一种用于聚羟基烷酸酯的环保型注塑工艺的制作方法

1.本发明属于注塑工艺技术领域，尤其涉及一种用于聚羟基烷酸酯的环保型注塑工艺。


背景技术：

2.作为一种天然的高分子材料，聚羟基烷酸酯具有常见高分子的基本特征，如热可塑性或可热加工性。同时，聚羟基烷酸酯还具有一些特殊的材料学特征，如：非线性光学活性、压电性、气体阻隔性等，其基本性能与聚丙烯相似。最重要的是，聚羟基烷酸酯作为一种生物材料，还具有非常重要的两大属性：（1）良好的生物可降解性；（2）良好的生物相容性。正因为聚羟基烷酸酯有千奇百怪的支链，所以这一家族也汇集了众多的优良性能，其潜在的应用领域也是十分广泛。目前已知的聚羟基烷酸酯可用于医疗、药物、化妆品等高附加值领域，也在环保包装材料、喷涂材料、衣料服装、器具类材料、电子通信、快速消费品、农业产品、自动化产品、化学介质等领域有广泛的应用前景。
3.随着科技的进步, 聚羟基烷酸酯的应用领域也必然越来越广。然而聚羟基烷酸酯的大规模产业化和商业化一直受到生产成本的制约,特别是聚羟基烷酸酯缺乏定制化的注塑工艺，在一定程度上限制其应用与开展。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，而提供了一种用于聚羟基烷酸酯的环保型注塑工艺。本发明的注塑工艺具有工艺简单易操作，同时针对聚羟基烷酸酯的特质，所制造的塑料具有良好的力学性能。
5.本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种用于聚羟基烷酸酯的环保型注塑工艺，包括以下工艺步骤：步骤一、将聚羟基烷酸酯以及云母、氧化锌、马来酸酐接枝聚丙烯、ac发泡剂送入混料机内，其中，所述聚羟基烷酸酯可选自由江苏省海安石油化工厂生产，产品型号为tmpto，马来酸酐接枝聚丙烯可选自由科艾斯化学有限公司生产，型号为bp-5，转速500-900r/min，混合12-15min，制成均匀的基材混合料；步骤二、将第一步制成的基材混合料，在60-70℃下真空干燥2-5h，送入双螺杆挤出机中，其中，加料段温度为50-70℃，混料段温度为65-110℃，塑化段温度为100-130℃，机头温度为115-155℃，螺杆转速50-80r/min，经切粒机切粒后，制得上述基材的粒料；步骤三、将上述基材粒料，在70-85℃下的真空环境下干燥1-4h，待用；步骤四、将上述烘干的粒料，根据模具的大小将粒料经过准确计量后注入模具型腔中，然后再直接将压缩过的气体注入其中，温度设定为：进料口120-150℃，压缩段145-165℃，计量段160-175℃，喷嘴165-175℃。
6.进一步地，步骤四中注塑时的压力为30-50mpa，注塑周期为30-45s，保压时间为3-5s，螺杆转速为130-160r/min。
7.进一步地，所述步骤二中挤出机的挤出速度为225-245r/min，挤出温度为220℃，
喂料速度为35-40r/min。
8.更进一步地，所述步骤二中挤出机的挤出速度为230r/min，喂料速度为39r/min。
9.进一步地，所述步骤二中加料段温度为58-62℃，混料段温度为70-85℃，塑化段温度为105-110℃，机头温度为120-135℃。
10.进一步地，所述步骤四中压缩气体加入至模具型腔内的压强达到65-80mpa。
11.本发明的有益效果的具体体现为：本发明在注塑过程中将粒料注入模具型腔中，然后再直接将压缩过的气体注入其中，采用这个过程，气体会凭借其物理特性在型腔中不断向下扩散，使塑料熔体可以最大化地充盈到整个型腔中，最后等模具冷却凝固后开模即可；同时，本发明在注塑中的温度设定为：进料口120-150℃，压缩段145-165℃，计量段160-175℃，喷嘴165-175℃，由于模具的温度及熔融料特性和压力大小等都会对注塑成型的最后结果造成各种各样的影响，如果模具的温度较高，就会使熔融料冷却的速度比较慢，导致最后的塑料制品密度较高。由于塑料制品本身的收缩性较大，会使塑料制品本身的体积变化较为明显。同时聚羟基烷酸酯会在熔融后冷凝的过程中结晶，由于结晶会导致塑料的脆性变高，降低其延展性，所以在注塑过程中将温度控制在这一数值范围能够在一定程度上减少结晶的生成，从而提升聚羟基烷酸酯塑料的各项力学性能。
