挤出加工改性功能聚合物

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挤出加工对茂金属聚乙烯性能的影响

挤出加工对茂金属聚乙烯性能的影响黑龙江省大庆市163714摘要：茂金属聚乙烯是一种具有良好物理性能和力学性能的聚合物材料，广泛应用于各个领域。

挤出加工作为一种重要的制备方法，对茂金属聚乙烯的性能有着重要影响。

本论文旨在研究挤出加工工艺参数对茂金属聚乙烯性能的影响，并探讨如何通过合理调节工艺参数来优化茂金属聚乙烯的性能，以满足不同应用需求。

本研究分析了挤出温度、挤出速度和挤出压力对茂金属聚乙烯的熔融性能、结晶行为和力学性能的影响。

适宜的挤出温度和速度能够提高茂金属聚乙烯的熔融指数和结晶度，改善其拉伸性能和冲击性能。

此外，挤出压力的控制对茂金属聚乙烯的流动性和成型效果具有重要作用。

通过优化挤出加工工艺参数，可以实现茂金属聚乙烯性能的最佳平衡，提高产品质量和性能表现。

关键词：挤出加工，茂金属聚乙烯，工艺参数，熔融性能，结晶行为，力学性能引言：茂金属聚乙烯是一种重要的聚合物材料，在塑料工业和相关领域具有广泛的应用前景。

它以其良好的物理性能、力学性能和热稳定性受到了广泛关注。

然而，茂金属聚乙烯的性能可以通过挤出加工这一常用的制备方法进行调控和优化。

挤出加工是一种常用的聚合物加工方法，通过挤出机将加热熔融的聚合物材料挤出成所需的形状。

在挤出加工过程中，工艺参数的选择对最终产品的性能和品质至关重要。

对于茂金属聚乙烯来说，挤出加工工艺参数的合理选择可以对其熔融性能、结晶行为和力学性能产生重要影响。

通过研究和优化挤出加工工艺参数，可以实现茂金属聚乙烯性能的调控和优化，满足不同领域和应用的需求。

本论文旨在通过探索挤出加工工艺参数对茂金属聚乙烯性能的影响，为茂金属聚乙烯的制备和应用提供科学依据和参考。

一、挤出加工工艺参数的选择及其对茂金属聚乙烯性能的影响（一）挤出温度的影响挤出温度是挤出加工过程中最重要的工艺参数之一。

挤出温度的选择直接影响到茂金属聚乙烯（mPE）的熔融和流动性，进而影响其物理和力学性能。

在挤出过程中，适宜的挤出温度能够促进mPE分子链的熔融和流动，使其更易于挤压成所需形状。

聚合物加工原理

聚合物加工原理聚合物是一种常见的材料，广泛用于各个领域，如塑料制品、纺织品、医用材料等。

聚合物加工是将聚合物材料通过热、力、机械等加工方式，将其改变为需要的形状和结构的过程。

本文将介绍聚合物加工的原理及常见的加工方法。

一、聚合物本质上是由大量单体分子通过共价键连接而成的高分子化合物。

聚合物加工的原理是通过加热和加压来改变聚合物分子链的排列方式，从而改变聚合物的形状和性能。

聚合物材料通常以树脂的形态存在，树脂在加工过程中会经历熔融、流动、固化等阶段。

在加工中，将聚合物树脂加热到足够的温度使其熔化，然后将熔化的聚合物注入模具中，通过机械力或其他手段使其形成所需的形状，随后冷却固化。

聚合物加工的主要原理包括：1. 熔融：将聚合物加热至其熔点以上，使其转变为可流动的液体状态。

在熔融状态下，聚合物分子链之间的相互作用力减弱，分子链可以通过流动重新排列。

2. 流动：将熔融的聚合物注入到模具中，通过施加压力或其他力量使其形成所需的形状。

在流动过程中，聚合物分子链在施加的力下发生位移和变形。

