本发明涉及挤出或注塑发泡成型技术，具体涉及一种微分注气结构和方法。
背景技术：
目前，发泡技术的应用越来越广。一般情况下，在注塑或者挤出发泡过程中，通常会在螺杆均化段前端的注气口注入超临界流体，使其与挤出机或者注塑机料筒内的熔体均匀混合，然后在螺杆强烈混合作用下形成气体/聚合物均相体系，均相体系在通过挤出机机头时，会产生很大的压力降及压力降速率，造成体系极大的热力学不稳定性，从而引发气泡成核，完成挤出发泡过程。然而，气体/聚合物均相体系的形成必须在数分钟甚至几十秒内完成，加速气体/聚合物均相体系的形成就显得尤为重要。
技术实现要素：
针对现有技术中存在的技术问题，本发明的目的是：提供一种加速气体/聚合物均相体系形成的微分注气结构和方法。
为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种微分注气结构，包括带有螺杆的挤出机或注塑机，还包括注气系统，挤出机或注塑机的机筒上设有对应熔融段的注气口，注气系统接入注气口；螺杆对应熔融段处设有一段斜齿段；微分注气结构还包括固定在机筒内的分流环，分流环套在斜齿段外，分流环和机筒内壁之间围成储气室，分流环上均布多个进气孔，注气口、储气室、进气孔、分流环的内侧相互连通。
作为一种优选，分流环为圆筒状，与机筒同心设置；进气孔的数量为2n个，其中n取正整数；所有进气孔处于同一横截面上，且圆周均匀分布。
作为一种优选，相邻进气孔的圆周间隔大于斜齿段的螺棱的宽度。
作为一种优选，进气孔为圆形通孔。
作为一种优选，进气孔的内径为5-7mm，斜齿段中斜齿的螺旋角为4-6°。
作为一种优选，斜齿段的外侧和分流环的内侧的间距为0.1-0.25mm，斜齿段的长度为螺杆长度的八分之一。
作为一种优选，挤出机为单螺杆挤出机，螺杆长径比为25-40。
作为一种优选，注塑机为单螺杆注塑机，螺杆长径比为18-24。
一种微分注气方法，采用一种微分注气结构，挤出或注塑发泡时，物料随着螺杆旋转向前，斜齿段的斜齿将熔融物料分成若干个小部分，而2n个进气孔同时通过注气系统注入超临界流体，这样每个小部分的物料都能与超临界流体充分接触，从而确保气体/聚合物均相体系在30s内形成。
作为一种优选，在挤出机或注塑机螺杆的均化段前端选取一段，将螺纹改成斜齿轮状，以形成斜齿段结构。
总的说来，本发明具有如下优点：
1.当本发明应用于挤出或注塑发泡时，随着螺杆旋转向前，螺杆均化段前端的轮齿会将熔融物料分成若干个小部分，而2n个进气孔同时注气，每个小部分的物料皆可与超临界流体充分接触，从而确保气体/聚合物均相体系在30s内形成。
2.结构简单，操作方便，可对现有的挤出机或注塑机进行改装。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2a是图1中剖面i-i的剖视图。
图2b是图2a的侧视图。
图3是本发明螺杆的结构示意图。
图4是图3中剖面ii-ii的剖视图。
图5是机筒壁上储气室和进气孔的分布图。
其中，1-减速箱；2-电动机；3-加料筒；4-螺杆；5-注气口；6-热电偶；7-压力传感器；8-机头；9-注气系统；10-斜齿；11-机筒壁；12-储气室；13-分流环；14-螺杆；15-进气孔；d为进气孔的内径。
具体实施方式
下面将结合具体实施方式来对本发明做进一步详细的说明。
一种微分注气结构，包括带有螺杆的挤出机或注塑机，还包括注气系统，挤出机或注塑机的机筒上设有对应熔融段的注气口，注气系统接入注气口；螺杆对应熔融段处设有一段斜齿段；微分注气结构还包括固定在机筒内的分流环，分流环套在斜齿段外，分流环和机筒内壁之间围成储气室，分流环上均布多个进气孔，注气口、储气室、进气孔、分流环的内侧相互连通。
本实施例的挤出机为单螺杆挤出机，包括：减速箱、电动机、加料筒、机筒、螺杆、注气口、热电偶、压力传感器和机头。螺杆位于机筒内，由电动机通过减速箱带动转动；机筒上设有加料筒和注气口，注气口对应熔融段设置；机头设有压力传感器和热电偶。
分流环为圆筒状，与机筒同心设置；进气孔的数量为2n个，其中n取正整数，本实施例中进气孔的数量为16个；所有进气孔处于同一横截面上，且圆周均匀分布。相邻进气孔的圆周间隔大于斜齿段的螺棱的宽度，以保证在注气的过程中，气体不会被螺棱堵死。进气孔的内径d的大小应根据不同的工艺条件和气体种类确定。当挤出发泡的生成过程中，要求产量为80kg/h,注气量为10％，物理发泡剂为二氧化碳，发泡压力为10mpa。使用本发明进行挤出发泡生成，则通过计算可知，此时的d的大小应为6.22mm。当产量和注气量不变，发泡剂种类为丁烷，通过计算则此时的d的大小为5.54mm。
在挤出机或注塑机螺杆的均化段前端选取一段，将螺纹改成斜齿轮状，以形成斜齿段结构。本实施例中，螺杆直径为23mm，从螺杆长径比为l/d：25。斜齿段中斜齿的螺旋角为4°。斜齿段的外侧和分流环的内侧的间距为0.1mm，斜齿段的长度为74.4mm。本实施例中，斜齿轮的齿数为8个。随着螺杆旋转向前，螺杆熔融段的轮齿会将熔融物料分成8个小部分，而16个进气孔同时注气，每个小部分的物料皆可与超临界流体充分接触，从而确保气体/聚合物均相体系在30s内形成。
本微分注气结构的整个工作过程是：打开与储气罐联接的阀门，使气体进入带有温控系统的高压计量泵；设定高压计量泵的气体压力，通过过高压计量泵控制发泡过程中注入的气体压力。高压气体通过固定在机筒外壁上的注气口进入储气室中，当气体充满储气室之后，高压气体会进入到位于分流环上的进气孔内。物料从加料筒加入，经过机筒加热和螺杆的熔融塑化，使熔体充满螺杆的螺槽。熔融好的物料在此段随着螺杆旋转向前，螺杆均化段前端的轮齿会将熔融物料分成8个小部分，而16个进气孔同时注气，这样每个小部分的物料都能与超临界流体充分接触，从而确保气体/聚合物均相体系30s内形成。均相体系在通过挤出机机头时，会产生很大的压力降及压力降速率，造成体系极大的热力学不稳定性，从而引发气泡成核，完成挤出发泡过程。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。