[实用新型]自限温加热管挤出机机头

说明书

本实用新型涉及热塑性材料挤出机机头，特别是用于制备以热塑性PTC材料为基料的自限温加热管的挤出机机头。

自限温发热材料是近年来发展起来的一种功能高分子复合材料，它是将导电填料添加到热塑性树脂基体中，当对材料施加一定电压后，材料电阻迅速增大，同时材料发热并在一定温度下达到恒定值。因此，这类材料具有自动控温和自动调节功率的特性，可起到恒温控制的作用。自限温发热材料的典型制品自限温加热带是由美国Raychem公司于七十年代中期率先投放市场并获得成功。此后，日本、德国、法国、英国等国也相应开发出大量的此类产品。国内于八十年代中期开始此类产品的研制开发工作，中国专利CN87102924，公开了一种PTC材料的制造方法及其应用。电极的设置是长期困扰自限温加热管开发的关键问题。传统的塑料管机头在挤出过程中无法设置PTC加热管的电极。中国专利CN95226406.4公开了一种自控温加热管，它是将与管材中心轴线平行的两条金属导线置于PTC管壁中制成的自控温加热管材。实践中我们发现两根电极制成的自发热管材发热不均匀，尤其对大口径管材很难发热。

本实用新型的目的是提供一种能在管壁中设置多根电极的自限温加热管的成型挤出机机头。用该机头可方便地挤出发热均匀的自限温加热管。

为达到上述目的，将该机头固定在塑料挤出机上，在适宜的温度下将PTC材料挤出，熔体由挤出机机筒进入机头的机颈，通过机颈的流道进入机体，遇到套管下端的环状斜面和轴套的柱面，流动方向改变，并沿环形流道至芯轴和锥面套之间锥形的环状流道中，在锥面的底端与通过轴套中心孔至芯轴导线孔的线状电极相遇，经芯轴与口模之间的环形流道，电极被完全包埋在熔体中，沿环向均匀分布，轴向与芯轴轴线平行，熔体与电极从环形模口同步挤出。本实用新型将传统的口模与挤出机筒同轴线改为两轴成一定角度，根据实际情况，此角度可选在30°～90°范围内，优选为90°，以便于电极的设置，芯轴的锥面上钻与芯轴两轴线平行的多个孔，孔数为设置电极的个数，一般为3～200个，最好为4～50个。孔在环间均匀分布。线型金属电极从机头外穿过机头的轴套内孔分别进入芯轴上的孔，再从锥面套小直径端经口模与芯轴之间的环状缝隙穿出。当熔体挤出时，与电极经环状模口同步挤出，即实现了电极在管中的设置。

以下结合附图对本实用新型作进一步的详细说明。

附图为本实用新型用于制备自限温加热管的挤出机机头示意图。机颈2一端固定在挤出机上，另一端与机体3联接。套管7先放至机体3的中心孔中，环状斜面的钝角一侧与机颈2的流道上侧对齐，如附图所示。然后再将芯轴8固定在芯套6上，一同放到套管7中，并由螺栓4固定，也可采用其他固定方式。锥面套9放入机体的另一端，口模12放在锥面套9中，最后用锁母11拧到机体上，将锥面套9与口模12固定在机体中，为保持管壁厚度的均匀，在锁母上设置了调节螺钉10，拧在锁母11上，用于调节口模12的径向位置，即调节管子的壁厚。调节螺钉10可以是2～10个，最好是4个。机颈2与机体3通常为螺纹联接、焊接等，其中以螺纹联接为宜。

操作时，热塑性PTC材料1经挤出机塑化挤出至机颈2，再由机颈2的流道至机体3内壁与套管7外壁之间的环形流道中，此时熔体流动方向发生了变化，进入由芯轴8的锥面与锥面套9之间的缝隙中，且与穿过芯轴的线型金属电极5相遇，电极5被包埋在熔体中，沿环状模口被同步挤出，得到正在冷却的管子13，经内定径或外定径以及热处理之后，再经辐照交联即可得到所需的自限温加热管。本实用新型适用于外径为2～400毫米的管材，特别是外径为8～50毫米的管材。

该机头的特点是，可在普通挤出机上使用，熔体通过机头挤出，很方便地将线型电极完全包埋在管壁中，并在管壁上沿环向均匀分布、轴向平行排列。从而解决了长期困扰自限温加热管开发的关键问题——多根电极的设置问题，保证了常用管径管子的发热及发热均匀。