3. 固化：冷却并固化聚合物，将其固定在所需的形状和结构中。

聚合物冷却后，分子链重新排列，形成固态结构，从而保持所需的形状。

二、聚合物加工方法聚合物加工有多种方法，常见的包括注塑、挤出、吹塑、压延、成型等。

1. 注塑：注塑是将熔融状态的聚合物注入到模具中，通过压力使其填充模腔并冷却固化。

注塑广泛应用于塑料制品的生产，如塑料盒、塑料椅等。

2. 挤出：挤出是将熔融的聚合物通过挤压机挤出成连续的均匀断面形状，然后通过冷却固化。

挤出常用于生产塑料管材、薄膜等。

3. 吹塑：吹塑是将熔融的聚合物注入到模具中，在模具内吹气使其膨胀成空心形状，并冷却固化。

吹塑常用于生产塑料瓶、塑料容器等。

4. 压延：压延是将熔融的聚合物放置在两个辊子之间，通过压力使其变薄并冷却固化。

压延广泛应用于塑料薄膜的制备。

5. 成型：成型是将熔融的聚合物材料倒入开放式模具中，通过压力或其他手段使其形成所需的形状，并冷却固化。

反应型挤出的原理及应用

一般挤出机为同向旋转、自清洁式双螺杆挤出机，以保证反应物料混合均匀，防止产生不均匀的凝胶（尤其是缩聚反应时）。
反应挤出适用条件
化学方面物理方面
1.物理方面 —如何由螺杆机控制反应
控制过程可分为传质和传热
传传热质，即由聚于合反物应和挤单出体过，程以中及的催化化学剂反、应引和发采剂用等其物他料方可法以进根行据的化学各反种应化一学样反，应都自是身在的一规定律温，度沿条螺件杆下的进轴行向的按。一反定应程的序不和同最阶合段，反适应的体方系式可分能步是加吸入热，或以放达热到过控程制。化而学螺反杆应挤按出预机定沿的螺顺杆序的和轴方向上，螺向筒进的行加由热于或螺冷杆却挤可出以机分筒段可行延，轴因向此根使据反需应要挤设出置过多程处中加对料温口度，的分所段以精各确种控反制应成物为。可能。这样不仅可依靠温度精确地控制最佳的反应开始和反应停止的时间，还可根据化学反应本身的特点和规律，通过温度沿螺杆轴向的分布和分布梯度控制反应进行的方向、速度和程度，以减少副反应的发生。
反应挤出
反应挤出是20世纪60年代后期才兴起1966的英国人用单螺杆挤出机反应挤出的专利，1966年英国人用单螺杆挤出机反应挤出得到可控降解PP，我国到80年代才开始反应挤出的研究。
基本原理：反应的混合物在熔融挤出过程中同时完成指的化学反应（挤出机即为反应容器）
挤出过程是物料由固态（结晶态或玻璃态）→液态（粘流态）→固态（结晶态或玻璃态）的以物理变化为主的过程
双螺杆挤出机的主要优点是：
（1）双螺杆挤出机可连续地产生新的、很薄的混合物料界面层，从而使物料的界面/体积比增加，物料混合均匀，反应程度提高，热量的传递得到改善；（2）由于物料表面在双螺杆挤出机中更新快，残留时间短，不会产生物料的局部过热，利于温度控制；（3）双螺杆挤出机更能处理高粘性物料，反应性介质在物料中分布比较均匀，得到的反应产物的化学结构比较均一；（4）由于双螺杆挤出机的混合效果好，可在机筒上设置两个或更多的注入反应性介质或相关助剂的进料口，根据不同的反应条件和工艺要求选择合适的加料口；（5）通过设计和选择不同几何构型、不同组合的螺旋（或螺套）组件，可以有效控制物料在双螺杆挤出机中的停留时间（可在1min~15min的范围内调节），从而控制反应程度；（6）在挤出机中处理的物料压力在0~50MPa、物料温度在70~500℃的大范围内变化，双螺杆挤出机可以防止物料因高温粘结在螺槽内炭化变质。

