一种聚丙烯板模具及用其制造高强度聚丙烯板材的方法

1.一种聚丙烯板模具，包括成型模（1）和定型模（4），其特征在于：
所述成型模（1）的上下模之间安装带中心空腔的孔芯模（2），孔芯模的中心空腔内安装冷却水喷枪（3）；
所述定型模（4）的上下模分别安装在定模支架（6）上，定模支架前端连接挡水板（61），挡水板里侧安装第二冷却水喷头（7），所述定型模（4）的上下模内设冷却腔（41），冷却腔内安装第一冷却水喷头（5）；
所述孔芯模横截面或为圆形或为正方形或为长方形。
2.如权利要求1所述一种聚丙烯板模具，其特征在于：所述冷却水喷枪（3）为圆管状结构，内腔为喷腔（32），其前端为圆锥状喷嘴（31），喷嘴的圆锥面上开有小喷孔（311）。
3.一种制造高强度聚丙烯板材的方法，其特征在于：所述方法是利用权利要求1或2所述的一种聚丙烯板模具，安装在挤出机上，当熔融聚丙烯从成型模中挤出被定型模定型成中空板材的同时，对板材内外及定型模喷水进行冷却，使板材迅速冷却定型，从而获得高β晶型含量的聚丙烯或聚丙烯发泡板材，具体步骤如下：
（1）安装模具：将权利要求1或2所述的一种聚丙烯板模具安装在挤出机的出料口，模具向下倾斜5—10°、即模具中心线与水平线成5—10°夹角；
（2）将模具之冷却水喷枪和冷却水喷头分别与外部高压水泵连接；
（3）当熔融聚丙烯从成型模中挤出被定型模定型成中空板材时，启动高压水泵同时喷水：冷却水喷枪对板材内的中空孔喷水进行冷却，第二冷却水喷头对板材外上下表面喷水进行冷却，第一冷却水喷头对定型模冷却腔喷水进行冷却，使定型模板材迅速冷却定型，从而获得高β晶型含量的聚丙烯或聚丙烯发泡板材；
（4）最后按宽度、长度裁切。

一种聚丙烯板模具及用其制造高强度聚丙烯板材的方法\n技术领域\n[0001] 本发明涉及聚丙烯板材制造领域，特别涉及一种聚丙烯板模具及用其制造高强度聚丙烯板材的方法。\n背景技术\n[0002] 聚丙烯（以下简称PP）发泡材料以其优良的的耐热及机械性能，有着广泛的市场需求，但聚丙烯是结晶性聚合物，内部存在着很大球晶，造成聚丙烯的抗冲击强度低韧性差，尤其低温下发脆，使聚丙烯（ＰＰ）的进一步利用与发展受到限制；为改善ＰＰ性能上的不足，常用的方法有二种：\n[0003] 1．弹性体增韧改性，它们确实极大地改善了基体树脂的冲击韧性，但同时又不可避免地降低了基体材料的刚性和强度；\n[0004] 2．β晶型成核剂改性，其优点是既提高制品抗冲击性又不降低制品的热变形温度, 甚至可提高制品的热变形温度，使抗冲击性和耐热变形性矛盾的两个方面得到兼顾，当使用PP再生料或PP复合有其它塑料时，效果不明显。\n[0005] 上述方法存在的问题是：工艺较复杂，成本高。\n发明内容\n[0006] 本发明的目的在于提供一种能有效提高聚丙烯板材强度的聚丙烯板模具及用其制造高强度聚丙烯板材的方法，以克服已有技术所存在的上述不足。\n[0007] 本发明采取的技术方案是：一种聚丙烯板模具，包括成型模和定型模，所述成型模的上下模之间安装带中心空腔的孔芯模，孔芯模的中心空腔内安装冷却水喷枪；所述定型模的上下模分别安装在定模支架上，定模支架前端连接挡水板，挡水板里侧安装第二冷却水喷头，所述定型模上下模内设冷却腔，冷却腔内安装第一冷却水喷头；所述孔芯模横截面或为圆形或为正方形或为长方形。\n[0008] 其进一步的技术方案是：所述冷却水喷枪为圆管状结构，内腔为喷腔，其前端为圆锥状喷嘴，喷嘴的圆锥面上开有小喷孔。\n[0009] 本发明的另一技术方案是：一种制造高强度聚丙烯板材的方法，所述方法是利用上述的一种聚丙烯板模具，安装在挤出机上，当熔融聚丙烯从成型模中挤出被定型模定型成中空板材的同时，对板材内外及定型模喷水进行冷却，使板材迅速冷却定型，从而获得高β晶型含量的聚丙烯或聚丙烯发泡板材，具体步骤如下：\n[0010] （1）安装模具：将上述一种聚丙烯板模具安装在挤出机的出料口，模具向下倾斜\n5—10°、即模具中心线与水平线成5—10°夹角；\n[0011] （2）将模具之冷却水喷枪和冷却水喷头分别与外部高压水泵连接；\n[0012] （3）当熔融聚丙烯从成型模中挤出被定型模定型成中空板材时，启动高压水泵同时喷水：冷却水喷枪对板材内的中空孔喷水进行冷却，第二冷却水喷头对板材外上下表面喷水进行冷却，第一冷却水喷头对定型模冷却腔喷水进行冷却，使定型模板材迅速冷却定型，从而获得高β晶型含量的聚丙烯或聚丙烯发泡板材；\n[0013] （4）最后按宽度、长度裁切。