阅读说明：本技术 专用于生产pbt塑料板的工艺方法 (Special process method for producing PBT plastic plate ) 是由 刘福华 于 2020-07-04 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种专用于生产PBT塑料板的工艺方法,所述工艺包括：投料；烘干,去除水分：塑化挤出,采用特定温度分三区加热机筒,采用特定结构的PBT炮筒螺杆以及特定挤出速度；成型/定型,压缩成型区分为四区进行恒温,定型区对熔料不断降温,最后凝固结晶定型被挤出；保温热处理,三段热处理；切板。本发明能够减少产品内应力,避免收缩或开裂报废,制品内部几无气孔杂质。(The invention provides a special process method for producing a PBT plastic plate, which comprises the following steps: feeding; drying and removing water: plasticizing and extruding, namely heating a barrel in three zones at a specific temperature, and adopting a PBT barrel screw with a specific structure and a specific extrusion speed; molding/shaping, namely dividing the compression molding area into four areas for constant temperature, continuously cooling the molten material in the shaping area, and finally solidifying, crystallizing and shaping to be extruded; heat preservation heat treatment, three-stage heat treatment; and (5) cutting the plate. The invention can reduce the internal stress of the product, avoid shrinkage or cracking and scrap, and the product has few air hole impurities inside.)

专用于生产PBT塑料板的工艺方法

技术领域

本发明涉及一种专用于生产PBT塑料板的工艺方法。

背景技术

PBT(polybutyleneterephthalate，聚苯二甲酸丁二醇酯)成型是把粒状物料由料斗加入到挤出机的机筒内，物料在螺杆旋转的挤压推动作用下，通过机筒内壁和螺杆表面的摩擦作用向前输送和压实，通过机筒外部的加热装置和摩擦预热，在高温、高压条件下熔融塑化。然后，连续转动的螺杆再把熔融物料推入机头模具，从机头模具挤出的熔融物料经冷却定型成为所需的PBT制品。