聚合物助剂

聚合物助剂聚合物助剂是一种在聚合物加工过程中添加的化学物质，用于改善聚合物的性能和加工性能。

它们可以通过调整聚合反应的速度、改变聚合物的结构和形态，以及增强聚合物的力学性能、热稳定性、耐候性等方面来发挥作用。

下面将从不同角度介绍聚合物助剂的种类、功能和应用。

一、聚合物助剂的种类1. 稳定剂：稳定剂是一种常见的聚合物助剂，它可以延缓或阻止聚合物在加工过程中发生降解反应。

常见的稳定剂有抗氧化剂、紫外吸收剂和热稳定剂等。

抗氧化剂可以防止氧气引起的氧化反应，紫外吸收剂可以吸收紫外线并将其转化为热能，热稳定剂可以提高聚合物在高温条件下的稳定性。

2. 增塑剂：增塑剂是一类用于增加塑料柔软度和可塑性的助剂。

它们可以与聚合物相容，并通过降低聚合物的玻璃化转变温度、增加分子链的柔软性和降低聚合物之间的相互作用力来改善塑料的可加工性。

常见的增塑剂有邻苯二甲酸酯类、脂肪酸酯类和环氧化物等。

3. 填料：填料是一种用于增加聚合物强度和改善其机械性能的助剂。

填料可以增加聚合物的刚度、硬度和耐磨性，同时降低成本。

常见的填料有纤维素、玻璃纤维、碳纤维和硅酸盐等。

4. 增强剂：增强剂是一种用于提高聚合物强度和刚度的助剂。

它们可以通过增加聚合物内部结构中的交联或晶体区域来改善力学性能。

常见的增强剂有玻璃纤维、碳纤维和纳米颗粒等。

5. 润滑剂：润滑剂是一种用于减少摩擦和磨损的助剂。

它们可以在聚合物表面形成润滑膜，减少聚合物之间的摩擦力。

常见的润滑剂有蜡类、硅油和石蜡等。

6. 阻燃剂：阻燃剂是一种用于提高聚合物阻燃性能的助剂。

它们可以减缓或阻止聚合物在火焰作用下的燃烧过程，降低火灾发生的风险。

常见的阻燃剂有溴化合物、氯化合物和磷化合物等。

7. 其他助剂：除了上述几类常见的聚合物助剂外，还有一些其他类型的助剂，如颜料、抗静电剂和光稳定剂等。

它们可以为聚合物产品提供颜色、抗静电性能和耐光稳定性。

二、聚合物助剂的功能1. 改善加工性能：聚合物助剂可以改善聚合物的流动性和可加工性，使其更容易进行成型加工。

CPE、 MBS、ACR 抗冲改性效果的对比

为温度１８０℃，转速３０ｒｐｍ。

（３）挤出：将ＰＶＣ共混料加入哈克双螺杆挤出机中挤出，工艺条件为：温度ＴＳ－Ｅ１１８４℃，ＴＳ－Ｅ２１８７℃，ＴＳ－Ｅ３１９０℃；ＴＳ－Ｄ１１９１℃。

螺杆转速３０ｒｐｍ。

４、试样制作与性能测试：（１）抗冲击性能：采用国标ＧＢ／Ｔ８８１４－１９９８测试。

（２）拉伸性能：采用国标ＧＢ／Ｔ８８１４－１９９８测试。

结果与讨论１、不同改性剂对ＰＶＣ共混料的流变性能的影响：用抗冲改性剂ＣＰＥ、ＡＣＲ、ＭＢＳ改性的ＰＶＣ共混料的流变曲线如图１所示。

图１改性共混料流变曲线图１表明采用ＣＰＥ塑化稍慢，但扭矩最低。

共混料流变曲线中，最大扭矩可作为加工设备所需要的传动功率大小的度量，而平衡扭矩则决定了加工设备生产时的功率消耗，它们都是极重要的流变特性参数。

平衡扭矩值平稳表明配方中助剂与树脂相容性好，塑化时间长短可决定设备的一些参数。

扭矩低，可使挤出功率降低。

２、各类抗冲改性剂对硬质ＰＶＣ共混料挤出加工性能的影响：不同改性剂不同份数的挤出性能曲线如图２所示。

图２不同份数改性的挤出性能由图２可见，随着改性剂份数的增加，挤出扭矩都要增加。

这说明改性剂用量增加，会使物料的粘度增加，导致扭矩升高。

其中ＣＰＥ挤出扭矩最低，ＭＢＳ次之，ＡＣＲ最高。

这说明用ＣＰＥ作改性剂时，加工设备生产时的功率消耗低，有利于节能和降低成本。

３、各类抗冲改性剂对硬质ＰＶＣ共混料力学性能的影响：各类抗冲改性剂改性硬质ＰＶＣ共混料的力学性能对比如表２所示。

表2 三种改性剂挤出片材的力学性能比较改性剂测试项目6份8份10份CPE ACR MBS CPE ACR MBS CPE ACR MBS。

①挤出-高分子聚合物成型加工实验报告

聚合物加工实验报告实验一三元乙丙橡胶/聚丙烯共混改性及其挤出造粒姓名：张涵学号：1514171034 班级：2班年级：2015级专业：高分子材料与工程实验时间：2018年5月3日目录一、实验目的 (4)二、实验原理 (4)第一部分聚丙烯及EPDM (4)(一)聚丙烯 (4)（1）聚丙烯的品种 (4)（2）聚丙烯的性能 (4)(二)EPDM (5)（1）EPDM的定义 (5)（2）EPDM的特性 (5)（3）EPDM的改良品种 (7)(三)聚丙烯与EPDM的共混增韧 (8)第二部分聚合物共混物的界面层 (8)(一)界面层的形成 (8)(二)界面层的结构和性质 (10)第三部分挤出机结构 (11)23（1）传动部分 (12)（2）加料部分 (12)（3）机筒 (13)（4）螺杆 (13)（5）机头和模口 (13)（6）排气装置及其机理 (13)三、原料及主要设备 (13)四、注意事项 (15)五、实验步骤、现象及分析 (15)(一)实验前准备工作 (15)(二)实验过程 (16)(三)停机 (18)六、实验结果及分析 (19)七、思考题 (21)一、实验目的1.聚烯烃改性的基本原理和方法；2.认识EPDM对聚丙烯的增韧改性；3.理解双螺杆挤出机的基本工作原理，学习挤出机的操作方法；4.了解聚烯烃挤出的基本程序和参数设置原理。

