本發明專利技術公開一種高分子材料注塑設備的在線深冷改性裝置，包括注塑成型裝置和深冷改性裝置，所述深冷改性裝置包括傳送機構、深冷裝置箱體和液氮儲罐，所述傳送機構設置于深冷裝置箱體底部，所述深冷裝置箱體包括冷卻室、深冷保溫室和回火室，所述深冷裝置箱體的兩端設有可移動的深冷裝置箱蓋，所述冷卻室和深冷保溫室之間以及深冷保溫室和回火室之間設有可移動的保溫隔板，所述液氮儲罐分別與冷卻室和深冷保溫室連通連接。冷卻室用于深冷降溫，保溫室用于深冷保溫，回火室用于深冷后的升溫及回火保溫，從冷卻、結構改性和應力消除三個方面同時提供相應的處理方案，從而實現提高高分子材料制件的力學性能、耐磨性和尺寸穩定性。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及高分子材料制造
，具體涉及一種高分子材料注塑設備的在線深冷改性裝置。
技術介紹
高分子材料是指可以用作結構材料，能在較大的溫度范圍內承受機械應力和在比較苛刻的物理化學環境中使用的高分子材料，主要用于家電、電子、汽車、通信等行業的配套件。2011年，全球高分子材料需求約為950萬噸，其中中國市場需求為270萬噸，并且保持5％-10％的增長速度。可見，高分子材料在日常生活中的用量非常廣泛。注塑成型是一種注射兼模塑的高分子材料成型方法，其通過在一定溫度下，通過螺桿攪拌完全熔融的塑料材料，用高壓射入模腔，經冷卻固化后，得到成型品的方法。注塑成型方法的優點是生產速度快、效率高，操作可實現自動化，花色品種多，形狀可以由簡到繁，尺寸可以由大到小，產品易更新換代，能成形狀復雜的制件，注塑成型適用于大量生產與形狀復雜產品等成型加工領域。隨著現代工業技術的不斷發發展，對材料的性能提出了更高的要求，當代材料的一大研究趨勢主要表現為，在基本不改變現有的傳統材料成分的基礎上提高其性能，從而有效的提高資源的利用率和回收率，充分發揮材料的潛力。深冷處理技術作為低溫技術在材料方面的應用，能夠有效改善材料的耐磨性、尺寸穩定性和綜合力學性能，近年來受到廣泛重視。有研究發現深冷處理能夠同時提高尼龍材料的強度和延伸率，然而傳統的高分子材料深冷處理是針對注塑成型后已穩定到室溫的產品而開展，為了使得深冷處理效果更加明顯，考慮把深冷處理環節置于注塑過程中進行，從而能夠實現塑料均勻冷卻、分子結構調整、釋放應力等功能。因此，需要提供一種高分子材料注塑設備的在線深冷改性裝置，通過在線方式對注塑成型的高分子材料進行深冷處理，使得分子結構結合更加緊密，微觀結構更加平衡有序，從而改善高分子材料的力學性能、耐磨性以及尺寸穩定性等性能。
技術實現思路
本專利技術要解決的技術問題是提供一種高分子材料注塑設備的在線深冷改性裝置，針對傳統的高分子材料注塑設備，安裝一套帶有回火功能的深冷改性裝置，能實現對注塑脫模后的制件及時進行在線深冷處理，從而提高高分子材料制件的力學性能、耐磨性和尺寸穩定性。為解決上述技術問題，本專利技術采用下述技術方案：一種高分子材料注塑設備的在線深冷改性裝置，包括注塑成型裝置和深冷改性裝置，所述深冷改性裝置包括傳送機構、深冷裝置箱體和液氮儲罐，所述傳送機構設置于深冷裝置箱體底部，所述深冷裝置箱體包括冷卻室、深冷保溫室和回火室，所述深冷裝置箱體的兩端設有可移動的深冷裝置箱蓋，所述冷卻室和深冷保溫室之間以及深冷保溫室和回火室之間設有可移動的保溫隔板，所述液氮儲罐分別與冷卻室和深冷保溫室連通連接。優選地，所述冷卻室和深冷保溫室的頂部均設有風機和液氮分散器，所述液氮儲罐上設有液氮出口閥，所述液氮出口閥通過液氮傳輸管與液氮分散器連接。由于剛注塑完的制件溫度相對較高并存在較大的溫度梯度，溫度較高的區域分子結構處于較活躍的狀態，使得制件結構不穩定。在隨后的自然冷卻過程中容易產生較高的殘余應力，使得制件尺寸不穩定。液氮分散器采用不銹鋼環管上面開小孔制成，通過控制降溫速度進行緩慢降溫，使得高分子材料制件的冷卻過程均勻可控，減小制件的溫度梯度，從而提高制件尺寸穩定性。高分子材料在深冷溫度下分子運動緩慢，分子鏈內部能量增加，使得分子結合更加緊密有序，提高了結晶度，使得整個材料結構更加穩定致密，從而顯著提高高分子材料的性能。優選地，所述回火室的頂部設有風機和加熱裝置。所述加熱裝置為電阻加熱元件，在回火室可以根據需要對深冷處理后的制件進行回火處理，從而進一步降低制件的殘余應力，提高尺寸穩定性。優選地，所述注塑成型裝置包括注塑機噴嘴、靜態模板、動態模板和注塑模具，所述注塑機噴嘴固定設置在靜態模板上，所述注塑模具設置在靜態模板和動態模板之間，所述注塑模具與注塑機噴嘴連通連接。注塑機噴嘴通過高壓使融化的高分子材料注入注塑模具成型，制件成型脫模后置于傳送機構上，進入深冷改性裝置進行深冷處理。