[发明专利]一种聚偏氟乙烯专用精密挤出系统

说明书

技术领域

本发明涉及塑料成型加工领域，特别涉及一种聚偏氟乙烯专用精密挤出系统。

背景技术

聚偏氟乙烯，即PVDF，是一种性能优异的材料，具有优异的耐候性、耐化学腐蚀性、耐氧化性及耐射线辐照性。近年来，聚偏氟乙烯材料开始应用于水处理、太阳能及医用导管等领域，分别用于生产PVDF超滤膜、电池保护用PVDF薄膜及PVDF介入导管管材。这些产品具有很高的技术门槛、附加值高且市场巨大，日益受到关注。由于PVDF是一种热塑性高分子材料，因此可以采用挤出成型方法来加工成型，即采用螺杆挤出机及相应的辅机来实现PVDF原料的加料、输送、塑化、计量及最终成型。但是，相比聚乙烯、聚丙烯等通用塑料，PVDF具有一些特殊的物理性质，例如热导率小（约0.17 W/(K·m)）、比热容小（约1.26KJ/(Kg·K)），且加工时熔体粘度高，因此用目前市场上挤出设备挤出PVDF时，发现塑化效果差、挤出出口压力波动很大，严重影响了挤出产品的品质。而PVDF薄膜及导管产品均属于精密制品，对产品的尺寸精度要求很高，因此目前市场上的挤出机及挤出系统无法实现PVDF的精密挤出。

申请号：201120348546.8的中国实用新型专利公开了一种单螺杆挤出机，包括壳体、螺杆，螺杆可转动地设置在壳体内的转腔中，螺杆的外周面上设有主推片，主推片在螺杆外周面上螺旋延伸布置，壳体上设置有进料口和出料口，螺杆上具有进料部和出料部，螺杆的进料部位于壳体的进料口位置处，螺杆的出料部位于壳体的出料口内，在螺杆进料部的外周面上设有螺旋延伸的螺旋结构，螺旋结构的螺距与主推片在螺杆进料部上的螺距有差异，螺旋结构与主推片之间发生至少一次交叉，从而在两者相交叉的部位形成尖角状剪切结构。但该挤出机无法实现PVDF的精密挤出。

发明内容

本发明的目的在于克服目前市场上挤出设备挤出PVDF时，存在塑化效果差、挤出出口压力波动大，严重影响挤出产品品质的问题，提供了一种聚偏氟乙烯专用精密挤出系统，塑化效果好，挤出出口压力波动微小，能够实现PVDF的精密挤出。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种聚偏氟乙烯专用精密挤出系统，包括电机、齿轮箱、喂料料斗、螺杆、机筒以及在机筒上安装的加热圈，电机通过齿轮箱变速后驱动螺杆转动，喂料料斗安装于螺杆根部的机筒上，并与机筒的进料口连接，螺杆头部的机筒出料口内设有过滤网，过滤网前侧的机筒出料口上安装有熔体泵，熔体泵与机筒出料口内部连通。

在机筒出料口上安装熔体泵，可以使得熔体通过熔体泵而再被挤出，熔体进入熔体泵，熔体泵能消除进入熔体的压力波动，并以恒定的流量泵出熔体，从而保证挤出出口压力波动微小，实现PVDF的精密挤出。

作为优选，所述熔体泵包括第一熔体泵和第二熔体泵，第一熔体泵和第二熔体泵串联设置，第一熔体泵的排量大于第二熔体泵的排量。若熔体泵只设一个，挤出口压力波动仍然较大,这是因为PVDF粘度高导致泵的转速不稳定；熔体泵数量超过两个，进一步稳定的效果微弱，这样不但运行成本高，设置也较复杂。因此，本发明设置两个熔体泵，第一熔体泵初步稳定压力波动，接着第二个进一步稳定压力波动，这样挤出口压力波动微小。

作为优选，第一熔体泵的排量比第二熔体泵的排量大10%-30%。这样控制，能保证用两个熔体泵即可起到非常好的稳定挤出口压力波动的效果。熔体泵的参数是：转排量（cc/r),熔体泵驱动电机转速（rpm）；挤出机的流量或者产量由螺杆转速决定，挤出机的产量应与熔体泵的排量匹配（熔体泵的排量=转排量×熔体泵驱动电机转速）。

作为优选，所述喂料料斗外壁均匀设置有可对喂料料斗内聚偏氟乙烯原料进行加热的电热丝，电热丝的加热温度控制在60-90℃。喂料料斗外设置电热丝，并控制加热温度在60-90℃，目的是利于PVDF塑化。原因是现有的挤出系统都是不加热的，那么冷的PVDF粒子进入螺杆，由于PVDF本身存在热导率小的特性，因此传热很慢，造成粒子熔化困难；针对PVDF材料的特性，本发明先在喂料料斗内将其加热至60-90℃，这个温度高于PVDF的玻璃化温度，这样进入挤出机机筒后，PVDF粒子已经有点软化，经挤出机传热后很容易均匀的被熔化，因此改善了PVDF原料的塑化效果。

作为优选，所述过滤网的网孔大小在200-350目。针对PVDF材料的特性，控制过滤网的网孔大小在200-350目，可去除细小杂质，保证熔体的流动性稳定，进而利于降低挤出出口压力波动。