用于制备微纳多层复合材料的交替分层共挤出机头装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开一种用于制备微纳多层复合材料的交替分层共挤出机头装置，包括左模板、右模板、内螺纹连接件、外螺纹连接件和交替分层单元，左模板和右模板装配形成带有内腔的机头模具，交替分层单元设于机头模具的内腔中部，位于交替分层单元外侧的内腔形成两个入口流道和一个出口收敛流道，机头模具相对的两端分别设置内螺纹连接件和外螺纹连接件，内螺纹连接件和外螺纹连接件各与一个入口流道连接，内螺纹连接件和外螺纹连接件各外接一台挤出机。本交替分层共挤出机头装置结构简单，紧凑合理，加工方便，通过层状交替叠加的叠加器作为分层单元，可以有效提高共挤出材料的叠加层数，经过出口收敛流道的挤压成型，使得成型材料的性能优良。
【专利说明】
用于制备微纳多层复合材料的交替分层共挤出机头装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及高分子材料的挤出制备技术领域，特别涉及一种用于制备微纳多层复合材料的交替分层共挤出机头装置。
【背景技术】
[0002]多层共挤技术是采用两种以上(包括两种)的塑料母粒(或者塑料粉末)作为原料，通过多台挤出机分别使每种塑料熔融塑化后，汇流至挤出机头中，制备多层复合材料。传统的多层复合材料制备工艺中，层数的增加主要依靠增加相应数量的挤出机来实现，因此，随着复合材料的层数越多，生产线也就越庞大、能耗和生产成本也越高。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于制备微纳多层复合材料的交替分层共挤出机头装置，该装置结构简单、可有效减少挤出机的使用数量，降低生产成本。
[0004]本实用新型的技术方案为:一种用于制备微纳多层复合材料的交替分层共挤出机头装置，包括左模板、右模板、内螺纹连接件、外螺纹连接件和交替分层单元，左模板和右模板装配形成带有内腔的机头模具，交替分层单元设于机头模具的内腔中部，位于交替分层单元外侧的内腔形成两个入口流道和一个出口收敛流道，机头模具相对的两端分别设置内螺纹连接件和外螺纹连接件，内螺纹连接件和外螺纹连接件各与一个入口流道连接，内螺纹连接件和外螺纹连接件各外接一台挤出机。其中，左模板和右模板之间通过两个定位销和八个螺栓锁紧固定连接;左、右模板配合形成的两个连接凸台中，一端的连接凸台与内螺纹连接件的凹槽配合连接，通过六个螺栓连接，形成周向定位和锁紧，另一端的连接凸台与外螺纹连接件的凹槽配合连接，通过六个螺栓连接，形成周向定位和锁紧;机头模具的内腔中部为长方体状，交替分层单元嵌于长方体状的内腔中，并与其紧密连接，左、右模板各有一个螺栓与交替分层单元锁紧连接。
[0005]所述交替分层单元为“梳子”式结构，包括固定本体、第一分配流道和第二分配流道，固定本体与出口收敛流道连接的一侧上交替分布有多层第一分配流道和第二分配流道，与内螺纹连接件连接的入口流道通过第一分配流道与出口收敛流道连通，与外螺纹连接件连接的入口流道通过第二分配流道与出口收敛流道连通。
[0006]所述第一分配流道和第二分配流道由上至下分层交替布置。
[0007]所述机头模具的内腔呈“十”字型，两个入口流道分别位于交替分层单元相对的两侦U，出口收敛流道和两个入口流道形成“T”型结构。
[0008]上述结构的交替分层单元中，可实现一次叠加多层复合材料，而出口收敛流道与两边的入口流道相垂直，分布在不同方向，有利于熔体熔融叠加。交替分层单元为“梳子”式结构，熔体从相反的两个方向流入交替分层单元，实现熔体的交替分层，层数和层厚由第一分配流道、第二分配流道的结构尺寸和装置外牵引拉伸装置共同作用，层厚可达到微米或纳米级。
[0009]以交替分层单元的中线为中心，所述两个入口流道的结构对称，包括由外向内依次连接的入口段、缓冲槽和稳压段，入口段的直径大于稳压段的直径，缓冲槽的直径大于入口段的直径。两种材料分别从两端的内螺纹连接件和外螺纹连接件进入，分别依次经过入口段、缓冲槽和稳压段，同时进入交替分层单元，叠加后形成共挤出材料经出口收敛流道挤压成多层复合材料流出。其中，缓冲槽实现对熔体的稳流稳压作用，出口收敛流道可以实现分层流体的叠加和压缩伸展。
[0010]所述机头模具两端带有连接凸台，机头模具两端分别通过连接凸台与内螺纹连接件和外螺纹连接件连接。
