中间部分出料的现象。因此，在常规的工艺条件下，使用传统模具无法生产幅宽500-2000mm 的超高分子量聚乙烯板材。
发明内容针对宽幅超高分子量聚乙烯板材生产中存在的问题，本发明提供一种生产超高分 子量聚乙烯宽幅板材的挤出模具，该模具包括导引送料流道结构本体1、导引送料流道2和 调节监控阀3，以及模具组4、合流体5、树枝状流道6、调节柱塞阀7。其中，多个导引送料流 道结构本体1并排排列，由若干台挤出机分别向该本体1供料，每个本体1中的腔体内设 置若干导引送料流道2，该流道在本体1的进料处分散，在流道出料端与模具组4接通，各 个流道路径之间相互独立并不相通，每个导引送料流道2中设置调节监控阀3，调节监控阀 3的直径在16-36毫米之间，模具组4由合流体5和若干树枝状流道6组成，树枝状流道6 在模具组4的进料处分散，在流道出料端与合流体5接通，每个树枝状流道6中设置有调节 柱塞阀7，调节柱塞阀的直径在9-26毫米之间，优选本体1中设置呈叉子型的3条导引送料 流道2，中间一条流道为轴向直线型，两边的流道呈弧形，弧度为60°，弧长为220-280mm， 三条流道容积比按顺序为3 2 3，始末端截面积比例为5 4。优选每个模具组4中设 置3组相同的树枝状流道6，每组5条分流道，呈喇叭型，各分流道之间夹角为9°，各分流 道容积比按顺序为5 4 3 4 5。由于采用一台或多台挤出机同时供料，大大提高了供料量和初始压力，保证足够 的送料量和模具的前端压力，并且将供料结构分成相互连通的导引送料流道结构，大大降 低了因系统过于庞大造成的压力损失，克服了超高分子量聚乙烯物料熔体的流动性差缺 陷。在模具流道中设置调节监控阀监，在其控调整作用下，使得导引送料流道结构的两个对 应腔体达到各自的平衡状态。随着物料进入模具的主流道，又从主流道进入若干组树枝状流道，避免了物料之间的相互作用，降低了物料推进时的内部结构阻力。各树枝状流道内配 置的调节柱塞阀进一步控制物料的输送量和推进速度，从而达到物料均勻推进。对各流道 形状、角度、分布比例等结构参数的限制，是通过严格的压力状态和物料分布计算，从而得 出优选的参数。本发明模具结构可适用于连续挤出幅宽500mm-2000mm、厚度4mm-300mm的 超高分子量聚乙烯板材。
图1和图2是本发明宽幅板材挤出模具结构示意图；图3是导引送料流道结构示意图；图4是树枝状流道结构示意图；图5是调节监控阀结构示意图；图6是调节柱塞阀结构示意图；图中1、导引送料流道结构本体，2、导引送料流道，3、调节监控阀，4、模具组，5、合 流体，6、树枝状流道，7、调节柱塞阀
具体实施方式
以下结合附图详细描述本发明的具体实施方案。如图1所示，本发明所述的用于生产宽幅超高分子量聚乙烯板材使用的模具结构 包括导引送料流道结构本体1、导引送料流道2和调节监控阀3，以及模具组4、合流体5、 树枝状流道6、调节柱塞阀7。其中多个导引送料流道结构本体1并排排列，每台挤出机分 别向各个本体1供料，每个本体1中的腔体设置有3组导引送料流道2，该流道在本体1的 进料处分散，在流道出料端与模具组4接通，各个流道路径之间相互独立并不相通；每个导 引送料流道2中设置调节监控阀3，调节监控阀3的直径在16-36毫米之间，图1中所述调 节监控阀装置3的顶部呈球状，其结构参见图5所示。模具组4由合流体5和若干树枝状 流道6组成，每一个树枝状流道6中设置有调节柱塞阀7，调节柱塞阀的直径在9-26毫米之 间，图1中所述调节柱塞阀7顶部呈球状，其结构参见图6所示。实际生产中，连续挤出幅宽500mm-1000mm超高分子量聚乙烯板材时采用一台挤 出机，配置单体模具结构，如图2所示。