[实用新型]制备交替多层高分子复合材料的叠合装置

说明书

一、发明领域

本实用新型涉及一种高分子材料层叠加工技术，更具体地说，是涉及一种用于高分子材料层叠加工的交替多层叠合装置。

二、背景技术

经交替多层复合制备的高分子材料由于其力学性能、阻隔性能、导电性能、光学性能等方面具有独特的优点，有广泛的用途，越来越受到人们的重视，因此制备和开发具有此种结构的高分子复合材料在二十世纪六七十年代就已成为高分子材料领域的热点课题，很多国家投入了大量的人力、物力与财力进行研究开发，并取得了一些研究成果，设计出了用于生产制备交替多层复合高分子材料的多层挤出模具，有的已申请了专利，如W.J.Shrenk等人申请的美国专利3557265、3565985、3773882、3884606，以及后来的中国专利CN1511694A。现有技术生产制备交替多层复合高分子材料的叠合装置，在分层上基本上都采用多流道结构(即一个流道控制一层)，结构设计复杂(层数越多越复杂)，设计精度要求高，且在使用过程中容易出现漏料或层间物料互窜等问题。

三、发明内容

针对现有技术的生产制备交替多层高分子复合材料的多层叠合装置存在的不足，本实用新型的目的旨在提供一种结构简单、操作方便、层数和层厚度比更易控制的生产制备交替多层高分子复合材料的叠合装置。

可以实现上述发明目的的生产制备交替多层高分子复合材料的叠合装置，其具体技术方案如下：

用于制备交替多层高分子复合材料的叠合装置，包括有两个连接器、一个汇流器和一个分叠器，连接器进口与挤出机挤出口相连、出口与汇流器进口相连，汇流器的出口与分叠器进口相连，所述分叠器含有数个由单元模块和与单元模块匹配的单元壳体构成的将熔体分层叠合的分叠单元，单元模块设计有与单元壳体共同形成完整的将进入分叠单元的熔体分割成两股的进口结构、使熔体层逐渐变宽的出口宽度相同的上下两层流道或左右两层流道，和将两层熔体汇叠在一起的出口，相互比邻的两个分叠单元，前一分叠单元出口与后一分叠单元进口对接连接。熔体在每一个分叠单元内经历分流-变流-叠合过程，由一层变为两层，每经一个分叠单元其层数就曾加一倍，当材料经历n个分叠单元后，其层数就增加到2⁽ⁿ⁺¹⁾层，被加工成交替多层结构的复合材料。

在上述技术方案中，分叠单元中的单元模块与单元壳体形成的上下或左右两层流道，一般为相互平行设计，最好是相互对称平行设计。流道沿熔体流动方向的上下主流道面或左右主流道面最好设计为曲面。曲面流道面可设计为由弧面和出口段的平面构成，即流道面的进口与中间部分为圆弧面，出口部分为平面，由原弧面逐渐过渡到平面。所述圆弧面优先采用圆柱面。

在上述技术方案中，当分叠单元为水平设置时，单元模块与单元壳体形成的两层流道为上下两层流道，熔体在水平方向内进行叠合。当分叠单元为垂直设置时，单元模块与单元壳体形成的两层流道为左右两层流道，熔体在垂直方向内进行叠合。

在上述技术方案中，分叠单元的进口厚度与宽度和出口厚度与宽度一般设计为一致，厚度一般为0.1mm-50mm，宽度一般为10mm-800mm。

在上述技术方案中，汇流器中的两个分流道均设计为矩形分流道，两个矩形分流道逐渐汇流为一个矩形流道。最好是两个矩形分流道上下地汇流为一个矩形流道，以便使进入分叠单元的熔体在水平方向内进行叠合。

在上述技术方案中，连接器中的流道可设计成为由进口段的圆柱型流道逐渐过渡到出口段的矩形流道。连接器中的流道出口设计成矩形，能更便于层厚度比的控制。

本实用新型还采取了其他的一些技术措施。