\n[0014] 由于采取上述技术方案，本发明之一种聚丙烯板模具及用其制造高强度聚丙烯板材的方法具有如下有益效果：\n[0015] 1. 本发明之一种聚丙烯板模具是在原有模具的基础上改造，只需在定模支架上连接挡水板，在挡水板内侧和定型模冷却腔内安装冷却水喷头，将孔芯模改为中空管状结构、并安装冷却水喷枪，然后配合挤出机使用，即可生产得到高强度聚丙烯板材，模具结构简单，没有改变原来的装配尺寸，不会增加太多成本，容易实施推广；\n[0016] 2．本发明之一种聚丙烯板模具及用其制造高强度聚丙烯板材的方法，将聚丙烯板材设计成中空状内外同时喷水，利用聚丙烯高分子材料在高温下进行熔体结晶时，遭遇急冷、分子链具有很快的结晶速度，球晶比较规整地成长，数目很多，尺寸很小、形成细小致密的球晶颗粒，从而获得不需要β晶型成核剂的高β晶型含量的聚丙烯制品，工艺简单，提高聚丙烯板材抗冲击强度效果明显，成本低，无污染。\n[0017] 3．由于模具定模支架前端连接挡水板，模具安装时向下倾斜5—10°，因而喷水不会外泄，不会倒流使孔芯模冷却造成挤出故障。\n[0018] 下面结合附图及实施例对本发明之一种聚丙烯板模具及用其制造高强度聚丙烯板材的方法的技术特征作进一步的说明。\n附图说明\n[0019] 图1为本发明之一种聚丙烯板模具结构示意图；\n[0020] 图2为图1之A部放大图；\n[0021] 图3为一种聚丙烯板模具使用状态图；\n[0022] 图4～图6为高强度聚丙烯板材结构示意图：\n[0023] 图4为圆形中空孔，图5为方形中空孔，图6为长方形中空孔；\n[0024] 图中：\n[0025] 1—成型模， 2—孔芯模， 3—冷却水喷枪，31—喷嘴，311—小喷孔，32—喷腔，4—定型模，41—冷却腔，5—第一冷却水喷头，6—定模支架，61—挡水板，7—第二冷却水喷头，\n8—中空板材，81—聚丙烯，82—发泡层，83—中空孔，9—冷却水。\n具体实施方式\n[0026] 实施例一\n[0027] 一种聚丙烯板模具，包括成型模1和定型模4，所述成型模1的上下模之间安装带中心空腔的孔芯模2，孔芯模的中心空腔内安装冷却水喷枪3；\n[0028] 所述定型模4的上下模分别安装在上、下定模支架6上，上、下定模支架前端均连接挡水板61，上、下挡水板的里侧均安装第二冷却水喷头7，所述上下模内设冷却腔41，冷却腔内安装第一冷却水喷头5；\n[0029] 所述孔芯模横截面为圆形，所制成的板材中孔为圆形孔。\n[0030] 所述冷却水喷枪3为圆管状结构，内腔为圆形喷腔32，其前端为圆锥状喷嘴31，喷嘴的圆锥面上开有小喷孔311。\n[0031] 实施例二\n[0032] 一种聚丙烯板模具，其基本结构与实施例一相同，包括成型模1和定型模4，所述成型模1的上下模之间安装带中心空腔的孔芯模2，孔芯模的中心空腔内安装冷却水喷枪3；\n[0033] 所不同的是，所述孔芯模横截面为正方形或为长方形，所制成的板材中孔为正方形或为长方形。\n[0034] 作为变换可根据产品的需要设计成其他形状。\n[0035] 实施例三\n[0036] 一种制造高强度聚丙烯板材的方法，所述方法是利用实施例一或二所述的一种聚丙烯板模具，安装在挤出机上，当熔融聚丙烯从成型模中挤出被定型模定型成中空板材的同时，对板材内外及定型模喷水进行冷却，使板材迅速冷却定型，从而获得高β晶型含量的聚丙烯或聚丙烯发泡板材，具体步骤如下：\n[0037] （1）安装模具：将实施例一或二所述的一种聚丙烯板模具安装在挤出机的出料口，模具向下倾斜5—10°、即模具中心线与水平线成5—10°夹角；目的是为了避免喷出的冷却水倒流，使孔芯模冷却造成挤出故障；\n[0038] （2）将模具之冷却水喷枪和冷却水喷头分别与外部高压水泵连接；\n[0039] （3）当熔融聚丙烯从成型模中挤出被定型模定型成中空板材时，启动高压水泵同时喷水：冷却水喷枪对板材内的中空孔喷水进行冷却，第二冷却水喷头对板材外上下表面喷水进行冷却，第一冷却水喷头对定型模冷却腔喷水进行冷却，使定型模板材迅速冷却定型，从而获得高β晶型含量的聚丙烯或聚丙烯发泡板材；\n[0040] （4）最后按宽度、长度裁切，得成品板材。