二、实验原理第一部分聚丙烯及EPDM(一)聚丙烯（1）聚丙烯的品种以丙烯聚合而得到的聚合物称为聚丙烯．聚丙烯颗粒外观为白色蜡状物透明性也较好。

它易燃，燃烧时熔融滴落并发出石油气味。

比聚乙烯更轻。

大多数工业聚丙烯是仅由丙烯一种单体聚合而得到的、即为均聚聚丙烯。

有时为了满足各种性能需要，在聚丙烯合成过程中，常引入少量乙烯单体(或丁烯－1、己烯—1等)进行共聚，得到共聚聚丙烯。

共聚聚丙烯中最重要的是乙烯与丙烯的共聚物。

（2）聚丙烯的性能工业聚丙烯结晶性好，其结晶度一般为50％-70％、有时可达80％。

高分子材料成型加工技术

与传统相比，辐射加工技术的特点： ①加工工艺简单、易操作和可调控。 ②辐射加工属于冷加工、低能耗、无污染产业，可在常温常压或低温条件下实施加工。 ③射线引发反应连续均匀，产品中无引发剂或或催化剂的影响，能够获得高纯度、高质量、优良性能的绿色产品。 ④辐射加工方法对反应体系的状态无选择性。

常用设计软件

模具制造软件有很多，如 AUTOCAD ，ＣＡＸＡ，ＰＲＯ／Ｅ、ＵＧ、ＣＡＴＩＡ、Ｓｏｌｉｄｗｏｒｋｓ。 CAXA软件：由北京数码大方科技有限公司设计开发，其拥有自主产权，目前CAXA系列软件产品线完整，可以为用户提供数字化设计解决方案，产品包括二维、三维 CAD ，工艺CAPP和数据管理PDM等软件。ＰＲＯ／Ｅ：于１９８８年问世，目前已成为世界最大的ＣＡＤ／ＣＡＭ／ＣＡＥ系统，广泛应用于电子、机械、模具、工业设计等领域。是一套从设计、分析到制造的全方位的机械设计集成软件。
②醇解法 ③废聚酯的解聚 ④化学转化处理法
⑵制取燃料技术通过热裂解法或催化裂解法，将废弃塑料在一定条件下分解的方法，分解产物为：以氢气、一氧化碳、甲烷等低分子碳氢化合物为主的可燃性气体；在常温下为液态的燃料油；纯炭与玻璃、金属、土砂等混合物形成的炭黑产品。
⑶超临界流体技术
物质随压力、温度变化会出现不同的相变化，当温度、压力高到一定程度时，物质会成为超临界相。超临界相物质的密度低，具有气体和液体两方面的特性，密度和扩散系数介于液体和气体之间，反应性增加，分子极性降低，具有强大的溶解能录，保持高的反应选择性，无副作用。能量循环：①直接焚烧技术 ②制作垃圾衍生燃料（RDF）技术 ③高炉喷吹废塑料技术

挤出加工技术作为聚合物加工技术之一，已有 300 多年的发展历史。据文献记载，早在1795年，Joseph Bramah 就发明了最早的工业挤出机。英国人Matthew Gray和美国人 John Royle 申请了第一个阿基米德螺杆挤出机的专利。 1925 年挤出机用于挤出 PVC 标志着现代挤出加工技术的开始。挤出机可用于造粒及成型制品，同时可应用于聚合物改性。随着技术的发展，挤出机将呈现出精密化、巨大化、高速高效化的发展趋势。