[0011 ]所述出口收敛流道的纵向厚度沿着熔料的流动方向逐渐收敛，出口收敛流道的横向宽度沿着熔料的流动方向逐渐扩散。
[0012]所述左模板和右模板之间通过定位销和螺栓配合固定连接。
[0013]所述内螺纹连接件上设有与入口流道相通的内螺纹连接流道，外螺纹连接件上设有与入口流道相通的外螺纹连接流道。
[0014]上述交替分层共挤出机头装置使用时，其工作原理是:一种熔融材料从内螺纹连接件进入机头模具，依次通过其对应入口流道的入口段和缓冲槽，稳压稳流后通过稳压段送入交流分配单元中的第一分配流道；同时，另一种熔融材料从外螺纹连接件进入机头模具，依次通过其对应入口流道的入口段和缓冲槽，稳压稳流后通过稳压段送入交流分配单元中的第二分配流道;两种熔融材料在交流分配单元中进行分层叠加，形成多层共挤出熔融材料，进而从出口收敛流道流出。
[0015]本实用新型相对于现有技术，具有以下有益效果:
[0016]本交替分层共挤出机头装置结构简单，紧凑合理，加工方便，通过层状交替叠加的叠加器作为分层单元，可以有效提高共挤出材料的叠加层数，经过出口收敛流道的挤压成型，使得成型材料的性能优良。同时，该装置的使用可减少挤出机的使用数量，简化生产线结构，降低生产能耗和生产成本，适合在工业生产中大力推广和使用。
【附图说明】
[0017]图1为本交替分层共挤出机头装置的立体分解图。
[0018]图2为本交替分层共挤出机头装置的整体结构示意图。
[0019]图3为图2的主视图。
[0020]图4为图3的C-C面剖视图。
[0021]图5为图2的俯视图。
[0022]图6为图5的A-A面剖视图。
[0023]图7为图5的B-B面剖视图。
[0024]上述各图中，各标号所表示的部件如下:I为内螺纹连接件，11为内螺纹连接流道，2为左模板，21为入口段，22为缓冲槽，23为稳压段，24为出口收敛流道，3为交替分层单元，31为第一分配流道，32为第二分配流道，33为固定本体，4为外螺纹连接件，41为外螺纹连接流道，5为右模板，6为连接凸台。
【具体实施方式】
[0025]下面结合实施例，对本实用新型作进一步的详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。
[0026]实施例
[0027]本实施例一种用于制备微纳多层复合材料的交替分层共挤出机头装置，如图1?7所示，包括左模板2、右模板5、内螺纹连接件1、外螺纹连接件4和交替分层单元3，左模板和右模板装配形成带有内腔的机头模具，交替分层单元设于机头模具的内腔中部，位于交替分层单元外侧的内腔形成两个入口流道和一个出口收敛流道，机头模具相对的两端分别设置内螺纹连接件和外螺纹连接件，内螺纹连接件和外螺纹连接件各与一个入口流道连接，内螺纹连接件和外螺纹连接件各外接一台挤出机。其中，左模板和右模板之间通过两个定位销和八个螺栓锁紧固定连接;左、右模板配合形成的两个连接凸台中，一端的连接凸台与内螺纹连接件的凹槽配合连接，通过六个螺栓连接，形成周向定位和锁紧，另一端的连接凸台与外螺纹连接件的凹槽配合连接，通过六个螺栓连接，形成周向定位和锁紧;机头模具的内腔中部为长方体状，交替分层单元嵌于长方体状的内腔中，并与其紧密连接，左、右模板各有一个螺栓与交替分层单元锁紧连接。
[0028]如图6或图7所示，交替分层单元为“梳子”式结构，包括固定本体33、第一分配流道31和第二分配流道32，固定本体与出口收敛流道连接的一侧上交替分布有多层第一分配流道和第二分配流道，与内螺纹连接件连接的入口流道通过第一分配流道与出口收敛流道连通，与外螺纹连接件连接的入口流道通过第二分配流道与出口收敛流道连通。第一分配流道和第二分配流道由上至下分层交替布置。如图1或图4所示，机头模具的内腔呈“十”字型，两个入口流道分别位于交替分层单元相对的两侧，出口收敛流道24和两个入口流道形成“T”型结构。
[0029]上述结构的交替分层单元中，可实现一次叠加多层复合材料，而出口收敛流道与两边的入口流道相垂直，分布在不同方向，有利于熔体熔融叠加。交替分层单元为“梳子”式结构，熔体从相反的两个方向流入交替分层单元，实现熔体的交替分层，层数和层厚由第一分配流道、第二分配流道的结构尺寸和装置外牵引拉伸装置共同作用，层厚可达到微米或纳米级。
