本发明涉及一种模具及其制作方法，特别是涉及一种电线电缆挤出成型模具及其制作方法。
背景技术：
在阻燃电线电缆挤出加工过程中，由于聚合物配方中的小分子、阻燃剂长时间在口模处分解或累积的结果，随着加工时间的延长不断的析出，从而形成口模积料。口模积料的炭化会使电线外层产生口模线，堆积过多会随着电线电缆挤出依附在电线电缆外层上形成竹节以致报废。
现有技术中，常用解决口模积料的方法是在原料配方中加入ppa含氟加工助剂或者高分子量硅酮类润滑剂，使他们在加工过程中在模具内表面形成一层低表面能膜层，以减少口模积料。但是，添加ppa含氟加工助剂或者高分子量硅酮类润滑剂，使得每吨产品的生产成本上升300-2000元，存在生产成本高及不利于推广的缺点。
技术实现要素：
为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种电线电缆挤出成型模具，该模具具有防粘性好、耐高温、低摩擦、耐腐蚀好、耐磨性好和使用成本低的特点，适用于消除阻燃电线电缆材料在高速挤出加工过程中的口模积料。
本发明的目的之二在于提供一种电线电缆挤出成型模具的制作方法，它具有制作工艺简单稳定、生产效率高、生产成本低和产品质量好的特点。
本发明的目的之一采用如下技术方案实现：
一种电线电缆挤出成型模具，包括模具外模和设置于模具外模内部的芯棒，所述模具外模的内壁与所述芯棒的外壁之间形成胶料流道；其特征在于，所述模具外模的内壁上设有第一含氟涂料层，所述芯棒的外壁上设有第二含氟涂料层。
进一步地，所述第一含氟涂料层、第二含氟涂料层的厚度均为25-30微米。
本发明的目的之二采用如下技术方案实现：
一种电线电缆挤出成型模具的制作方法，其特征在于，包括：
去脂处理步骤：用碱性除油剂对模具外模和芯棒分别进行去脂处理；
清洗步骤：完成去脂处理步骤后，将模具外模和芯棒分别冷却至室温，用清洗剂模具外模和芯棒分别进行清洗；
喷砂粗化处理步骤：完成清洗步骤后，用喷枪对模具外模的内壁和芯棒的外壁分别进行喷砂粗化处理；
漂洗步骤：完成喷砂粗化处理步骤后，对模具外模的内壁和芯棒的外壁分别进行漂洗处理，烘干水分；
喷涂步骤：完成漂洗步骤后，将含氟涂料均匀喷涂在模具外模的内壁上形成第一含氟涂料层，将含氟涂料均匀喷涂在芯棒的外壁上形成第二含氟涂料层；
烧结步骤：完成喷涂步骤后，将模具外模和芯棒分别置于420-440℃的烘箱中固化烧结4-10分钟，烧结完成后再进行退火处理，在280-320℃温度下烘烤1.5-2.5小时后，降至室温。
进一步地，去脂处理步骤中，处理温度为400℃，处理时间为3小时。
进一步地，喷砂粗化处理步骤中，喷枪所采用的原料为氧化铝砂粒，喷枪的压力7-8kg/cm2。
进一步地，喷砂粗化处理步骤中，氧化铝砂粒型号为36#-60#棕刚玉。
进一步地，漂洗步骤中，漂洗处理的具体步骤如下：在60℃的温度条件下，先用氢氧化钠溶液漂洗6分钟；再用等量的盐酸溶液漂洗两次，每次漂洗时间为6分钟；最后用清洗剂漂洗干净后烘干。
进一步地，清洗步骤及漂洗步骤中的清洗剂均为去离子水。
进一步地，漂洗步骤中，氢氧化钠溶液的摩尔浓度为0.3mol/l，盐酸溶液的摩尔浓度为0.3mol/l。
进一步地，喷涂步骤中，含氟涂料为ptfe、fep、pfa、etfe、ppa中的一种或两种以上混合。
进一步地，烧结步骤中，烧结温度为430℃，烧结时间为5分钟，退火烘烤温度为300℃，退火烘烤时间为2小时。
本发明的有益效果在于：