螺压反应挤出改性聚合物研究进展

ｉＰ与纳米ＳＯＰｉ２的接触面增大，加它们的结合力。随着增ＳＯ含量的增加，ｉ：复合材料的拉伸弹性模量线性增大。而纳米ＳＯ含量对材料拉伸强度的影响不大。当ＳＯ质量分数ｉ：ｉ：为５％时，材料的拉伸屈服点最高。陈晓丽等以ＤＰ为引７ｔＣ
成功地使ＭＡＨ接枝到．ＤＥ上。研究发现，ＭＤＢ引发ＬＰＬＤＰ
长且复杂、能量？耗大、肖环境｝染严重，亏造成制造成本高。采
用螺压反应挤出加工聚合物，将聚合物化学反应和聚合物加
生成的接枝物无凝胶，熔体的流动性好。但是，发剂且引
国内外采用螺杆挤出机反应挤出技术对聚合物改性的研究
进展。
空度和温度都有利于降低产物中游离态ＭＡ的残留率。Ｈ２００３年ＥＳｃＲｓｌ．．．ｏａ等在反应挤出衣康酸（Ａ）Ｉ接枝
高密度聚乙烯（ＤＥ中，Ｈｐ）比较研究了Ｚ（Ｈ）ＭｇＯ：ｎＯ、（Ｈ）、
关键词螺压反应挤出接枝交联嵌段降解
在传统的聚合物加工中，聚合物的反应和加工成型是两
个分开的加工过程，这导致生产聚合物制品时生产工艺流程
（ＭＰ和ＤＰ两种不同的引发剂。用二甲苯溶解一丙ＤＤＢ）Ｃ
酮抽提（或沉淀ＤＰＭＤＢ的接枝率不如引发剂ＤＰＣ。２００２年王益龙用自己设计的螺杆反应挤出机研究了ＭＡＨ接枝Ｐ，Ｅ讨论了工艺条件对反应挤出接枝产物纯度的影响。研究发现，提高反应挤出机排气段的抽气速率、真

尼龙66挤出

尼龙的反应挤出1、反应挤出概述反应挤出是近20年来迅速发展起来的高新技术，它应用于现有聚合物的功能化、聚合物制备、材料的高性能化改性等领域，是高分子材料反应加工学科的重要组成部分。

反应挤出是以单螺杆或双螺杆挤出机的机筒作为化学反应器进行单体聚合或对聚合物改性的一种新型工艺技术。

具体地讲，它具有利用挤出机处理高粘度聚合物的独特功能，对挤出机螺杆螺筒上的各个区段进行独立的温度控制、物料停留时间控制和剪切强度控制，使物料在各个区段传输过程中，完成固体输送、增压熔融、物料混合、熔体加压、化学反应、排除副产物和未反应单体、熔体输送和泵出成型等一系列化工基本单元操作，因此它是理想的高粘度物料熔态反应方法。

与传统方法相比，反应性挤出在经济性和效率性等诸方面均具有优势。

(1)可连续大规模进行生产，生产效率高；反应原料形态可以多样化，对原料有较大的选择余地；产品转型快，一条生产线就可以进行小批量、多品种产品的生产(2)易于实现自动化，可方便准确地进行物料温度控制、物料停留反应时间控制和剪切强度控制；未反应单体和副产物在机器内熔化状态下可以很容易地除去，节省能源和物耗；不使用溶剂，没有三废污染问题。

(3)要求的生产厂房面积小，因而工业生产投资少，操作工人数量要求少，劳动条件和生产环境好(4)产品的成本低，但产品的技术含量高，利润高。

(5)在控制产品化学结构的同时还可以控制材料的微观形态结构(6)反应物料除了直混外，还有一定的背混能力；物料始终处于传质传热的动态过程，螺杆使熔融物形成薄层，并且不断更新表面，这样有利于热交换、物质传递，从而能迅速精确地完成预定的变化，或很方便地除去熔体中的杂质；同时螺杆具有自清洁能力，使物料停留时间短，因而产品的质量好。

尽管反应挤出技术有上述优点，但也存在以下缺点。

(1)技术难度大：不但要进行配方和工艺条件的研究，而且要针对不同的反应设计所需的新型反应挤出机，研发资金投人大，时间长，没有几年时间难以弄明白。

聚合物加工各章重点

第一章：聚合物的加工性质（只限定义和常识，没有太深的内容）聚合物特有的加工性质：良好的可模塑性（Mouldability) 材料在温度和压力作用下形变和在模具中模制成型的能力。

可模塑性主要取决于材料的流变性、热性质和其它物理力学性质等，在热固性聚合物的情况下还与聚合物的化学反应性有关。

影响因素：温度、模具的结构尺寸、压力可挤压性(Extrudability) 指聚合物通过挤压作用形变时获得形状和保持形变的能力。

与粘度（剪切粘度和拉伸粘度）密切相关，粘度高或粘度低，可挤压性都差。

可纺性(Spinnability) 聚合物材料通过加工形成连续的固态纤维的能力。

主要取决于材料的流变性质，熔体粘度、熔体强度以及熔体的热稳定性和化学稳定性等可延性(Stretchability) 无定形或半结晶固体聚合物在一个方向或二个方向上受到压延或拉伸时变形的能力。