PBT板成型工艺过程包括：投料-烘干-塑化挤出-成型定型-切板-倒边等，在塑化挤出过程中，需要对机筒进行加温，在成型定型过程中，需要进行恒温。

目前在制备PBT板过程中，塑化挤出时分为三区对机筒加温：

一区加料段温度为260-270℃；

二区融熔压缩段温度为260-270℃；

三区均化段温度为270-280℃；

接头温度为250-260℃；

螺杆长径比为30：1，压缩比为3，挤出速度为25-30r/min。

在压缩成型时分四区进行恒温：

前一区温度：270-280℃；

前二区温度：275-290℃；

后一区温度：275-290℃；

后二区温度：275-290℃。

在热处理分为十一段：

第一段：加温温度45℃、升温时间100分钟；

第二段：恒温温度50℃、恒温时间为厚度*3*70分钟；

第三段：加温温度75℃、加温时间20分钟；

第四段：恒温温度90℃、恒温时间200分钟；

第五段：加温温度100℃、加温时间30分钟；

第六段：恒温温度130℃、恒温时间150分钟；

第七段：加温温度100℃、加温时间10分钟；

第八段：恒温温度60℃、恒温时间180分钟；

第九段：加温温度60℃、加温时间60分钟；

第十段：恒温温度60℃、恒温时间180分钟；

第十一段：降温温度60℃、降温时间20分钟。

以上工艺制得PBT板容易爆裂、变形、气孔、白芯、白线，从而导致机械性能不达标等，这是非常严重的问题，会影响使用甚至无法使用。

发明内容

鉴于此，有必要提供一种专用于生产PBT塑料板的工艺方法，能够减少产品内应力，避免收缩或开裂报废，制品内部几无气孔杂质。

本发明提供一种专用于生产PBT塑料板的工艺方法，所述工艺包括以下步骤：

投料；

烘干：通过100℃的循环热风对PBT塑料粒进行干燥使得所述PBT塑料粒水分含量低于0.2％；

塑化挤出：通过机筒的温度与挤出螺杆的作用使所述PBT塑料粒转变为具有一定流动性的均匀连续熔体被挤出；其中，前后分为三区对所述机筒加温：

一区加料段温度为230-250℃；

二区融熔压缩段温度为240-250℃；

三区均化段温度为240-250℃；

接头温度为245-250℃；

所述挤出螺杆为专用等距渐变型的PBT炮筒螺杆，螺杆长径比为25：1，压缩比为3.3，挤出速度为20-30r/min；

成型/定型：在所述挤出螺杆的旋转挤压下，流动性的均匀熔体通过多孔板进入机头并按一定形状的型胚成型、定型后被挤出模具；其中

所述模具的压缩成型区分为四区进行恒温：

前一区温度为230-260℃；

前二区温度为240-260℃；

后一区温度为250-260℃；

后二区温度为250-260℃；

所述模具的定型区对熔料不断降温最后凝固结晶定型被挤出所述模具；

保温热处理：对制品进行三段热处理，第一区为140℃，第二区为130℃，第三区为120℃；

切板：将成型后的板材切成预定长度。

进一步的，在切板后还包括后期热处理步骤：

将叠放好的PBT板材进行热处理，分为十一段：

进一步的，在所述成型/定型之后，还包括：

刹车：通过刹车使板材形成一定阻力从而调节板材的厚度以及偏心度。

进一步的，在所述保温热处理之后，还包括：

牵引：通过牵引机构对保温热处理后的板材牵引以使熔体在所述压缩成型区形成一定的压力，以提高板材的结构紧密型以及调节板材的厚度以偏心度。

本发明通过以上工艺步骤的选择以及工艺参数的设定，克服了板材内应力过大造成的收缩变形或开裂报废，避免了严重浪费的缺陷，制品内部几无气孔杂质，保证了产品的质量，合格品产量有很大的提高。

附图说明

图1为本发明使用的一实施方式的生产设备的结构示意图。

具体实施方式

本发明所提供的一种专用于生产PBT塑料板的工艺方法，通过图1所示的PBT专用生产设备来进行生产。如图1所示，所述设备包括电机1、减速箱2、料斗3、干燥机4、控制柜5、PBT专用炮筒螺杆6、法兰接头8、模具9、模具架12、中板10、刹车座11、保温装置13、牵引机14、切割机15、以及烤箱等。

所述电机1、所述减速箱2、所述料斗3、所述干燥机4、所述控制柜5、所述PBT专用炮筒螺杆6等可构成所述设备的主机部分，所述模具9、所述中板10、所述刹车座11、所述模具架12、所述保温装置13、所述牵引机14、所述切割机15以及所述烤箱等可以构成所述设备的辅机部分。

其中，所述电机1和所述减速箱2构成了转动系统，所述电机1运转，通过皮带传动带动减速箱2，从而使PBT专用炮筒螺杆6保持一定的剪切速率。所述PBT专用炮筒螺杆6特别参数：长径比为25：1，压缩比为3.3。

所述机柜内可设有控制系统，其具体可以包括电器仪表和执行机构其主要作用是控制主机，使其操作的转速和功率正常，并保证主机和辅机的温度、压力、流量和制品的质量，实现全机组的自动控制。

所述模具9包括上模、中板10、下模。在本实施方式中，上下模为400*800*100的钢板，中间装有下截面为扇形并且角度为135度的成型型腔。所述模具9的前三分之一为压缩成型区，采用发热管进行加温，控制模具9温度。所述模具9后面的三分之二为定型区，接有循环冷却水，对所述模具9进行降温，使制品定型挤出所述模具9。所述模具9与所述主机通过所述法兰接头8连接在一起，熔融的料通过所述法兰接头8进入所述模具9。

提供循环冷却水的水温机安装在上下模定型段，通过循环热水控制定型水温，使定型区制品在恒定均衡的温度下定型并顺利挤出模具9。

所述保温装置13主要由上下两块钢板及其支架组成，使用加热板对上下钢板进行加热，制品穿过上下钢板，在一定温度下对制品进行热处理，消除板材部分内应力，保证产品平直，翘楚现象有较大改善。

所述牵引机14主要由传动装置、辊筒压紧装置和刹车制动装置组成，其安装在所述保温装置13的后面，通过连杆将模具9与所述牵引机14固定在一起，气控制所述牵引机14上下4对辊压紧板材，减速机拖动辊筒使制品在压缩区保持一定压力匀速前进。

所述切割机15为板材切割设备，安装在模具9出口后面，挤出的制品穿过切板机的切板支撑面，通过锯片的高速旋转切割板材，切成所需要的长度制品。

所述烤箱为密封型的箱体结构，通过温度控制器，设定不同温度，不同时间多段对制品进行热处理，消除制品残余内应力，保证产品质量和稳定性。

本发明所提供的专用于生产PBT塑料板的工艺方法，主要包括以下步骤：投料、烘干、塑化挤出、成型/定型、刹车、保温热处理热、牵引、切板、堆料、热处理、倒边。

下面着重描述本发明的一具体实施方式的具体工艺步骤。

1、投料：在投料时，应当及时投料，保证料斗3不空。不同的料不能混用，注意分清料的牌号及料的类型，防止杂物、杂料进入料斗3，造成下料口堵塞。

2、烘干：由于PBT树脂吸温性较大，在挤出成型前必须经进干燥处理，排除水分，否则其水分含量超过一定限度，水分就会在挤出机筒内挥发成气体，使制品内部含有气孔，使得制品强度下降。

在本步骤中，针对PBT塑料粒的特性，采用100℃循环热风对PBT塑料粒进行干燥，干燥时间为2-4H，使产品内的水分含量低于0.2％,采用100℃的循环热风对PBT塑料粒干燥同时实现PBT塑料粒的预热效果。