挤出幅宽1000mm-2000mm超高分子量聚乙烯板材则 采用多台挤出机，配置多体模具结构，如图1所示，配置3体模具。物料由一台或多台挤出 机挤出，由导引送料流道结构本体1，经过导引送料流道2中的调节监控阀3之后进入模具 组4，在合流体5中堆积推进融合，各流道的物料堆积量统一，均勻送至模具出料口，完成板 材成型。整个系统中的调节监控阀装置3对温度和压力状态进行统一监测和反馈，通过系 统的调整使得模具结构中的熔体物料正常堆积推进；物料在模具组4中通过时，用调节柱 塞阀7来调整模具组4的树枝状流道6中的物料通过量和物料熔体压力分布。实施例1使用Ticona⑶R4150超高分子量聚乙烯树脂(分子量920万-ISO标准)100份， 复合加工助剂5份，经高速混合机混合后进入单螺杆挤出机，在本发明幅宽IOOOmmX IOmm 机头上连续挤出超高分子量聚乙烯板材，外观平整光洁。实施例2
4[0017]采用M3型超高分子量聚乙烯树脂(分子量300-350万-GB标准)100份，复合加工 助剂5份，经高速混合机混合后进入双机共挤单螺杆挤出机，在本发明幅宽2000mmX IOmm 机头上连续挤出超高分子量聚乙烯板材，外观平整光洁。附表超高分子量聚乙烯板材性能
权利要求一种生产超高分子量聚乙烯500 2000mm幅宽板材的挤出模具，该模具包括导引送料流道结构本体(1)、导引送料流道(2)、调节监控阀(3)，以及模具组(4)、模具组合流体(5)、树枝状流道(6)和调节柱塞阀(7)，其中，多个导引送料流道结构本体(1)并排排列，由若干台挤出机分别向本体(1)供料，每个本体(1)中的腔体内设置若干导引送料流道(2)，该流道在本体(1)的进料处分散，在流道出料端与模具组合流体(5)接通，各个流道路径之间相互独立并不相通，每个导引送料流道(2)中设置调节监控阀(3)，调节监控阀(3)的直径在16 36毫米之间，模具组(4)与导引送料流道结构本体(1)连接且设置有若干模具组合流体(5)，模具组(4)由若干树枝状流道(6)组成，每个树枝状流道(6)中设置有调节柱塞阀(7)，调节柱塞阀的直径在9 26毫米之间。
2.如权利要求1所述的挤出模具，其中本体(1)中设置呈叉子型的3条导引送料流道 (2)，中间一条流道为轴向直线型，两边的流道呈弧形，弧度为60°，弧长为220-280mm，三 条流道容积比按顺序为3 2 3，始末端截面积比例为5 4。
3.如权利要求1或2所述的挤出模具，其中每个模具组(4)中设置3组相同的树枝状 流道(6)，每组5条分流道，呈喇叭型，各分流道之间夹角为9°，各分流道容积比按顺序为 5·4·3·4·5ο
专利摘要一种生产超高分子量聚乙烯500-2000mm幅宽板材的挤出模具。包括导引送料流道结构本体1、导引送料流道2、调节监控阀3，模具组4、合流体5、树枝状流道6和调节柱塞阀7。其中，多个导引送料流道结构本体1并排排列，由若干台挤出机分向本体1供料，每个本体1中设若干流道2，该流道在本体1的进料处分散，在流道出料端与模具组4接通，各流道路径之间相互独立不相通，每个流道2中设调节监控阀3，阀的直径为16-36mm，模具组4由合流体5和若干树枝状流道6组成，树枝状流道6在模具组4的进料处分散，在流道出料端与合流体5接通，每个树枝状流道6中设置调节柱塞阀7，阀的直径为9-26mm。
文档编号B29K23/00GK201702922SQ20102015689
公开日2011年1月12日 申请日期2010年4月13日 优先权日2010年4月13日
发明者严为群, 张大安, 王德禧, 王猛, 陈荣, 黄学祥 申请人:张家港联冠新材料有限公司