CN111761775A - 一种具有较高表面硬度的epp产品的制备工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种具有较高表面硬度的EPP产品的制备工艺，包括如下步骤：先预热模具，向模具型腔内壁面喷入塑料粉末，在模具型腔内壁面形成均匀的塑料粉末层，再合模，向模具型腔中注入EPP粒子，锁模预热后，通过蒸汽穿透加热使塑料粉末与EPP粒子熔接并表面形成均匀塑料层，之后再进行冷却和定型处理，即可制得表面为塑料层的具有较高表面硬度(邵尔D65以上)的EPP产品。本发明的制备工艺成型时间短，而且由于是一体熔接成型，预先铺设好的具有特定厚度的均匀塑料粉末层可以最终确保在EPP基材表面形成连接牢固且均匀的塑料层，可以达到高剥离强度要求。

Description

一种具有较高表面硬度的EPP产品的制备工艺
技术领域
本发明涉及一种塑化产品，具体涉及一种具有较高表面硬度的EPP产品的制备工艺。
背景技术
目前国内对提高EPP产品表面硬度及外观装饰性，一般情况下都是通过提高产品密度，另在模具型腔蚀刻纹路并在成型时形成自然结皮表面来改善产品外观质量及商品性，但就国内目前的工艺技术，所生产出的EPP塑化成型产品的表面质量和性能大都较为低下，难以满足产品表面硬度要求高，表面抗压、抗撕裂强度以及耐磨、耐刮擦、承重性能要求高的应用领域。申请号为2019111515216的专利所提供的提高EPP产品表面硬度性能及外观质量的方法虽然可以提高产品表面硬度及强度，但这种工艺是在EPP基材成型后，开模引入塑料粉末，再加热模具在EPP基材表面形成硬化层，成型时间较长，而且如果过程控制不好，极易出现硬化层厚薄不均匀，硬化层剥离强度达不到等级要求等问题，另外，开模时，具有较高温度的EPP基体突然遇冷，容易导致产品成型效果不理想、表面质量下降。
因此，为了克服以上问题，需要对现有的制备工艺进行优化，提供一种成型时间短、能够在EPP基材表面形成均匀且具有高剥离强度的塑料层的制备工艺，制备出具有较高表面硬度的EPP产品。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种具有较高表面硬度的EPP产品的制备工艺。
本发明提供的具有较高表面硬度的EPP产品的制备工艺，包括如下步骤：先预热模具，向模具型腔内壁面喷入塑料粉末，在模具型腔内壁面形成均匀的塑料粉末层，再合模，向模具型腔中注入EPP粒子，锁模预热后，通过蒸汽穿透加热使塑料粉末与EPP粒子熔接并表面形成均匀塑料层，之后再进行冷却和定型处理，即可制得表面为塑料层的具有较高表面硬度的EPP产品。
进一步，预热模具使模具型腔升温至170～210℃。
进一步，所述塑料粉末为PP粉末。
进一步，所述塑料粉末层的厚度至少为1mm，可以根据产品性能要求铺设更厚的塑料粉末层。
进一步，在进行蒸汽穿透加热时，控制蒸汽压力为2.5-4bar，穿透加热14-22s。
进一步，采用高温烘烤定型。
本发明的有益效果：
本发明通过先预热模具，向模具型腔内壁面喷晒铺设均匀的塑料粉末层，再合模注入EPP粒子，锁模预热后，使塑料粉末与EPP粒子在模具型腔内通过蒸汽穿透加热后熔接并表面形成均匀塑料层，通过多次高温高压蒸汽穿透及挤压可在EPP基材表面形成一层均匀的薄塑料层，之后再进行冷却和定型处理，最终制备出具有较高表面硬度(邵尔D65以上)的EPP产品，该EPP产品还具有优异的耐磨性能、耐刮擦性能和抗缓冲性能，具有与塑料材料产品表面同等的性能，且重量较塑料轻60％。这种预先铺设好塑料粉末再加入EPP粒子，使塑料粉末与EPP粒子一起熔接成型的工艺，与在EPP基材成型后再加入塑料粉末，使塑料粉末熔接于EPP基材表面形成硬化层的工艺相比，本发明的工艺可以缩短成型时间，使成型时间可以节约50％以上，而且由于是一体熔接成型，一次成型，不需要再开模合模，操作方便，同时预先铺设好的具有特定厚度的均匀塑料粉末层可以最终确保在EPP基材表面形成连接牢固且均匀的塑料层，可以达到高剥离强度要求。
具体实施方式
本实施例提供的具有较高表面硬度的EPP产品的制备工艺，包括如下步骤：先预热模具，向模具型腔内壁面喷入塑料粉末，在模具型腔内壁面形成均匀的塑料粉末层，再合模，向模具型腔中注入EPP粒子，锁模预热后，通过蒸汽穿透加热使塑料粉末与EPP粒子熔接并表面形成均匀塑料层，之后再进行冷却和定型处理，即可制得表面为塑料层的具有较高表面硬度(邵尔D65以上)的EPP产品，且该EPP产品还具有优异的耐磨性能、耐刮擦性能和抗缓冲性能，具有与塑料材料产品表面同等的性能，且重量较塑料轻60％。本实施例提供的制备工艺成型时间短，而且由于是一体熔接成型，一次成型，不需要再开模合模，操作方便，同时预先铺设好的具有特定厚度的均匀塑料粉末层可以最终确保在EPP基材表面形成连接牢固且均匀的塑料层，可以达到高剥离强度要求。
本实施例中，预热模具使模具型腔升温至170～210℃，优选使模具升温至190℃，该温度可以将塑料粉末熔化并牢固的粘接在模具型腔内壁面上，形成均匀的塑料粉末层，便于后续与EPP粒子均匀的熔接，在EPP基材表面形成均匀的塑料层，避免出现塑料层厚薄不均匀的情况。
本实施例中，所述塑料粉末为PP粉末；能够与EPP粒子实现很好的熔接，在表面形成具有较高硬度和强度的塑料层。
本实施例中，所述塑料粉末层的厚度至少为1mm；通过均匀铺设至少1mm的塑料粉末层可以确保在EPP基材表面形成连接牢固且均匀的塑料层，可以达到高剥离强度要求，制备出具有较高表面硬度(邵尔D65以上)的EPP产品；可以根据产品性能要求铺设更厚的塑料粉末层。
本实施例中，在进行蒸汽穿透加热时，控制蒸汽压力为2.5-4bar，穿透加热14-22s。通过多次高温高压蒸汽穿透及挤压，可以使EPP粒子相互熔接成基材，同时使塑料粉末与基材外层的EPP粒子熔接，在基材表面形成一层连接牢固且均匀的薄塑料层。
本实施例中，采用高温烘烤定型。
本实施例中采用的EPP粒子为经过预压处理的EPP粒子，具体预压处理工艺主要分为六个阶段：1.预压过程0，压力0.3bar,时间30min；2.预压过程1，压力4.0bar,时间8H；3.预压过程2，压力4.0bar,时间30min；4.预压过程3，压力3.0bar,时间30min；5.预压过程4，压力1.8bar,时间30min；6.预压过程5，压力1.8bar,时间99H；此阶段过程皆在专用粒子预压罐内完成。EPP粒子预压可促使粒子内部产生工艺设定内应力，在后续成型过程中便于产品成型，预压工艺尤为重要，直接影响后工序产品表面成型质量。
本实施例的具体工艺流程包括：
1)预热模具，使模具型腔升温至190℃；
2)通过静电喷枪向模具型腔内壁面喷入PP粉末，在模具型腔内壁面形成均匀的塑料粉末层，塑料粉末层的厚度为1mm；
3)合模，向模具型腔中注入EPP粒子，EPP粒子分两次入料，预吹入料，过程中需要控制送料压力及时间，第一次送料压力为0.6～1bar，流动风的风压为1.5～2.5bar，入料风压为3～3.5bar，入料时间为1～10s,第二次送料压力为0.5～1bar，流动风的风压为1.5～2.5bar，入料风压为2.5～3bar，入料时间为1～10s；
4)锁模预热，将粒子加热，促使粒子间更好的熔接，防止过程中急冷造成熔接不良导致产品成型失效，锁模压力为130～150bar，向模具型腔中通入蒸汽预热，预热时间为2-5s；
5)进行蒸气穿透加热，控制蒸汽压力为2.5-4bar，穿透顺序为移模优先，移模穿透8-12s，固模穿透6-10s，塑料粉末与EPP粒子在模具型腔内通过蒸汽穿透加热后熔接并表面形成均匀塑料层；
6)进行冷却处理，采用水冷和气冷对模具和产品进行冷却处理，先水冷再气冷，水冷处理时不加气，固模水冷60-100s，移模水冷60-100s，气冷时间为0-10s；EPP成型后内部及表面温度较高，超高温会导致产品成型效果不理想、表面质量下降，同时不利于产品脱模，水冷及气冷能及时排除产品内部及表面热量，保证产品外观质量；
7)脱模，利用真空及机械推力将产品从模具型腔内推出，真空脱模在保证脱模的同时还能保证产品良好的外观质量，在接件时切记注意产品皮纹碰划伤现象发生；
8)进行定型处理，EPP产品在成型脱模后，需立即进入高温烘房烘烤定型，常温空间中不能放置过长时间(夏季不超过4H，冬季不超过2H)，防止产品定型不良。在高温烘房内烘烤到时后将产品转至低温烘房逐渐冷却定型。夏季设置高温烘烤温度为60-65℃，高温烘烤时间为300±30min，低温烘烤室内为常温，使产品逐渐冷却，时间为120min；冬季设置高温烘烤温度为70-75℃，高温烘烤时间为360±30min，低温烘烤室内为常温，使产品逐渐冷却，时间为180min。
本实施例制得的EPP产品的性能测试结果见下表：
Figure BDA0002558588380000051
Figure BDA0002558588380000061
由上表可知，本实施例的制备工艺可以制备出表面硬度较高，强度较好的EPP产品。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的。