3、塑化挤出：通过机筒的温度与挤出螺杆的作用使所述PBT塑料粒转变为具有一定流动性的均匀连续熔体被挤出。

所述挤出螺杆为专用等距渐变型的PBT炮筒螺杆，螺杆长径比为25：1，压缩比为3.3。

其中，前后分为三区对所述机筒加温，一区加料段温度为230-250℃(例如231℃、232℃、233℃、234℃、235℃、236℃、237℃、238℃、239℃、240℃、241℃、242℃、243℃、244℃、245℃、246℃、247℃、248℃、249℃)，二区融熔压缩段温度为240-250℃(例如241℃、242℃、243℃、244℃、245℃、246℃、247℃、248℃、249℃)，三区均化段温度为240-250℃(例如241℃、242℃、243℃、244℃、245℃、246℃、247℃、248℃、249℃)，接头温度为245-250℃(例如246℃、247℃、248℃、249℃)，挤出速度为20-30r/min(例如21r/min、22r/min、23r/min、24r/min、25r/min、26r/min、27r/min、28r/min、29r/min)。

通过选择特定的螺杆长径比、压缩比、三区加温温度、接头温度以及挤出速度，能够使PBT塑料粒更完全地塑化以及熔融以及挤出成型，每一参数的设置都影响着板材制品的应力、气孔以及机械性能等。

4、成型/定型：在所述挤出螺杆的旋转挤压下，流动性的均匀熔体通过多孔板进入机头并按一定形状的型胚成型、定型后被挤出模具9。

所述模具9分为压缩成型区和定型区，所述模具9的前三分之一为压缩成型区，所述模具9后面的三分之二为定型区。

所述模具9的压缩成型区分为四区进行恒温，前一区温度为230-260℃(例如231℃、232℃、234℃、235℃、239℃、240℃、243℃、244℃、247℃、248℃、253℃、255℃、258℃、259℃)，前二区温度为240-260℃(例如241℃、242℃、243℃、244℃、245℃、246℃、247℃、248℃、249℃、250℃、251℃、252℃、253℃、254℃、255℃、256℃、257℃、258℃、259℃)，后一区温度为250-260℃(例如251℃、252℃、253℃、254℃、255℃、256℃、257℃、258℃、259℃)，后二区温度为250-260℃(例如251℃、252℃、253℃、254℃、255℃、256℃、257℃、258℃、259℃)。

所述模具9的定型区对熔料不断降温最后凝固结晶定型被挤出所述模具9。所述模具9的定型区的两端都接有冷却循环水，通过冷水的不断循环使熔料的温度不断降低。

5、刹车：通过调节刹车座11的刹车条松紧而夹紧板材形成一定阻力，而且可以通过调节刹车的松紧调节板材的厚度及偏心度。

6、保温热处理：对制品进行三段热处理，第一区为140℃，第二区为130℃，第三区为120℃。

7、牵引：在保温装置13的出口位置装有另一刹车座11，通过该刹车座11调节刹车条的松紧而夹紧板材制品，通过牵引机14构对保温热处理后的板材牵引以使熔体在所述压缩成型区形成一定的压力，以提高板材的结构紧密型以及调节板材的厚度以偏心度。

8、切板：用卷尺测出1000MM长度，启动切板机，切出所需要的长度。

9、堆料：用吸盘吊葫芦将板吊起，整齐叠放在特定的堆料架上；在板与板之间放有三条不锈方钢，层与层之间的方钢上下看起来最好在一条直线上。

10、后期热处理：通过烤箱对叠放堆好的PBT板材进行热处理，分为十一段：

通过以上具体的后期热处理步骤，采用特定时间、多段对PBT板材制品进行特定温度热处理，能够有效消除PBT板材制品残余内应力，保证PBT板材质量以及稳定性。

11、倒边：对板各个棱角进行倒边处理，使产品更加美观，而且能够在搬运过程中防止板材菱边割伤手指。

将PBT板材进行测试，测试项目和结果如下：

项目	标准	单位	数值
				密度	ASTMD792	g/cm3	1.31
屈服拉伸强度	ASTMD638	Mpa	80
				断裂伸长率	ASTMD638	％	4
弯曲强度	ASTM790	Mpa	100
				弯曲模量	ASTM790	Mpa	2400
邵氏硬度	ASTMD2240	D	90
				冲击强度	ASTMD256	J/M	70
热传导率	DIN52612-1	W/(K-M)	0.24

以上各具体参数为本发明的发明人经过反复大量的具体实验、耗时数年才最终确定的适用于生产PBT塑料板的参数，这些参数是相互依存的而并非孤立存在，参数的选择至关重要，这些参数配套在一起最终获得了期望的PBT塑料板，通过以上具体的工艺方法步骤，制得的PBT塑料板克服了因内应力过大造成的收缩变形或开裂报废的缺陷，避免了严重浪费的缺陷，制品内部几无气孔杂质，保证了产品的质量，合格品产量有很大的提高。