1、本发明的模具外模的内壁上设有第一含氟涂料层，所述芯棒的外壁上设有第二含氟涂料层；由于喷涂在模具与物料接触表面上的含氟涂料的摩擦系数远远小于传统金属模具的摩擦系数，在聚合物加工过程中，它会在聚合物与金属模具之间形成一层低表面能的膜层，这膜层减少了聚合物熔体通过模具时所受的阻力，从而使小分子、阻燃剂等无法在模具出口处堆积形成口模积料，并且提高了线材的表面质量。因此，它具有防粘性好、耐高温、低摩擦、耐腐蚀好、耐磨性好和使用成本低的特点。经本发明制成的电线电缆挤出加工模具特别适用于低烟无卤料、阻燃tpu、阻燃tpe、阻燃tpv、阻燃聚乙烯、阻燃聚丙烯、高填充橡胶材料等阻燃材料的挤出加工成型。
2、本发明优化了工艺步骤及参数，无需复杂加工，同时，由于含氟涂料的不粘性，清洁模具无需特殊清机料，清机时间也缩短很多。因此，它具有制作工艺简单稳定、生产效率高、生产成本低和产品质量好的特点。
3、常用解决口模积料的方法是在配方中加入ppa含氟加工助剂或者高分子量硅酮类润滑剂，使他们在加工过程中在模具内表面形成一层低表面能膜层，以减少口模积料。但是材料成本上升300～2000元每吨，用本发明成批加工的模具平均单价不足百元，并且使用半年未发现有任何损坏，成本优势明显。
具体实施方式
下面，结合具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。除特殊说明的之外，本实施例中所采用到的材料及设备均可从市场购得。
一种电线电缆挤出成型模具，包括模具外模和设置于模具外模内部的芯棒，模具外模的内壁与芯棒的外壁之间形成胶料流道；模具外模的内壁上设有第一含氟涂料层，芯棒的外壁上设有第二含氟涂料层。
作为优选的实施方式，第一含氟涂料层、第二含氟涂料层的厚度均为25-30微米。
一种电线电缆挤出成型模具的制作方法，包括：
去脂处理步骤：用碱性除油剂对模具外模和芯棒分别进行去脂处理；
清洗步骤：完成去脂处理步骤后，将模具外模和芯棒分别冷却至室温，用清洗剂模具外模和芯棒分别进行清洗；
喷砂粗化处理步骤：完成清洗步骤后，用喷枪对模具外模的内壁和芯棒的外壁分别进行喷砂粗化处理；
漂洗步骤：完成喷砂粗化处理步骤后，对模具外模的内壁和芯棒的外壁分别进行漂洗处理，烘干水分；
喷涂步骤：完成漂洗步骤后，将含氟涂料均匀喷涂在模具外模的内壁上形成第一含氟涂料层，将含氟涂料均匀喷涂在芯棒的外壁上形成第二含氟涂料层；
烧结步骤：完成喷涂步骤后，将模具外模和芯棒分别置于420-440℃的烘箱中固化烧结4-10分钟，烧结完成后再进行退火处理，在280-320℃温度下烘烤1.5-2.5小时后，降至室温。
作为优选的实施方式，去脂处理步骤中，处理温度为400℃，处理时间为3小时。
作为优选的实施方式，喷砂粗化处理步骤中，喷枪所采用的原料为氧化铝砂粒，喷枪的压力7-8kg/cm2。
作为优选的实施方式，喷砂粗化处理步骤中，氧化铝砂粒型号为36#-60#棕刚玉。
作为优选的实施方式，为了处理喷砂可能引入的油脂、杂质等，采用酸碱漂洗处理的具体步骤如下：在60℃的温度条件下，先用氢氧化钠溶液漂洗6分钟；再用等量的盐酸溶液漂洗两次(第一次为中和前面使用过的碱性溶液)，每次漂洗时间为6分钟；最后用清洗剂漂洗干净后烘干。
作为优选的实施方式，清洗步骤及漂洗步骤中的清洗剂均为去离子水。
作为优选的实施方式，漂洗步骤中，氢氧化钠溶液的摩尔浓度为0.3mol/l，盐酸溶液的摩尔浓度为0.3mol/l。
作为优选的实施方式，烧结步骤中，烧结温度为430℃，烧结时间为5分钟，退火烘烤温度为300℃，退火烘烤时间为2小时。
作为优选的实施方式，喷涂步骤中，含氟涂料为以含氟高分子聚合物(如ptfe、fep、pfa、etfe、ppa等)为主的一种或者多种含氟聚合物的混合物涂料。
实施例1：
一种电线电缆挤出成型模具的制作方法，包括：
去脂处理步骤：用碱性除油剂对模具外模和芯棒分别进行去脂处理；
清洗步骤：完成去脂处理步骤后，将模具外模和芯棒分别冷却至室温，用清洗剂模具外模和芯棒分别进行清洗；