[0030]如图4所示，以交替分层单元的中线为中心，两个入口流道的结构对称，包括由外向内依次连接的入口段21、缓冲槽22和稳压段23，入口段的直径大于稳压段的直径，缓冲槽的直径大于入口段的直径。两种材料分别从两端的内螺纹连接件和外螺纹连接件进入，分别依次经过入口段、缓冲槽和稳压段，同时进入交替分层单元，叠加后形成共挤出材料经出口收敛流道挤压成多层复合材料流出。其中，缓冲槽实现对熔体的稳流稳压作用，出口收敛流道可以实现分层流体的叠加和压缩伸展。
[0031 ]如图4所示，机头模具两端带有连接凸台6，机头模具两端分别通过连接凸台与内螺纹连接件和外螺纹连接件连接。
[0032]如图4或图7所示，出口收敛流道的纵向厚度沿着熔料的流动方向逐渐收敛，出口收敛流道的横向宽度沿着熔料的流动方向逐渐扩散。
[0033]左模板和右模板之间通过定位销和螺栓配合固定连接。
[0034]内螺纹连接件上设有与入口流道相通的内螺纹连接流道11，外螺纹连接件上设有与入口流道相通的外螺纹连接流道41。
[0035]上述交替分层共挤出机头装置使用时，其工作原理是:一种熔融材料从内螺纹连接件进入机头模具，依次通过其对应入口流道的入口段和缓冲槽，稳压稳流后通过稳压段送入交流分配单元中的第一分配流道；同时，另一种熔融材料从外螺纹连接件进入机头模具，依次通过其对应入口流道的入口段和缓冲槽，稳压稳流后通过稳压段送入交流分配单元中的第二分配流道;两种熔融材料在交流分配单元中进行分层叠加，形成多层共挤出熔融材料，进而从出口收敛流道流出。
[0036]如上所述，便可较好地实现本实用新型，上述实施例仅为本实用新型的较佳实施例，并非用来限定本实用新型的实施范围；即凡依本【实用新型内容】所作的均等变化与修饰，都为本实用新型权利要求所要求保护的范围所涵盖。
【主权项】
1.用于制备微纳多层复合材料的交替分层共挤出机头装置，其特征在于，包括左模板、右模板、内螺纹连接件、外螺纹连接件和交替分层单元，左模板和右模板装配形成带有内腔的机头模具，交替分层单元设于机头模具的内腔中部，位于交替分层单元外侧的内腔形成两个入口流道和一个出口收敛流道，机头模具相对的两端分别设置内螺纹连接件和外螺纹连接件，内螺纹连接件和外螺纹连接件各与一个入口流道连接，内螺纹连接件和外螺纹连接件各外接一台挤出机。2.根据权利要求1所述用于制备微纳多层复合材料的交替分层共挤出机头装置，其特征在于，所述交替分层单元为“梳子”式结构，包括固定本体、第一分配流道和第二分配流道，固定本体与出口收敛流道连接的一侧上交替分布有多层第一分配流道和第二分配流道，与内螺纹连接件连接的入口流道通过第一分配流道与出口收敛流道连通，与外螺纹连接件连接的入口流道通过第二分配流道与出口收敛流道连通。3.根据权利要求2所述用于制备微纳多层复合材料的交替分层共挤出机头装置，其特征在于，所述第一分配流道和第二分配流道由上至下分层交替布置。4.根据权利要求1所述用于制备微纳多层复合材料的交替分层共挤出机头装置，其特征在于，所述机头模具的内腔呈“十”字型，两个入口流道分别位于交替分层单元相对的两侦U，出口收敛流道和两个入口流道形成“T”型结构。5.根据权利要求4所述用于制备微纳多层复合材料的交替分层共挤出机头装置，其特征在于，以交替分层单元的中线为中心，所述两个入口流道的结构对称，包括由外向内依次连接的入口段、缓冲槽和稳压段，入口段的直径大于稳压段的直径，缓冲槽的直径大于入口段的直径。6.根据权利要求1所述用于制备微纳多层复合材料的交替分层共挤出机头装置，其特征在于，所述机头模具两端带有连接凸台，机头模具两端分别通过连接凸台与内螺纹连接件和外螺纹连接件连接。7.根据权利要求1所述用于制备微纳多层复合材料的交替分层共挤出机头装置，其特征在于，所述出口收敛流道的纵向厚度沿着熔料的流动方向逐渐收敛，出口收敛流道的横向宽度沿着熔料的流动方向逐渐扩散。8.根据权利要求1所述用于制备微纳多层复合材料的交替分层共挤出机头装置，其特征在于，所述左模板和右模板之间通过定位销和螺栓配合固定连接。9.根据权利要求1所述用于制备微纳多层复合材料的交替分层共挤出机头装置，其特征在于，所述内螺纹连接件上设有与入口流道相通的内螺纹连接流道，外螺纹连接件上设有与入口流道相通的外螺纹连接流道。
【文档编号】B29C47/12GK205614975SQ201620319548
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2016年4月14日
【发明人】蒋果, 徐景活, 陈梁
【申请人】华南理工大学