[发明专利]一种模压超临界流体快速溶胀的高分子成型及发泡的工艺及装置

权利要求书

1.一种模压超临界流体快速溶胀的高分子成型及发泡的工艺，其特征在于，包括如下步骤：第1步，将聚合物熔融后和超临界流体混合并注入模腔中，然后降温，使聚合物表面凝固；第2步，将第1步得到的聚合物与超临界流体进行模压发泡处理，得到发泡材料。

2.根据权利要求1所述的模压超临界流体快速溶胀的高分子成型及发泡的工艺，其特征在于，在一个实施方式中，第1步中在降温过程中使聚合物的表面形成纹路。

3.根据权利要求1所述的模压超临界流体快速溶胀的高分子成型及发泡的工艺，其特征在于，所述的聚合物或高分子是指可以进行超临界模压发泡的通用塑料、工程塑料或特种工程塑料，包括但不限于：聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚乳酸、聚氨酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚酰亚胺、聚苯硫醚、聚醚酰亚胺等无定型或半结晶热塑性聚合物以及它们的共聚物或共混物；超临界流体包括但不限于：二氧化碳、氮气、水、乙醇等以及它们的共混物。

4.根据权利要求1所述的超临界模压快速成型及发泡的工艺，其特征在于，第1步中的混合过程中的温度范围是100 ~ 400℃，压力范围是5 ~ 30 MPa；其特征在于，第2步中的模压发泡的温度范围是30 ~ 350℃，压力范围是5 ~ 40 MPa；其特征在于，第1步中，将混合物注入一个模具后，继续将混合物注入另一个模具中。

5.一种模压超临界流体快速溶胀的高分子成型及发泡的装置，其特征在于，包括混合系统和模压发泡系统；

其中，混合系统包括：

注塑机喂料筒（1），连接于注塑机混料装置（3），用于加入聚合物材料；

注塑机超临界流体注入装置（2），连接于注塑机混料装置（3），用于向混合系统中加入超临界流体；

注塑机混料装置（3），用于混料充模操作；

模压发泡系统包括：

模具，包括上模和下模，上模（7）和下模（8）闭合后内部形成模腔（9）；模腔内带有加热和/或冷却等控温系统。

6.根据权利要求5所述的模压超临界流体快速溶胀的高分子成型及发泡的装置，其特征在于，上模（7）或者下模（8）的内部设有气室，气室（10、11）连接于气体容器（16）；

气室（10、11）通过气体加入板（12、13）与模腔（9）连通；气体加入板中包括固定板（21），固定板（21）背向模腔（9）的一侧设有可以上下运动的活动板（22），活动板（22）朝向模腔（9）的一侧设有凸起纹路（20），当活动板（22）朝向模腔（9）运动时，凸起纹路（20）可以穿过固定板（21）；在活动板（22）和固定板（21）上还分布有通气孔（19）。

7.根据权利要求5所述的超临界模压快速成型及发泡的装置，其特征在于，气室（10、11）通过气室的进气口（17）连接于气体容器（16），并且气室（10、11）上还分别设排气口（18）；气体容器（16）依次通过控制阀（15）和增压泵（14）连接于进气口。

8.根据权利要求8所述的模压超临界流体快速溶胀的高分子成型及发泡的装置，其特征在于，模压发泡系统中包括至少两个模具，注塑机混料装置（3）可以连接于其中的任意一个模具，还包括用于控制注塑机混料装置（3）进行运动的位移装置（4），可以将注塑机混料装置（3）从与一个模具的连接切换至与另一个模具的连接；其特征在于，注塑机混料装置（3）的出料口上还设有注塑机注射口控制阀（5），用于控制出料过程口的开闭。

9.根据权利要求8所述的模压超临界流体快速溶胀的高分子成型及发泡的装置，其特征在于，在模具上还设有模具的进料控制装置（6），与注塑机混料装置（3）的出料口连接，用于控制模具进料口的开闭；模腔内涂有特氟龙涂层。

10.权利要求5所述的高分子成型及发泡的装置在用于超临界发泡材料制造中的用途。