[实用新型]一种石墨烯和塑料粒子共挤出的螺杆设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种石墨烯和塑料粒子共挤出的螺杆设备。

背景技术

石墨烯表面积极大，体积膨松，很少质量的石墨烯却具有很大的体积。这给石墨烯和塑料粒子共混制备石墨烯/塑料复合材料带来了很大的困难。例如塑料粒子与石墨烯的质量比为10：3，那么其体积比却有可能为10：30。

目前将石墨烯与塑料粒子共混的方式有两种：

①：通过密炼机将石墨烯与塑料熔融共混。通过少量多次添加石墨烯的方法基本上能解决塑料粒子与大体积石墨烯共混的困难，并且延长密炼时间以达到石墨烯与塑料共混均匀的目的。但是使用密炼机这种方法是不连续方法，对于塑料加工中的造粒环节效率极低，难以达到工业化生产的要求。

②：通过双螺杆挤出机将石墨烯与塑料熔融共混。双螺杆挤出机造粒效率高，属于连续生产。但是由于塑料在挤出机中行进过程速度快，混炼时间有限，来不及将大体积石墨烯完全与塑料共混。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：为了克服现有技术中的不足，本实用新型提供一种石墨烯和塑料粒子共挤出的螺杆设备。

本实用新型解决其技术问题所要采用的技术方案是：一种石墨烯和塑料粒子共挤出的螺杆设备，包括料筒和结构相同的两个螺杆，所述两个螺杆平行设置在料筒内，所述螺杆转动连接在料筒的内部，所述料筒一端设有进料斗，所述料筒另一端设有出料口，所述螺杆包括若干个密炼转子组件和若干个反向螺纹组件，所述密炼转子组件和反向螺纹组件由进料斗向出料口方向依次排布。密炼转子组件和反向螺纹组件的位置关系必须要满足，物料先经过密炼转子组件再经过反向螺纹组件，反过来设置不可以。因为密炼转子组件的作用是将大体积石墨烯与塑料相混合，所以必须靠近进料口。当石墨烯与塑料混合好之后，通过反向螺纹组件，使得石墨烯在塑料中分散更均匀。

优选的，所述密炼转子组件为四组，四组密炼转子组件依次串接，且相邻密炼转子组件之间间隔有螺杆的螺纹部。

优选的，所述反向螺纹组件为两组，两组反向螺纹组件依次串接在密炼转子组件后部的螺杆上，且相邻反向螺纹组件之间以及反向螺纹组件与密炼转子组件之间均间隔有螺杆的螺纹部。

进一步，所述螺杆两端螺纹部的螺距大于螺杆中间螺纹部的螺距。进料口的螺距大，有利于塑料和石墨烯的进料。出料口螺距大，起到降压作用，有利于出料。

本实用新型的有益效果是：本实用新型提供的一种石墨烯和塑料粒子共挤出的螺杆设备，在普通螺杆的基础上增加了四组密炼转子组件和两组反向螺纹组件，密炼转子组件类似于密炼机中的转子，其有独特的混炼功能，能够很好的将大量石墨烯与熔融塑料进行混炼，解决了挤出机难以对大体积石墨烯进行混炼的难题，连续使用四组密炼转子组件，使得这一效果更佳明显；反向螺纹组件的作用是增加挤出机中的压力与剪切力，挤出机中压力升高，剪切力增大有利于石墨烯在熔融塑料中分散均匀，连续使用两组反向螺纹组件，使得这一效果更佳明显，满足了制备石墨烯塑料复合材料的要求。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

图1是本实用新型最佳实施例的结构示意图。

图中：1、料筒，2、螺杆，3、进料斗，4、出料口，5、密炼转子组件，6、反向螺纹组件，7、螺纹部。

具体实施方式

现在结合附图对本实用新型作详细的说明。此图为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。

如图1所示，本实用新型的一种石墨烯和塑料粒子共挤出的螺杆设备，该设备采用双螺杆结构(图中为侧面视图)，主要包括料筒1和结构相同的两个螺杆2，两个螺杆2平行设置，且所述螺杆2转动连接在料筒1的内部，所述料筒1一端设有进料斗3，所述料筒1另一端设有出料口4，所述螺杆2包括若干个密炼转子组件5和若干个反向螺纹组件6，所述密炼转子组件5和反向螺纹组件6由进料斗3向出料口4方向依次排布。螺杆2一端连接电机通过电机带动螺杆2转动。

所述密炼转子组件5为四组，四组密炼转子组件5依次串接，且相邻密炼转子组件5之间间隔有螺杆2的螺纹部7。

所述反向螺纹组件6为两组，两组反向螺纹组件6依次串接在密炼转子组件5后部的螺杆2上，且相邻反向螺纹组件6之间以及反向螺纹组件6与密炼转子组件5之间均间隔有螺杆2的螺纹部7。

所述螺杆2两端螺纹部7的螺距a大于螺杆2中间螺纹部7的螺距b。

工作原理：