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各种双螺杆挤出机的性能及应用
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你可能喜欢双螺杆挤出机的加工特性及其用途--《工程塑料应用》1982年03期
双螺杆挤出机的加工特性及其用途
【摘要】：正 二十多年来,随着塑料品种增多,塑料制品的质量要求不断提高,以及制品形状规格的多样化,对于塑料制品的挤出成型,单螺杆挤出机无法胜任的领域也逐渐增多,双螺杆挤出机(以下简称双螺杆机)涌入塑料加工行业的台数迅速增长。表1为七十年代欧美加工不同制品所用单、双螺杆机的比例。
【作者单位】：
【关键词】：
【正文快照】：
二十多年来,随着塑料品种增多,塑料制品的质量要求不断提高,以及制品形状规格的多样化,对于塑料制品的挤出成型,单螺杆挤出机无法胜任的领域也逐渐增多,双螺杆挤出机(以下简称双螺杆机)涌入塑料加工行业的台数迅速增长。表1〔幻’为七十年代欧美加工不同制品所用单、双螺杆机
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京公网安备75号反应挤出：改善产品性能与产能的机会-案例分析
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对于操作与灵活加工来说啮合同向双螺杆挤出机是一个富于成本效益的装备。同样地，它已成为最广泛使用在聚合物工业中组份混合的设备。这种特征也使双螺杆挤出机在许多别的市场取得成功。当中包括混配成份不断改变的食
对于操作与灵活加工来说啮合同向双螺杆挤出机是一个富于成本效益的装备。同样地，它已成为最广泛使用在聚合物工业中组份混合的设备。这种特征也使双螺杆挤出机在许多别的市场取得成功。当中包括混配成份不断改变的食品、药品、生物材料、力学与化学材料等的加工处理。此外，在聚合物工业中啮合同向双螺杆挤出机的应用已完全超出传统化合物加工处理方法。许多聚合反应系统的反应挤出/混合都在以往得到评估。表1列出了许多例子但并不是全部。被列出的多数系统，虽然工艺上是可行的，但并没有被商业化应用。然而，仍有一些是取得非常成功的应用。这里提出了问题：是什么使得一些候选的加工处理能适合反应挤出，而别的则在实验室研究中就被放弃了？理由显得相当复杂，但大体上有一个主要优势或不足，这将在下文中得到讨论。双螺杆挤出机中化学反应的适用性在反应性加工中，啮合同向双螺杆挤出机有许多特性使其引人注目。首先一点：它可在相当广的粘度范围下操作。一个典型的化合反应开始时常是先混合低粘度的液体，然后通过化学反应，产出较高粘度的物质。搅拌容器可以处理初始投放的低粘度原料，但当物料变得像稠糖浆其粘度达到超过其运转的力量时将无法搅动。第二点：挤出机是一个内部容积小，转动率高的装置，与之相反，搅拌罐则是内体积大转动率低的设备。因此，相对于可加工较大量的产品和较长时间的等效量搅拌罐，挤出机需要处理较小量的产品而反应时间又短的状况。所以，挤出机有一个短暂的反应停留时间，从几秒到至多数分钟，而不是多数搅拌罐所需要的数小时的反应时间。这为挤出机加工提供了以下三个额外的优势：1、挤出机较低的内部容积和较高的面容比提供更佳热传效率确保放热反应可控；2、由于较大的表面再生能力，挤出机在消除副反应方面更有效；3、挤出机能更有效地均匀混合诸如活化剂、交联剂等低百分含量的组分。这在生产中产品均匀是极为重要的。例如，如果交联剂在初始反应中未被均匀混合在橡胶中，就会造成部分橡胶颗粒交联度高而部分橡胶颗粒交联度低。这将会导致产品性能各部位不一致的情形。第三点：混合与化合会伴随反应发生。这对于TPV化合物加工其动态硫化尤其有利。第四点：反应能在没有溶剂或别的非作用组分情况下发生。这样可减少后反应过程，避免了昂贵的真空系统以及挥发物与污染物的分离过程。第五点：基于连续操作，这源于螺杆结构的可控回混使产品更均一。第六点：由于机筒与螺杆元件结构和操作条件使挤出机提供一个灵活的系统。这使得给料顺序、滞料时间以及停留时间分布都可实现客制化。与所有系统一样，反应性挤出也有些不足之处。首先，由于机器本身长度所限，以及从加工经济性考虑，供反应的总停留时间是被限制在1-3分钟以内。例如，一个14根螺栓连接机筒的长径比(L/D)为56/1的ZSK 125 Mv挤出机（外直径/内直径=1.8）有一个约70升的内部容积。如果整个机器充满，在3分钟的停留反应时间，其产量约为1400升/小时，或对于密度为1的产品来说产量为1400Kg/小时。在通常的50%的装料量情况下，产率将达700升/小时。与之相比，在同一机器中物料化合物如果停留时间为20秒甚至更短，则其产率会达到6200升/小时。其次，随着反应收益与粘度增加，自由基终止更快。这倾向于导致反应结束时以较低的分子量收场。再者，从实验型挤出机按比例放大到生产型机器，由于较高的放热反应会限制热传递。挤出机内体积长径比常数按直径的立方计，而表面区域热传递则是按直径的平方来计。反应机理自由基：R-O-O-R → RO最普通的自由基反应挤出过程是动态硫化，即短链或单个分子转移和使聚丙烯减粘裂化。长链分子在生产聚合物的小型挤出机中已被聚合，例如聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA），它已被接枝进入橡胶主链中，同样地，在有EPDM存在时苯乙烯丙烯腈（SAN）聚合去生产具有弹性体主链的ABS型产品。动态硫化：TP-V图1描述了一个热塑性动态硫化橡胶的典型组合，即以EPDM作为橡胶相,PP作为连续相的共混物TP-V。PP、EPDM和少量填料首先喂入挤出机中。PP和EPDM在头几个机筒中被加热融化/混合，依据化合物料的比率，EPDM连续相或EPDM/PP共混物的双连续相构成互穿聚合物网络（IPN）。一旦交联剂被加入，就会被混进EPDM/PP融合体中并开始与EPDM发生交联。由于EPDM在高剪切“动态”加工中持续被交联，共混系统从EPDM是一个连续相或双连续相的状态到PP是一个连续围绕交联EPDM的状态。TP-V反应挤出加工的一个关键生产力优势是不仅仅生产一种产品，而是可生产一个产品家族。配方中EPDM与PP用量可轻易调整以便改变产品弹性与硬度。此外，产品的热变形温度（HDT）与硬度会受所加入交联剂百分比和增塑油加入量的影响。如果EPDM是太高的交联度，橡胶将具更高弹性，因而也有较低的热变形温度。
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