[发明专利]一种同步辐射联用注塑成型模具

说明书

本发明公开了一种同步辐射联用注塑成型模具，包括定模部分和动模部分，动模部分位于定模部分下方，并采用斜滑块分型的方式完成注塑成型的脱模过程，包括以拼合的方式组成注射型腔的入射侧滑块和出射侧滑块，注射型腔侧壁上设置有对透过的X射线不产生干扰的透明视窗；入射侧滑块上安装有能够实时监测温度与压力的温度压力传感器。本发明提供的同步辐射联用注塑成型模具，能够与同步辐射X射线散射实验站联用，在注塑成型制品的同时对聚合物微观结构的形成、发展以及最终定构等非线性、非平衡过程进行原位检测，不仅可以用来研究聚合物结晶形态和相形态的变化等重要的高分子物理现象，还填补了注塑过程的原位检测装置的空白。

技术领域

本发明涉及聚合物加工设备领域，尤其涉及一种一模一腔的单分型面注塑模具，使其能够与同步辐射X射线散射实验站联用，原位检测注塑过程中型腔内注塑样条内聚合物微观结构的形成、发展以及最终定构等非线性、非平衡过程，用来研究聚合物结晶形态和相形态的变化等重要的高分子物理现象。

背景技术

聚合物材料分子由于其分子量大，内部结构形态复杂多变，加之以加工工艺的不同更增加了聚合物材料微观形态的多样性。常规的检测手段只能得到其静态的结构信息，无法得知在加工和使用过程中聚合物材料结构的形成和演化过程。同步辐射X射线的高亮度提供的高空间和高时间分辨检测，使我们能够实时原位在线的跟踪聚合物材料在加工和使用过程中的结构变化过程，为通过加工调控聚合物材料结构、理解认识结构与性能之间的关系提供直接的实验数据。原位在线研究的先决条件除了同步辐射光源高亮度提供的高空间和高时间分辨外，还需要对样品环境控制的原位装置进行设计，否则同步辐射的优势就很难充分发挥出来。因此，针对聚合物材料的特点，设计研制解决聚合物材料基础和应用科学问题的原位样品装置非常重要。

国内外高分子科学研究群体已是同步辐射中心的重要用户群，他们已经研制出了许多同步辐射X射线联用的原位样品装置。国家同步辐射实验室软物质研究组自主研制了具有恒应变速率的伸展流变装置和模拟挤出装置。适当改变装置设置可以模拟纺丝和吹膜过程中熔体在拉伸过程中结构的形成过程。挤出装置可以直接模拟挤出过程中高分子材料结构的形成过程，还可以外加牵引拉伸装置来模拟熔体纺丝的加工过程。美国纽约州立大学的Benjamin Hsiao和Benjamin Chu组将纺丝、挤出、拉伸和剪切等高分子材料加工和性能检测的装置与同步辐射X射线散射实验站联用，研究加工外场作用下聚合物结晶和其它有序过程。注塑成型因其模腔塑型的特点、复杂而又精确的控制以及高压的成型环境，使得注塑成型模具难以像纺丝、挤出、拉伸和剪切等聚合物材料加工和性能检测的装置一样较为容易地放置在X射线散射实验站样品台上，进行原位同步辐射实验和检测。

发明内容

为了解决以上问题，本发明的目的是提供一种同步辐射联用注塑成型模具，其能够与同步辐射X射线散射实验站联用，用来研究聚合物结晶和其它有序过程。

为了实现以上目的，本发明采用的技术方案：

一种同步辐射联用注塑成型模具，包括：

定模部分；

动模部分，位于定模部分下方，采用斜滑块分型的方式完成注塑成型的脱模过程，包括以拼合的方式组成注射型腔的入射侧滑块和出射侧滑块，所述注射型腔侧壁上设置有对透过的X射线不产生干扰的透明视窗。

本发明中，模具为一模一腔的单分型面注塑模具，使用压板安装在注塑机内。成型型腔在动模部分，且以两滑块拼合的方式组成型腔，同步辐射X射线发射部分在动模一侧，接收部分在动模另一侧，实现在生产制品的同时对注塑成型加工中聚合物微观结构的形成、发展以及最终定构等非线性、非平衡过程进行原位检测，可以用来研究聚合物结晶形态和相形态的变化等重要的高分子物理现象。

进一步的是，所述入射侧滑块上安装有能够实时监测温度与压力的温度压力传感器。传感器探头与型腔侧壁对齐，能够实现实时在线检测型腔内温度和压力的变化。