线型聚合物的可延性来自于大分子的长链结构和柔性，在形变过程中在拉伸的同时变细或变薄、变窄。

第二章：聚合物的流变性质（重点），包括：拉伸黏度的定义与特点、与拉伸应力关系，与剪切流动区别及对制品成型的影响等）两个与聚合物加工有关的基本流变性能是材料的：①粘性②弹性拉伸粘度与拉伸应力的关系：A类(如低密度聚乙烯、聚异丁烯、聚苯乙烯) 由于熔体中有局部弱点，在拉伸过程中形变趋于均匀化，又由于应变硬化，因而η随γ增大而增大;B类(如有机玻璃、ABS、尼龙、聚甲醛、聚酯)η与γ无关;C类(如高密度聚乙烯、聚丙烯) 因局部弱点在拉伸过程中引起熔体的局部破裂，所以η随γ减小。

剪切流动与拉伸流动的区别①剪切流动：层与层之间的滑移，（一层内质点间的相对位移不变）拉伸流动：一个平面内质点间的距离被拉长。

②随剪切速率或拉伸速率的变化趋势不同，对假塑性流体，剪切粘度随γ增加而下降，而拉伸粘度的变化要复杂的多，可能降低、不变或升高。

拉伸流动中实际的影响因素很多，与高分子的结构有关。

③数值大小不同一般来讲，对高分子体系，大应力下，拉伸粘度比剪切粘度要大100倍左右（小分子3倍）因此，拉伸流动比例即使占的比例很小，其影响也很大。

聚合物的反应加工

如：PP中分子量分布中的一个特殊功能;高分子量“拖尾” 使PP具有较高的弹性值。但松弛速率低(延迟弹性恢复)，在高速成型中（如薄膜及纤维挤出中）部分弹性变形易被冻结在制品里面
⑵将马来酸酐、丙烯酸接枝到聚烯烃上，从而改善它们的相容性及其它化学性能，最早开始于1967年。
⑶1980-1983年开发聚烯烃的低温卤化（溴化及氯化）
2. 反应挤出的优点
聚合物加工新技术
①螺杆挤出机可根据需要设臵多处加料口，根据各种化学反应自身的规律，沿螺杆的轴向将物料按一定程序和最合适的方式分步加入，可以控制化学反应按预定的顺序和方向进行。 ②可以精确控制反应温度，并可根据化学反应本身的特点和规律，通过温度沿螺杆轴向的分布和分布梯度来控制反应进行的方向、速度和程度，以减少副反应的发生。 ③螺杆挤出机的混合能力很强，提高了反应物料体系的混合均匀程度。 ④通过调整螺杆转速和螺杆的几何结构，可以控制反应物料的停留时间和停留时间分布。反应挤出比较适合于反应速度较快的化学反应。 ⑤副反应较少，选择性较好。
⑷单体聚合反应。
五、反应挤出设备
聚合物加工新技术
（1）单螺杆挤出机
单螺杆挤出机的混炼效果及容量不及双螺杆挤出机，但其设备价格低、投资小，因此应用极为广泛。
普通的3段式单螺杆挤出机螺杆分为加料段、熔融段和均化段，不能满足反应挤出的需要。北京化工大学吴大鸣等对传统的3段式单螺杆挤出机进行了设计改造，在螺杆上加设反应段。反应段螺槽比均化段要深，这样就增加了熔体的停留时间，提高了原料的反应程度。
• 高抗冲透明丁苯树脂是以苯乙烯、丁二烯为单体，以烷基锂为引发剂合成的一类嵌段共聚物。该产品的主要特性是透明坚韧、加工方便、且价格适中，广泛应用于冰箱制造、电气仪表盘与其他材料掺混改性等领域。