Claims (6)

1.一种具有较高表面硬度的EPP产品的制备工艺，其特征在于：包括如下步骤：先预热模具，向模具型腔内壁面喷入塑料粉末，在模具型腔内壁面形成均匀的塑料粉末层，再合模，向模具型腔中注入EPP粒子，锁模预热后，通过蒸汽穿透加热使塑料粉末与EPP粒子熔接并表面形成均匀塑料层，之后再进行冷却和定型处理，即可制得表面为塑料层的具有较高表面硬度的EPP产品。
2.根据权利要求1所述的具有较高表面硬度的EPP产品的制备工艺，其特征在于：预热模具使模具型腔升温至170～210℃。
3.根据权利要求1所述的具有较高表面硬度的EPP产品的制备工艺，其特征在于：所述塑料粉末为PP粉末。
4.根据权利要求1所述的具有较高表面硬度的EPP产品的制备工艺，其特征在于：所述塑料粉末层的厚度至少为1mm。
5.根据权利要求1所述的具有较高表面硬度的EPP产品的制备工艺，其特征在于：在进行蒸汽穿透加热时，控制蒸汽压力为2.5-4bar，穿透加热14-22s。
6.根据权利要求1所述的具有较高表面硬度的EPP产品的制备工艺，其特征在于：采用高温烘烤定型。
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