優選地，所述深冷裝置箱蓋和保溫隔板分別由氣動裝置控制上下移動。成型的高分子材料制件置于傳送機構上，傳送機構帶動制件向深冷裝置箱體移動，通過氣動裝置控制深冷裝置箱蓋和保溫隔板的上下移動，可以控制制件在深冷裝置箱蓋內依次進入冷卻室、深冷保溫室和回火室進行處理。優選地，所述液氮儲罐上還設有氮氣出口閥和安全閥。氮氣出口閥和安全閥是液氮儲罐的保護裝置，使液氮儲罐能自動泄壓，防止發生爆炸，去除安全隱患，另外此方法安全可靠，節約環保。優選地，所述液氮傳輸管上設有電磁閥。電磁閥為低溫電磁閥，可以控制液氮的供應。優選地，所述冷卻室、深冷保溫室和回火室內均固定設有溫度傳感器。所述溫度傳感器為鉑電阻溫度傳感器，用于監測冷卻室、深冷保溫室和回火室的溫度，準確控制處理過程中的工藝參數如升溫速率，降溫速率，處理溫度和保溫時間等。優選地，所述深冷裝置箱體的箱壁為雙層不銹鋼板，雙層不銹鋼板中間填充聚氨酯發泡材料。這樣的結構具有較好的絕熱性能，在對制件進行深冷處理的過程中，控制深冷裝置箱體與外界的熱交換，節約能源。優選地，所述液氮儲罐為自增壓低溫液體儲罐，由雙層不銹鋼材料制成，中間夾層為真空。液氮儲罐具有自增壓功能，用于儲存低溫液氮。本專利技術的有益效果如下：本專利技術的一種高分子材料注塑設備的在線深冷改性裝置由于采用了以上技術方案，冷卻室用于深冷降溫，保溫室用于深冷保溫，回火室用于深冷后的升溫及回火保溫，處理過程中的工藝參數如升溫速率，降溫速率，處理溫度和保溫時間等均能精確控制，從冷卻、結構改性和應力消除三個方面同時提供相應的處理方案，從而實現提高高分子材料制件的力學性能、耐磨性和尺寸穩定性。附圖說明下面結合附圖對本專利技術的具體實施方式作進一步詳細的說明。圖1示出本專利技術的一種高分子材料注塑設備的在線深冷改性裝置的結構示意圖。圖2示出本專利技術的一種高分子材料注塑設備的在線深冷改性裝置的處理工藝曲線。具體實施方式為了更清楚地說明本專利技術，下面結合優選實施例和附圖對本專利技術做進一步的說明。附圖中相似的部件以相同的附圖標記進行表示。本領域技術人員應當理解，下面所具體描述的內容是說明性的而非限制性的，不應以此限制本專利技術的保護范圍。如圖1所示，一種高分子材料注塑設備的在線深冷改性裝置，包括注塑成型裝置和深冷改性裝置，所述注塑成型裝置包括注塑機噴嘴1、靜態模板2、動態模板4和注塑模具3，所本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種高分子材料注塑設備的在線深冷改性裝置，其特征在于：包括注塑成型裝置和深冷改性裝置，所述深冷改性裝置包括傳送機構(5)、深冷裝置箱體(18)和液氮儲罐(15)，所述傳送機構(5)設置于深冷裝置箱體(18)底部，所述深冷裝置箱體(18)包括冷卻室(6)、深冷保溫室(7)和回火室(8)，所述深冷裝置箱體(18)的兩端設有可移動的深冷裝置箱蓋(16)，所述冷卻室(6)和深冷保溫室(7)之間以及深冷保溫室(7)和回火室(8)之間設有可移動的保溫隔板(9)，所述液氮儲罐(15)分別與冷卻室(6)和深冷保溫室(7)連通連接。
【技術特征摘要】
1.一種高分子材料注塑設備的在線深冷改性裝置，其特征在于：包括注
塑成型裝置和深冷改性裝置，所述深冷改性裝置包括傳送機構(5)、深冷裝
置箱體(18)和液氮儲罐(15)，所述傳送機構(5)設置于深冷裝置箱體(18)
底部，所述深冷裝置箱體(18)包括冷卻室(6)、深冷保溫室(7)和回火室
(8)，所述深冷裝置箱體(18)的兩端設有可移動的深冷裝置箱蓋(16)，
所述冷卻室(6)和深冷保溫室(7)之間以及深冷保溫室(7)和回火室(8)
之間設有可移動的保溫隔板(9)，所述液氮儲罐(15)分別與冷卻室(6)和
深冷保溫室(7)連通連接。
2.根據權利要求1所述的一種高分子材料注塑設備的在線深冷改性裝置，
其特征在于：所述冷卻室(6)和深冷保溫室(7)的頂部均設有風機(14)和
液氮分散器(20)，所述液氮儲罐(15)上設有液氮出口閥(12)，所述液氮
出口閥(12)通過液氮傳輸管(17)與液氮分散器(20)連接。
3.根據權利要求1所述的一種高分子材料注塑設備的在線深冷改性裝置，
其特征在于：所述回火室(8)的頂部設有風機(14)和加熱裝置(21)。
4.根據權利要求1所述的一種高分子材料注塑設備的在線深冷改性裝置，
其特征在于：所述注塑成型裝置包括注塑機噴嘴(1)、靜態模板(2)、動態
模板(4)和注塑模...
【專利技術屬性】
技術研發人員：顧開選，王俊杰，童寧祥，郭嘉，崔晨，
申請(專利權)人：中國科學院理化技術研究所，
類型：發明
國別省市：北京;11
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