具体实施方式
12.下面结合具体实施例进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
13.实施例1一种用于聚羟基烷酸酯的环保型注塑工艺，包括以下工艺步骤：将聚羟基烷酸酯以及云母、氧化锌、马来酸酐接枝聚丙烯、ac发泡剂按照质量比为53：1：0.5：3：1.2送入混料机内，转速500r/min，混合12min，制成均匀的基材混合料；将第一步制成的基材混合料，在60℃下真空干燥2h，送入双螺杆挤出机中，其中，加料段温度为50℃，混料段温度为65℃，塑化段温度为100℃，机头温度为115℃，螺杆转速50r/min，挤出速度为225r/min，挤出温度为220℃，喂料速度为35r/min，经切粒机切粒后，制得上述基材的粒料；将上述基材粒料，在70℃下的真空环境下干燥1h，待用；将上述烘干的粒料，根据模具的大小将粒料经过准确计量后注入模具型腔中，然后再直接将压缩过的气体注入其中，至模具型腔内的压强达到65mpa为止，温度设定为：进料口120℃，压缩段145℃，计量段160℃，喷嘴165℃，其中，注射压力为30mpa，注塑周期为30s，保压时间为3s，螺杆转速为130r/min实施例2一种用于聚羟基烷酸酯的环保型注塑工艺，包括以下工艺步骤：步骤一、将聚羟基烷酸酯以及云母、氧化锌、马来酸酐接枝聚丙烯、ac发泡剂按照质量比为53：1：0.5：3：1.2送入混料机内，转速700r/min，混合13min，制成均匀的基材混合料；步骤二、将第一步制成的基材混合料，在65℃下真空干燥3h，送入双螺杆挤出机中，其中，加料段温度为65℃，混料段温度为95℃，塑化段温度为115℃，机头温度为135℃，螺杆转速65r/min，挤出速度为235r/min，挤出温度为220℃，喂料速度为37/min，经切粒机切粒后，制得上述基材的粒料；
步骤三、将上述基材粒料，在77℃下的真空环境下干燥2.5h，待用；步骤四、将上述烘干的粒料，根据模具的大小将粒料经过准确计量后注入模具型腔中，然后再直接将压缩过的气体注入其中，至模具型腔内的压强达到70mpa为止，温度设定为：进料口135℃，压缩段150℃，计量段167℃，喷嘴170℃，其中，注射压力为40mpa，注塑周期为37s，保压时间为4s，螺杆转速为145r/min。
14.实施例3一种用于聚羟基烷酸酯的环保型注塑工艺，包括以下工艺步骤：步骤一、将聚羟基烷酸酯以及云母、氧化锌、马来酸酐接枝聚丙烯、ac发泡剂按照质量比为53：1：0.5：3：1.2送入混料机内，转速900r/min，混合15min，制成均匀的基材混合料；步骤二、将第一步制成的基材混合料，在70℃下真空干燥5h，送入双螺杆挤出机中，其中，加料段温度为70℃，混料段温度为110℃，塑化段温度为130℃，机头温度为155℃，螺杆转速80r/min，挤出速度为245r/min，挤出温度为220℃，喂料速度为40r/min，经切粒机切粒后，制得上述基材的粒料；步骤三、将上述基材粒料，在85℃下的真空环境下干燥4h，待用；步骤四、将上述烘干的粒料，根据模具的大小将粒料经过准确计量后注入模具型腔中，然后再直接将压缩过的气体注入其中，至模具型腔内的压强达到80mpa为止，温度设定为：进料口150℃，压缩段165℃，计量段175℃，喷嘴175℃，其中，注射压力为50mpa，注塑周期为45s，保压时间为5s，螺杆转速为160r/min。
15.对比例本对比例工艺步骤及参数与实施例2的不同之处在于本对比例没有在步骤四中加入压缩气体。
