【正文】 物料施有強大的剪切力。塑煉室的頂部設有由壓縮空氣操縱的活塞，借以壓緊物料而使其更有利于塑煉。密煉機的特點是能在較短的時間內給予物料以大量的剪切能，而且是在隔絕空氣下進行工作的，所以在傳動條件、塑煉效果和防止物料氧化等方面都比較好。 聚合物共混改性原理 密煉機結構 橢圓形轉子密煉機由混煉室、轉子、加料系統(tǒng)、卸料系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)、操縱系統(tǒng)等部分組成。工作原理 預混抖不斷地在兩個以一定速比和相反方向運轉的轉子之間循環(huán)而產(chǎn)生捏和摻混作用，并在室壁輥角間產(chǎn)生剪切作用塑煉作用。位于混煉室上方進料頸段的氣動活塞 (上頂拴 )有助于物料進入混煉區(qū)，并施加一定的壓力。聚合物共混改性原理 連續(xù)熔體混合設備 n 單螺桿擠出機 n 單螺桿擠出機通常配有包括加料段、壓縮段和計量段的螺桿。絕大多數(shù)單螺桿擠出機被用來擠出造粒、成型板、管、絲、膜中空制品、異型材等，也有少數(shù)單螺桿擠出機用來完成某些混合任務。 n 單螺桿擠出機的工作機理為：在固體輸送區(qū)，物料是靠它與螺桿和機筒之間的摩擦系數(shù)的差值形成的摩擦力而向前輸送的。當物料熔融成為熔體后，在螺紋區(qū)物料是靠粘性拖曳向前輸送的。而在無螺紋區(qū)則是靠壓差向前輸送的。 n 在單螺桿擠出機中，只有當物料熔融后，混合才得以進行。 聚合物共混改性原理 聚合物共混改性原理 n 單螺桿擠出機的最關鍵部件是螺桿，螺桿的幾何參數(shù)，諸如直徑、長徑比、螺槽深度、螺槽深度或寬度變化 (比例 )、螺桿各段長度比、螺旋角、螺棱寬度等都不同程度地影響著其混煉效果或輸送能力。此外，螺桿轉速、表面光潔度、料筒的結構特征也都有 —定影響。n 普通的單螺桿擠出機并不能獲得滿意的混合分散作用，應使用高效混煉擠出設備，采用新型螺桿和混煉元件。這些高效混煉擠出設備強化了剪切作用和對流作用，它們主要從三方面采取措施提高設備的混煉效果，即提高剪切速率，延長混煉作用時間，加強對混合物料的分割和擾動。n 混煉型擠出機的螺桿型式主要有屏障型、銷釘型和波型等。聚合物共混改性原理 屏障型螺紋形式促使熔化并使熔體受到較強的剪切，更有利于混合作用的發(fā)揮。聚合物共混改性原理 銷釘型螺紋形式增加物料攪動，促進熔化，產(chǎn)生局部高剪切，提高內壓和熔體溫度。聚合物共混改性原理 螺桿的螺槽根部是偏心的，偏心部位沿軸向按螺旋形移動。由于螺槽深度前后各點不一致，螺槽彼此的連接就呈現(xiàn)波浪的形式。運轉時固體床呈周期性地壓縮和膨脹，促使混合和熔化。另一種是在主螺紋中間設置附加螺紋，形成兩個螺槽，兩者的深淺變化相反，使物料周期地受到壓縮和膨脹。波型螺紋形式聚合物共混改性原理 在每個 DIS元件的外表面上均有盤成與螺桿本體螺紋方向相同的螺旋進、出料槽。進料槽的終點與出料槽的起點以通道相連結，但出料槽出口在元件圓周上的排列順序與進料槽進口在元件圓周上的排列順序不同。物料在其流動的交叉方向上受到了強烈的剪切作用。DIS螺桿聚合物共混改性原理 靜態(tài)混合器 靜態(tài)混和器是由許多扭曲板按不同方向相對而又交錯的方式串聯(lián)地嵌在空心圓管的內壁上的，各扭曲板彼此接攏，將圓筒中物料的流動分成兩股且使其產(chǎn)生旋轉的運動，實現(xiàn)分配混和。聚合物共混改性原理 混煉 —擠出機組n 為延長物料的混煉時間，提高混煉效果，工業(yè)上常用兩臺擠出機串聯(lián)操作，或制成串聯(lián)機組 ——二段擠出機用于聚合物共混。然而此類措施效果不夠明顯，主要是因為物料在設備中流動時的剪切速率未能提高。n 混煉 —擠出機組吸取了二段擠出機的特點，也分為兩個操作段。不過為了強化混煉作用，其第一操作段不使用擠出機，而使用類似于密煉機結構的沿煉裝置。在此段以高剪切速率 (500一 1500秒 ‘)使聚合物受到混煉。