[发明专利]超高分子量聚乙烯垂直挤出装备

说明书

技术领域

本发明涉及到一种超高分子量聚乙烯挤出装备，特别涉及一种用高分子量150万-1050万的聚乙烯作为原材料生产大口径厚管壁管材的垂直挤出装备。

背景技术

超高分子量聚乙烯（UHMWPE）极高的相对分于质量赋予它极其优异的性能：①极好的耐环境应力开裂性，是普通高密度聚乙烯(HDPE)的200倍、普通塑料的5-10倍；②极强的耐磨性，居塑料首位，是普通塑料的5-7倍、钢管的7-10倍；③极高的耐冲击性，冲击强度在现有塑料中最高，即使在-70℃条件下仍保持相当高的冲击强度；④优异的自润滑性，与聚四氟乙烯(PTFE)相当；⑤优良的化学稳定性、电绝缘性、耐疲劳性和耐候性；⑥无毒、不吸水、密度小、不粘附、抗静电、吸噪音，并且易于机械加工，可着色。因此可以说UHMWPE是现有的最优质的工程塑料。用其制成的管材与其它塑料管材和金属管材相比，在许多方面都具有明显的优势，这些优良特性使超高分子量聚乙烯具有重要的使用价值，因此，生产加工超高分子量聚乙烯的制品设备研究一直成为塑料界和产业界的热门课题。

目前，超高分子量聚乙烯管材的挤出大多采用单台挤出机水平挤出的形式，由于超高分子量聚乙烯具有流动性差及单台挤出机挤出量少的特点，水平挤出的形式不能挤出大口径管壁厚的管材，并且挤出速率慢，生产效率低。 

发明内容

本发明的目的在于克服水平挤出技术中存在的上述不足，而提供一种结构设计合理，使用方便，生产效率高，挤出效果好的超高分子量聚乙烯垂直挤出装备。

本发明所要解决的一个技术问题是：提供一种能满足大口径厚管壁管材挤出量的的方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：利用2-8台单螺旋杆挤出机同时供料的方法，能够保证对模具有足够的挤出量，并克服了超高分子量聚乙烯物料熔体的流动性差缺陷，且大大减低了因系统过于庞大造成的压力损失。

本发明所要解决的一个技术问题是：提供一种保证物料挤出均匀分布在模具内模圆周要求的方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：对多台单螺杆挤出机水平圆周分布，任意相邻两台挤出机的夹角相互相等。

本发明所要解决的一个技术问题是：由于采用多台单螺旋杆挤出机同时供料，提供一种要保证各台挤出机挤出压力稳定的方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：由于各台挤出机挤出物料的压力不定，防止某处压力过大造成模具损坏，需要监控每台挤出机挤出物料的速率而实时调节每台挤出机的挤出压力。

本发明所要解决的一个技术问题是：提供一种将物料的螺旋挤出形式转化成物料的直线挤出形式的方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：在挤出机的挤出料口与流道之间用多孔板相连接。

附图说明

图1 是本专利的超高分子量聚乙烯垂直挤出装备示意图。

图2 是本专利的超高分子量聚乙烯垂直挤出装备的俯视图。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本专利作进一步的详细说明，以下实施例是对本专利的解释而本专利并不局限于以下实施例。

实施例

如图1所示，超高分子量垂直挤出系统装备，主要包括机架（1）、多孔板（2）、流道（3）、90⁰弯头（4）、外模（5）、内模（6）、压模（7）、内模冷却水槽（8）、外模冷却水槽（9）、底板（10）及多台单螺杆挤出机组成。

在生产管径为Φ800mm,壁厚在20mm左右的航道清淤钢塑复合管时，需要定制模具的内模为Φ780 mm，外膜为Φ810mm，并用螺栓安装在机架的中心处。其挤出步骤为：将超高分子量聚乙烯原料同时送入单螺杆挤出机的加料口（14），依次经过电机（12）对螺杆（13）提供动力进行输送与压实，后经加热器（11）加热之后，经多孔板（2）、流道（3）及90⁰弯头（4）将物料挤出供给于模具，在挤出压力与挤出模具的共同作用下是物料垂直向上增长，经过内模冷却水槽（8）与外模冷却水槽（9）固化管材，在到达模具的上端口时管材以基本固化完毕，则给挤出物料施加背压。

综上所述，本专利具有如下优点：可适用于挤出管径范围为500mm-2000mm、管壁厚度范围为10mm-50mm的超高分子量聚乙烯管材，弥补了水平挤出方法中单台挤出机挤出量不够挤出该类管材的缺点；该装备的配套模具结构简单、使用方便，并减少其投资成本，可降低了管材的制造成本；同时，该装备可以采用2-8台挤出机共挤的方法可达到挤出管材的线速度范围为5mm-100mm，提高挤出速率。本专利提供一种使用方便，生产效率高，挤出效果好的超高分子量聚乙烯垂直挤出方法，挤出管材仍维持超高分子量聚乙烯的耐冲击性、抗冻性、耐压力性等优良特性。