【CN110142911A】一种聚合物微孔发泡材料的注塑成型装置和工艺及其应用【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利申请

(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910394094.8

(22)申请日 2019.05.13

(71)申请人 山东大学

地址 250061 山东省济南市历下区经十路

17923号

(72)发明人 董桂伟　赵国群　王桂龙　侯俊吉　

(74)专利代理机构 济南圣达知识产权代理有限

公司 37221

代理人 郑平

(51)Int.Cl.

B29C 44/02(2006.01)

B29C 44/42(2006.01)

B29C 44/60(2006.01)

B29C 44/34(2006.01)

(54)发明名称一种聚合物微孔发泡材料的注塑成型装置和工艺及其应用(57)摘要本发明属于聚合物泡沫材料领域，尤其涉及一种聚合物微孔发泡材料的制备装置和工艺及其应用。包括：塑化、模具加热与微孔发泡熔体填充，模具高温保持与保压，保压卸除与一次开模，模具冷却与二次开模取件等。本发明利用保压工艺使填充过程中发泡形成的泡孔重新溶入熔体中，令熔体恢复未发泡状态并获得均匀的高保压压力状态；利用二次开模工艺中的一次开模使熔体经历均匀分布的高保压压力降，给熔体充足的发泡空间发泡，同时利用变模温控制技术在熔体填充和保压工艺作用过程中保持较高的模具温度，延缓熔体冷却，保证保压结束一次开模时熔体仍有较高的温度可以进行发泡。该工艺可有效消除填充过程中发泡过程的影响，良好调控填充

结束后发泡过程。权利要求书2页 说明书6页 附图4页CN 110142911 A 2019.08.20

C N 110142911

A

权　利　要　求　书1/2页CN 110142911 A

1.一种聚合物微孔发泡材料的注塑成型装置，其特征在于，包括：微孔发泡注塑模具、变模温控制系统、微孔发泡注塑机、超临界流体发生与计量控制系统和超临界流体气源；其中：

所述变模温控制系统与微孔发泡注塑模具中的冷却装置、加热装置均连接，且所述变模温控制系统与微孔发泡注塑机的控制系统连接；

所述超临界流体气源通过气体管路与超临界氮气发生与计量控制系统连接，并经超临界氮气发生与计量控制系统与微孔发泡注塑机中的料筒连接；

所述料筒通过气动喷嘴与微孔发泡注塑模具连通。

2.如权利要求1所述的聚合物微孔发泡材料的注塑成型装置，其特征在于，所述变模温控制系统通过阀门管路与微孔发泡注塑模具中的冷却装置连接；

优选地，所述变模温控制系统通过控制电路和微孔发泡注塑模具中的加热装置连接。

3.如权利要求1所述的聚合物微孔发泡材料的注塑成型装置，其特征在于，所述变模温控制系统通过电子线路与微孔发泡注塑机的控制系统连接。

4.如权利要求1-3任一项所述的聚合物微孔发泡材料的注塑成型装置，其特征在于，所述冷却装置为设置在模具中的循环冷却水管，所述加热装置为设置在模具中的电热棒。

5.如权利要求1-3任一项所述的聚合物微孔发泡材料的注塑成型装置，其特征在于，所述变模温控制系统对所述微孔发泡注塑模具的温度控制范围为30～220℃；优选地，所述微孔发泡注塑机为电动注塑机。

6.一种聚合物微孔发泡材料的注塑成型工艺，其特征在于，包括如下步骤：

(1)塑化工艺：将超临界流体与塑化的聚合物熔体混合形成均一的单相溶液，塑化过程中保持塑化环境为高压状态，防止塑化的熔体提前发泡；

(2)模具加热与微孔发泡熔体填充：启动对模具的加热，当模具温度达到预设的温度值时，将单相溶液注入到模具型腔中，直至填满型腔；

(3)模具高温保持与保压：填满型腔后，保持温度在设定的温度值，注塑工艺进入保压阶段，利用保压过程提供的压力和时间条件推动熔体继续填充模具型腔，使填充过程中发泡形成的泡孔重新溶入到熔体中，熔体恢复到未发泡状态，使溶体获得均匀的高保压压力状态；

(4)保压卸除与第一次开模：继续保持模具温度在设定的温度值，保压卸除的同时进行第一次开模，使熔体经历均匀分布的高保压压力降，并给予熔体充足的发泡空间进行填充结束后发泡；

(5)模具冷却与第二次开模取件：待熔体发泡完全，停止对加热模具，冷却模具至产品定型，开模取件，即得。

7.如权利要求6所述的聚合物微孔发泡材料的注塑成型工艺，其特征在于，步骤(2)中，所述的模具加热过程中的温度预设值为塑料原料的玻璃化转变温度或结晶温度范围。

8.如权利要求6或7所述的聚合物微孔发泡材料的注塑成型工艺，其特征在于，步骤(3)中，所述保压工艺的压力范围为10～30MPa，保压时间范围为5～30s。

9.如权利要求6或7所述的聚合物微孔发泡材料的注塑成型工艺，其特征在于，步骤(4)中，所述第一次开模距离范围为2～10mm。

10.如权利要求1-5任一项所述的聚合物微孔发泡材料的注塑成型装置和/或如权利要

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