在第二操作段仍為普通單螺桿擠出機，螺桿長徑比可以適當減小，在此段用低剪切速率 (30一 70秒 ‘)擠出。聚合物共混改性原理 雙螺桿擠出機n 雙螺桿擠出機的混煉擠出裝置系由兩根互相嚙合的螺桿和一個 “∞”字形料筒組成。其工作原理與單螺桿擠出機完全不同。物料在單螺桿擠出機中的輸送，主要是依靠摩擦力；而雙螺桿擠出機則主要是由兩根互相嚙合的螺桿在料筒內旋轉時所產(chǎn)生的 “正向輸送 ”作用，強制地將物料推向料筒末端，在輸送過程中，大部分物料強制地由一根螺桿的螺槽轉移到另 —根螺桿的螺槽中去。隨螺桿的轉動，物料在兩螺桿之間反復轉向，因而物料受到相當良好的混煉。據(jù)分析，在同向旋轉雙螺桿擠出機中，物料經(jīng)過十個螺距后，混合次數(shù)可達 220之多。因此，即使參與共混的兩種聚合物的熔融粘度相差比較大，也能強制地混煉成為均勻的聚合物共混物。雙螺桿示意圖聚合物共混改性原理 聚合物共混改性原理 聚合物共混改性原理 用嚙合型雙螺桿擠出機進行塑料配混和聚合物共混的優(yōu)點① 混煉效果好 單螺桿擠出機的混煉效果不夠理想，其原因是單螺桿擠出機的分散、混合作用僅依靠螺桿的壓縮比及螺桿旋轉時產(chǎn)生的背壓，以及由背壓產(chǎn)生的反向流動所引起。雙螺桿擠出機的兩根互相嚙合的螺桿在嚙合處產(chǎn)生了強烈的剪切作用，對物料的分散與混合極有利。② 物料在料筒內停留時間分布窄 雙螺桿擠出機的 “正位移輸送 ”使物料在其中的平均停留時間比單螺桿擠出機少二分之一以上，停留時間分布范圍也僅為單螺桿擠出機的五分之 —左右。③ 擠出量大，能量消耗少 當螺桿直徑和轉速相同時，雙螺桿擠出機的實際擠出量可達單螺桿擠出機的三倍。聚合物共混改性原理 GEOMETRY OF A COTSEThe geometry of a COTSE can be described bytwo parameters: * Outer screw radius, R* Centerline distance, C The features of the geometry of a COTSE are:* Intermeshing* Selfwiping 聚合物共混改性原理 TREE TYPES OF SCREW ELEMENTS IN A COTSE RightHandedSolid conveying where low degree of fill is neededMelt conveyingPressure generationLeftHandedWhere channel should be filled (eg. kneading blocks) or where melt seal is needed (eg. venting).Kneading blocksKneading blocks are good mixing elements. Those with large width are good for dispersive mixing and those with thin width are good for distributive mixing. 聚合物共混改性原理 聚合物共混改性原理 聚合物共混改性原理 TWO MIXING MECHANISMS IN A COSTE n Compression/Expansion n Smearing聚合物共混改性原理 1. Compression/Expansion聚合物共混改性原理 2. Smearing Because of the rolation of the screws, the material is smeared between the screws and between the barrel and the screws.聚合物共混改性原理 聚合物共混改性原理 聚合物共混改性原理 演講完畢，謝謝觀