反应挤出PA6工艺及技术特性

反应挤出PA6工艺及技术特性反应挤出是一种常用的工艺方法，用于加工聚酰胺6（PA6）材料。

在反应挤出过程中，聚合反应与挤出加工同时进行，从而实现了高效快速的生产。

PA6是一种热塑性聚合物，具有优良的物理性能和机械性能。

它具有良好的抗冲击性、抗磨性、耐疲劳性和耐化学性，广泛应用于各个领域。

如汽车制造、电子电器、建筑材料等。

反应挤出是一种复合加工方法，结合了化学反应和挤出成型。

这种工艺能够大幅度提高聚合反应的速率，缩短反应时间，同时又能得到一定形状和尺寸的零件。

它能够生产出高质量和均匀性较好的PA6制品。

在反应挤出中，首先需要将聚酰胺6母粒与反应剂混合，形成反应物料。

然后，将反应物料加热至熔融状态，将其注入挤出机中。

在挤出机中，通过螺杆的旋转作用，将反应物料从进料口到出料口进行挤压。

在这个过程中，反应物料的温度和压力会发生变化，从而引发聚合反应。

最后，挤出出的产品进一步冷却固化，形成最终的聚酰胺6制品。

反应挤出具有许多优点。

首先，它能够同时完成聚合反应和挤出加工，大大提高了生产效率。

其次，它能够加工出形状复杂、尺寸精确的聚酰胺6制品。

再次，反应挤出对于聚酰胺6的物理性能和机械性能有着显著的提升效果。

通过反应挤出，聚酰胺6制品的强度、韧性、耐磨性等性能都能够得到改善。

然而，反应挤出也存在一些挑战和注意事项。

首先，挤出机的操作和维护要求较高，需要专业设备和技术人员进行操作。

其次，反应挤出的控制难度较大，需要合理控制温度、压力等参数，以避免因反应过程不恰当而引起的问题。

此外，由于聚酰胺6和反应物料的特殊性，可能会产生一些挥发性物质和气味，需要注意环境和工人的健康安全。

总结来说，反应挤出是一种高效快速的PA6加工方法，具有改善聚酰胺6制品性能、提高生产效率等优点。

在实际应用中，需要根据具体情况选择合适的设备和工艺参数，确保生产质量和操作安全。

对于聚酰胺6的研究和开发，反应挤出为其应用提供了一种有力的途径。

聚合物成型加工原理

聚合物成型加工原理聚合物成型加工是一种将熔融或软化的聚合物通过模具加工成所需形状的工艺过程。

在现代工业生产中，聚合物成型加工已经成为了一种非常重要的生产方式，广泛应用于塑料制品、橡胶制品、纤维制品等领域。

本文将重点介绍聚合物成型加工的原理及相关知识。

首先，聚合物成型加工的原理是基于聚合物材料的熔融特性。

通常情况下，聚合物材料在一定温度范围内会软化甚至熔化，这为其加工提供了可能。

在加工过程中，首先需要将固态的聚合物颗粒或块状材料加热至其软化或熔化温度，然后通过模具或挤出机等设备将其塑造成所需的形状。

这种加工方式可以实现对聚合物材料的成型和加工，生产出各种塑料制品、橡胶制品等。

其次，聚合物成型加工的原理还涉及到模具设计和成型工艺。

模具设计是影响成型加工质量和效率的关键因素之一。

不同形状、尺寸和结构的制品需要设计不同的模具，而模具的设计又需要考虑到材料的流动性、收缩率、成型压力等因素。

另外，成型工艺也是影响成型加工质量的重要因素，包括加热温度、冷却速度、压力控制等。

通过合理的模具设计和成型工艺，可以实现对聚合物材料的精确成型，确保制品的质量和稳定性。

最后，聚合物成型加工的原理还包括了原料的选择和配比。

不同的聚合物材料具有不同的熔化温度、流动性和硬度，因此在成型加工前需要对原料进行选择和配比。

通常情况下，原料的选择需要考虑到制品的使用环境、机械性能要求、成本等因素，以及原料的熔化特性和流动性。

通过合理的原料选择和配比，可以有效地控制成型加工过程中的材料流动性和成型质量。

综上所述，聚合物成型加工的原理涉及到聚合物材料的熔化特性、模具设计和成型工艺、原料选择和配比等多个方面。

通过对这些原理的深入理解和掌握，可以实现对聚合物材料的精确成型，生产出高质量的塑料制品、橡胶制品等。

同时，也可以为相关行业的技术改进和产品创新提供重要的理论支持和技术指导。

希望本文所介绍的内容能够对聚合物成型加工的相关人员有所帮助，促进该领域的发展和进步。

聚合物反应挤出技术

聚合物反应挤出技术传统的聚合物工业生产中,聚合物材料的制备和加工成型是两个截然不同的工艺过程,这导致了聚合物制品生产工艺流程长、能耗高、环境污染严重，从而增加了制造成本。

随着现代工业的发展，对于聚合物的性能要求越来越高，单纯依靠合成新聚合物或者简单的机械共混已不能满足需要，故具有两者优点的反应挤出加工是一门新兴的边缘科学，是一种将化学反应与聚合物加工过程一体化的技术。

这门新兴的科学既需要具备传统的聚合物学科知道和化学工程基础，又要求对传统学科有更深的理解和发展。

聚合物反应加工分为两部分，即反应挤出和反应注射成型。

目前同内外研究与开发的热点集中在反应挤出领域。

1 反应挤出概述所谓反应挤出，是把挤出机作为连续化的微背混式柱塞流反应器，使欲反应的混合物在熔融挤出过程中同时完成指定的化学反应。

具体地讲，它具有利用挤出机处理高粘度聚合物的独特功能，对挤出机螺杆料筒上的各个区域进行独立的温度控制、物料停留时间控制和剪切强度控制，使物料在各个区域传输过程中完成固体输送、增压熔融、物料混合、熔体加压、化学反应、排除副产物和未反应单体、熔体输送和泵出成型等一系列化工基本单元操作，因此它是理想的高粘度聚合物熔融态反应方法。