16.通过对实施例1-3所制备的塑料进行拉伸强度、冲击强度以及断裂伸长率的测试，所得结果如下表所示：表1 测试结果 实施例1实施例2实施例3对比例拉伸强度mpa36.438.237.235.5冲击强度，kj/m21.821.961.921.82断裂伸长率，B0445430410其中，拉伸强度、断裂伸长率的测试方法为：《gb/t 1040.1-2018 塑料拉伸性能的测定》，具体的，断裂伸长率的测试方法为：设置预应力后，将校准后的引伸计安装在试样的标距上并调整，在试样破坏时记录该拉伸长度，该长度与拉伸前试样长度的比值即为断裂伸长率；拉伸强度的测试方法为：在用引伸计拉伸过程当中，所观察到的最大初始应力即为拉伸强度，同时该值也可能是试样在屈服或断裂时的应力；冲击强度的测试方法为：《iso 179-1-2010塑料.摆式冲击性能的测定》；从以上表格可以看出实施例2的各项数据最佳，为最优实施例，同时步骤四中压缩气体的加入也对塑料的机械性能有较大的影响。
17.以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种用于聚羟基烷酸酯的环保型注塑工艺，其特征在于，包括以下工艺步骤：步骤一、将聚羟基烷酸酯以及云母、氧化锌、马来酸酐接枝聚丙烯、ac发泡剂送入混料机内，转速500-900r/min，混合12-15min，制成均匀的基材混合料；步骤二、将第一步制成的基材混合料，在60-70℃下真空干燥2-5h，送入双螺杆挤出机中，其中，加料段温度为50-70℃，混料段温度为65-110℃，塑化段温度为100-130℃，机头温度为115-155℃，螺杆转速50-80r/min，经切粒机切粒后，制得上述基材的粒料；步骤三、将上述基材粒料，在70-85℃下的真空环境下干燥1-4h，待用；步骤四、将上述烘干的粒料，根据模具的大小将粒料经过准确计量后注入模具型腔中，然后再直接将压缩过的气体注入其中，温度设定为：进料口120-150℃，压缩段145-165℃，计量段160-175℃，喷嘴165-175℃。2.根据权利要求1所述的一种用于聚羟基烷酸酯的环保型注塑工艺，其特征在于，所述步骤四中注塑时的压力为30-50mpa，注塑周期为30-45s，保压时间为3-5s，螺杆转速为130-160r/min。3.根据权利要求1所述的一种用于聚羟基烷酸酯的环保型注塑工艺，其特征在于， 所述步骤二中挤出机的挤出速度为225-245r/min，挤出温度为220℃，喂料速度为35-40r/min。4.根据权利要求3所述的一种用于聚羟基烷酸酯的环保型注塑工艺，其特征在于，所述步骤二中挤出机的挤出速度为230r/min，喂料速度为39r/min。5.根据权利要求1-5中任一项所述的一种用于聚羟基烷酸酯的环保型注塑工艺，其特征在于，所述步骤二中加料段温度为58-62℃，混料段温度为70-85℃，塑化段温度为105-110℃，机头温度为120-135℃。6.根据权利要求1所述的一种用于聚羟基烷酸酯的环保型注塑工艺，其特征在于，所述步骤四中压缩过的气体加入至模具型腔内的压强达到65-80mpa。

技术总结
本发明公开了一种用于聚羟基烷酸酯的环保型注塑工艺，属于注塑工艺技术领域。所述用于聚羟基烷酸酯的环保型注塑工艺包括以下工艺步骤：将聚羟基烷酸酯以及云母、氧化锌、马来酸酐接枝聚丙烯、AC发泡剂送入混料机内，制成均匀的基材混合料；将制成的基材混合料真空干燥，送入双螺杆挤出机中，经切粒机切粒后，制得上述基材的粒料；将上述基材粒料，在70-85℃下的真空环境下干燥1-4h，待用；将上述烘干的粒料，经过准确计量后注入模具型腔中，然后再直接将压缩过的气体注入其中。本发明注塑工艺具有工艺简单易操作，同时针对聚羟基烷酸酯的特质，所制造的塑料具有良好的力学性能。所制造的塑料具有良好的力学性能。


技术研发人员：黄文集 苏成贵 许毅 张涛 覃海钊 焦青伟
受保护的技术使用者：福建冠中科技有限公司
技术研发日：2022.04.02
技术公布日：2022/5/25