喷砂粗化处理步骤：完成清洗步骤后，用喷枪对模具外模的内壁和芯棒的外壁分别进行喷砂粗化处理；喷枪所采用的原料为氧化铝砂粒，喷枪的压力7.5kg/cm2。氧化铝砂粒型号为36#棕刚玉。
漂洗步骤：完成喷砂粗化处理步骤后，对模具外模的内壁和芯棒的外壁分别进行漂洗处理；漂洗处理的具体步骤如下：在60℃的温度条件下，先用氢氧化钠溶液漂洗6分钟；再用盐酸溶液漂洗两次，每次漂洗时间为6分钟；最后用清洗剂漂洗干净。进一步地，清洗步骤及漂洗步骤中的清洗剂均为去离子水。
喷涂步骤：完成漂洗步骤后，将含氟涂料均匀喷涂在模具外模的内壁上形成厚度为30微米的第一含氟涂料层，将含氟涂料均匀喷涂在芯棒的外壁上形成厚度为30微米的第二含氟涂料层；
烧结步骤：完成喷涂步骤后，将模具外模和芯棒分别置于430℃的烘箱中固化烧结5分钟，再在300℃温度下烘烤2小时后，降至室温。
实施例2：
一种电线电缆挤出成型模具的制作方法，包括：
去脂处理步骤：用碱性除油剂对模具外模和芯棒分别进行去脂处理；
清洗步骤：完成去脂处理步骤后，将模具外模和芯棒分别冷却至室温，用清洗剂模具外模和芯棒分别进行清洗；
喷砂粗化处理步骤：完成清洗步骤后，用喷枪对模具外模的内壁和芯棒的外壁分别进行喷砂粗化处理；喷枪所采用的原料为氧化铝砂粒，喷枪的压力7kg/cm2。氧化铝砂粒型号为36#棕刚玉。
漂洗步骤：完成喷砂粗化处理步骤后，对模具外模的内壁和芯棒的外壁分别进行漂洗处理；漂洗处理的具体步骤如下：在60℃的温度条件下，先用氢氧化钠溶液漂洗6分钟；再用盐酸溶液漂洗两次，每次漂洗时间为6分钟；最后用清洗剂漂洗干净。进一步地，清洗步骤及漂洗步骤中的清洗剂均为去离子水。
喷涂步骤：完成漂洗步骤后，将含氟涂料均匀喷涂在模具外模的内壁上形成厚度为25微米的第一含氟涂料层，将含氟涂料均匀喷涂在芯棒的外壁上形成厚度为25微米的第二含氟涂料层；
烧结步骤：完成喷涂步骤后，将模具外模和芯棒分别置于420℃的烘箱中固化烧结4分钟，再在280℃温度下烘烤1.5小时后，降至室温。
实施例3：
一种电线电缆挤出成型模具的制作方法，包括：
去脂处理步骤：用碱性除油剂对模具外模和芯棒分别进行去脂处理；
清洗步骤：完成去脂处理步骤后，将模具外模和芯棒分别冷却至室温，用清洗剂模具外模和芯棒分别进行清洗；
喷砂粗化处理步骤：完成清洗步骤后，用喷枪对模具外模的内壁和芯棒的外壁分别进行喷砂粗化处理；喷枪所采用的原料为氧化铝砂粒，喷枪的压力8kg/cm2。氧化铝砂粒型号为60#棕刚玉。
漂洗步骤：完成喷砂粗化处理步骤后，对模具外模的内壁和芯棒的外壁分别进行漂洗处理；漂洗处理的具体步骤如下：在60℃的温度条件下，先用氢氧化钠溶液漂洗6分钟；再用盐酸溶液漂洗两次，每次漂洗时间为6分钟；最后用清洗剂漂洗干净。进一步地，清洗步骤及漂洗步骤中的清洗剂均为去离子水。
喷涂步骤：完成漂洗步骤后，将含氟涂料均匀喷涂在模具外模的内壁上形成厚度为30微米的第一含氟涂料层，将含氟涂料均匀喷涂在芯棒的外壁上形成厚度为30微米的第二含氟涂料层。
烧结步骤：完成喷涂步骤后，将模具外模和芯棒分别置于440℃的烘箱中固化烧结10分钟，再在320℃温度下烘烤2.5小时后，降至室温。
效果评价
采用实施例1-3的模具及普通模具分别进行挤出测试，线材加工线径2.8mm，加工数量为1万米，阻燃材料阻燃等级为ul1581vw-1。测试结果参见表1。
表1：使用效果对比结果
由本发明制成的电线电缆挤出加工模具与高分子材料的摩擦系数在0.05-0.1之间，普通金属模具和高分子材料的摩擦系数在0.2-0.3之间，因此，经本发明制成的低摩擦电线电缆挤出加工模具特别适用于低烟无卤料、阻燃tpu、阻燃tpe、阻燃tpv、阻燃聚乙烯、阻燃聚丙烯、高填充橡胶材料等高粘度阻燃材料的挤出加工成型。
上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。