[发明专利]生产挤压填充聚合物组合物的挤压模具和工艺

权利要求书

1.一种限定了模具流动通道的挤压模具，所述模具流动通道从所述挤压模具的一端延伸到该挤压模具的相对端，所述模具包括：

(a)限定了限制流动通道的流动限制区，该限制流动通道从入口延伸到位于流动限制区的相对端上的出口，该限制流动通道具有：(i)出口，该出口的横截面积等于模具流动通道的最小横截面积；以及(ii)平均横截面积，该平均横截面积小于限制流动通道入口端的圆周面积；

(b)限定了重新分布流动通道的流动重新分布区，该重新分布流动通道从靠近限制流动通道的出口的入口延伸到位于该流动重新分布区的相对端上的出口，该重新分布流动通道与限制流动通道是流体连通的，并且其横截面积最初地从该限制流动通道的出口的横截面积开始增长；以及

(c)限定了到达流动通道的到达区，该到达流动通道从接近重新分布流动通道的出口的入口延伸到位于该到达区的相对端的出口，该到达流动通道与该重新分布流动通道是流体连通的，并且在到达区的入口端和出口端之间的任何两点处的横截面尺寸的变化小于百分之五；

其中，限制流动通道的平均横截面积小于重新分布或到达流动通道的横截面积；限制流动通道、重新分布流动通道以及到达流动通道的组合限定了模具流动通道；并且其中该模具流动通道提供了完全贯穿该模具的从模具的入口端至相对的出口端的聚合物熔体的流线型流动，该入口端限定了限制流动通道和模具的入口，而该出口端限定了到达流动通道和模具的出口。

2.如权利要求1所述的模具，其中贯穿(a)、(b)和(c)的模具流动通道只能从两个口到达，一个口位于模具的入口端，一个口位于模具的出口端。

3.如权利要求1所述的模具，其中模具包括至少一个模块部件。

4.如权利要求3所述的模具，其中流动限制区、流动重新分布区、和到达区中的至少一个包括模块部件。

5.如权利要求1所述的模具，其中模具具有小于2∶1的压缩比。

6.如权利要求1所述的模具，其中模具具有至少3∶1的压缩比。

7.如权利要求1所述的模具，其中流动限制区(a)的长度为4英寸(10厘米)或更小。

8.如权利要求1所述的模具，其中限制流动通道在流动限制区中的任何一点处具有圆形横截面。

9.如权利要求8所述的模具，其中流动重新分布区将聚合物熔体从限制流动通道分布到矩形到达流动通道中。

10.如权利要求1所述的模具，其中到达流动通道具有至少一个具有槽的壁，所述槽在到达流动通道的挤压方向延伸。

11.如权利要求1所述的模具，其中限制流动通道含有静态混合器挡板，该挡板允许通过限制流动通道的流线型流动。

12.如权利要求1所述的模具，其中限制流动通道没有静态混合器挡板。

13.如权利要求1所述的模具，其中限制流动通道具有圆形的横截面，长度在一至二英寸(2.5至5厘米(cm))之间，具有直径在0.5到1.5英寸(1.3到3.8cm)之间的出口，并且没有静态混合器元件。

14.一种挤压填充聚合物组合物的工艺，包括从挤压机并通过挤压模具挤压包括聚合物和填料的组合物，其中的改善在于该挤压模具是如权利要求1所述的挤压模具。

15.如权利要求14所述的工艺，其中填料从云母、滑石和纤维素材料构成的组中选择。

16.如权利要求14所述的工艺，其中基于全部的填充聚合物组合物的体积，填充聚合物组合物包含40体积百分比或更多的填料。

17.如权利要求16所述的工艺，其中填料是亲水性的，并且聚合物是聚乙烯或聚丙烯。

18.如权利要求17所述的工艺，其中聚合物是高密度聚乙烯。

19.如权利要求14所述的工艺，其中挤压机是锥形双螺杆挤压机。

20.如权利要求14所述的工艺，其中挤压模具包含具有圆形横截面的限制流动通道，其长度在一到二英寸(2.5到5厘米)之间，具有直径在0.5到1.5英寸(1.3到3.8厘米)之间的出口，并且没有静态混合器元件。