[发明专利]高分子材料温等静压成型方法

说明书

技术领域

本发明涉及高分子材料成型技术领域，具体涉及一种高分子材料温等静压成型方法。

背景技术

目前高分子材料的生产加工方法主要有模压成型、挤出成型、注射成型、吹塑成型，但国内的这些方法在成型复杂形状的制件以及大型制件的过程中还存在着成型效率低、成型质量稳定性差、材料浪费严重、气孔率高等问题，因此超过一半的产品依赖于国外进口。等静压成型技术相比于其他成型工艺具有成型产品各项同性、质量高、力学性能好、可实现一次近净成型等优点，且由于其高压加工成型特性，可降低成型温度及减少添加剂的用量，一次近净成型出大型、异形制件。高分子材料的等静压成型多见于实验研究，在实际的应用中还较少，主要是因为压力的产生需要特殊的装置。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提供一种高分子材料温等静压成型方法，用于解决高分子材料成型过程中出现的产品变色、气孔率高、质量差的技术问题。

考虑到现有技术的上述问题，根据本发明公开的一个方面，本发明采用以下技术方案：

一种高分子材料温等静压成型方法，它包括以下步骤：

ⅰ)将原材料装入模具中，然后对模药组合进行抽真空；

ⅱ)将模药组合放入烘箱中，通过烘箱对其进行预热，烘箱温度低于原材料熔点28～32℃，当监测到的原材料温度与烘箱温度一致时，继续恒温一个小时再将模药组合取出；

ⅲ)模药组合取出后，放入温等静压机中快速升压以进行压制，压制时温度与所述烘箱温度接近，压制一次，压制压力为40～60MPa，保压时间为0.4～0.7小时；

ⅳ)压制完成后，缓慢卸压；

ⅴ)卸压后，取出模药组合，然后再将模药组合放入烘箱中进行第二次预热，调整烘箱温度，使烘箱温度高于原材料熔点8～12℃；

ⅵ)预热结束后对模药组合补抽真空，放入温等静压机中快速升压以进行压制，调整压机内油温与预热温度接近，压制一次，压制压力为60～80MPa，保压时间为0.9～1.2小时；

ⅶ)第二次压制结束后，取出模药组合，对其进行退模。

为了更好地实现本发明，进一步的技术方案是：

根据本发明的一个实施方案，所述ⅱ)步骤中烘箱温度低于原材料熔点30℃。

根据本发明的另一个实施方案，所述ⅲ)步骤中压制压力为50MPa，保压时间为0.5小时。

本发明还可以是：

根据本发明的另一个实施方案，所述v)步骤中烘箱温度高于原材料熔点10℃。

根据本发明的另一个实施方案，所述ⅵ)步骤中压制压力为70MPa，保压时间为1小时。

与现有技术相比，本发明的有益效果之一是：

本发明的一种高分子材料温等静压成型方法，解决了等静压成型高分子材料过程中遇到的产品等变色、气孔率高、质量差问题；利用高压一次近净成型，降低了机械加工难度，减少了添加剂的用量，且成型产品外形规整，力学性能较工业成型通用方法有大幅度提升；利用本方法压制的超高分子量聚乙烯粉末产品屈服强度达到34.8MPa，缺口冲击韧度达到152.30kJ/m²；DSC测试结果表明温等静压成型产品熔点为143.1℃，结晶度达到69.15％；这四项数据与国内制品相比分别提高了40.3％,313.5％,7.4％,21.8％。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1

一种高分子材料温等静压成型方法，它包括以下步骤：

ⅰ)将原材料装入模具中，然后对模药组合进行抽真空；

ⅱ)将模药组合放入烘箱中，通过烘箱对其进行预热，烘箱温度低于原材料熔点28～32℃，当监测到原材料温度达到最终需要的原材料温度后，继续恒温一个小时再将模药组合取出；

ⅲ)模药组合取出后，放入温等静压机中快速升压以进行压制，压制时温度与所述烘箱温度接近，压制一次，压制压力为40～60MPa，保压时间为0.4～0.7小时；

ⅳ)压制完成后，缓慢卸压；

ⅴ)卸压后，取出模药组合，然后再将模药组合放入烘箱中进行第二次预热，调整烘箱温度，使烘箱温度高于原材料熔点8～12℃；

ⅵ)预热结束后对模药组合补抽真空，放入温等静压机中快速升压以进行压制，调整压机内油温与预热温度接近，压制一次，压制压力为60～80MPa，保压时间为0.9～1.2小时；

ⅶ)第二次压制结束后，取出模药组合，对其进行退模。