反应挤出是20世纪60年代后期才兴起的一种新技术，因其能使聚合物多样化、功能化、生产连续化、工艺操作简单经济而越来越受到重视。

1965年Dow公司发表了聚乙烯（PE）与丙烯酸（AA）反应挤出的专利，1966的英国人用单螺杆挤出机反应挤出的专利，1966年英国人用单螺杆挤出机反应挤出得到可控降解PP。

1967年起，埃克森公司就开始利用挤出机结构进行熔融相化学反应的研究和商业应用，1971年Kow dski研究了反应挤出PP降解与O2的关系。

到20世纪80年代，反应挤出广泛用于聚合物共混改性，BASF、Dow、Monsanto、Du-Pont等多家公司已发表了多篇这方面的专利。

我国的反应挤出加工技术起步较晚。

改性塑料生产工作流程

改性塑料生产工作流程改性塑料是在基础塑料中添加特定的成分，以提高其性能和应用范围的一种塑料制品。

改性塑料广泛应用于包装、电子、汽车和建筑等行业。

本文将介绍改性塑料生产的工作流程。

一、原料准备阶段改性塑料生产的第一步是原料的准备。

原材料有基础塑料和改性剂两类。

基础塑料通常是聚乙烯（PE）、聚氯乙烯（PVC）、聚丙烯（PP）等。

改性剂可以是填料、增强剂、稳定剂或增塑剂等。

这些原料根据配方比例准备好，以备后续使用。

二、混炼和造粒阶段混炼是将基础塑料和改性剂混合均匀的过程。

混炼通常使用专用的混炼设备，如混炼机或挤出机。

在混炼的同时，可以加入其他需要的添加剂，如颜料、抗氧化剂等。

混炼完成后，将混炼好的塑料料坯送入造粒机进行造粒。

造粒是将塑料料坯加热、熔融，并通过模具制成颗粒状的成品。

三、挤出阶段改性塑料的挤出是将造粒好的材料通过挤出机加热并挤出成型的过程。

挤出机通常由供料装置、加热装置和挤出装置组成。

在挤出装置中，材料被加热至熔融状态后，通过模具挤出，形成所需的形状和尺寸。

挤出成型的改性塑料可以是管材、板材、薄膜等。

四、成型和冷却阶段挤出成型的改性塑料需要经过成型和冷却来得到最终的产品。

成型可以通过注塑成型、吹塑成型或压延成型等方式进行。

成型过程中，根据需求可以采用不同的技术手段，如压力控制、温度控制等。

成型完成后，通过冷却装置对产品进行冷却，使其固化并保持所需的形状和尺寸稳定。

五、后处理阶段改性塑料的后处理包括除湿、清洁和包装等过程。

由于改性塑料对湿度敏感，所以需要进行除湿处理，确保其质量和稳定性。

清洁是为了去除生产过程中可能残留的污染物和杂质，保证产品的纯净度。

最后，将成品包装，以便运输和储存。

综上所述，改性塑料生产的工作流程包括原料准备、混炼和造粒、挤出、成型和冷却以及后处理等阶段。

通过这些工艺步骤，原材料经过加工和处理，最终得到性能优良、用途广泛的改性塑料制品。

改性塑料的生产工作流程能够满足不同行业对塑料产品的需求，推动了相关行业的发展。

挤出加工改性功能聚合物

年在加拿大举行Polymer Nanocomposites会议预测，到年
Polymer Nanocomposites规模将到达年产量3000万吨、价值650 亿美元，而高分子/层状硅酸盐纳米复合材料将占据主要市场份额。
挤出加工改性功能聚合物
第16页
纳米复合材料
非聚合物纳米复合材料
金属/金属金属/陶瓷陶瓷/陶瓷
3）反应挤出技术；
4）互穿聚合物网络技术（IPN）（各类互容方式）
；
5）离聚体技术；
6）动态硫化技术。
……压延成型示意图.swf注射吹塑成型工艺过程
.swf 挤出加工改性功能聚合物
第4页
目录
挤出改性概述共混功效化改性聚合物接枝功效化改性聚合物交联功效化改性聚合物
反应功效化改性聚合物
Hale Waihona Puke 挤出加工改性功能聚合物第24页
包装材料
Honeywell企业提供含2%和4%纳米膨润土尼
龙6, 可作为中等阻隔材料对氧气敏感产品
包装, 其对氧气阻隔性与尼龙6相比分别提
升了3倍和6倍, 同时还增加了膜刚度、耐热
性和透明度。
Honeywell企业还设计了以纳米膨润土作为
透过层, 以特定尼龙作为氧气捕捉活性层纳
聚改性相比, 含有独特优势。
挤出加工改性功能聚合物
第6页
普通工艺路线
物料和粉料
进入挤出机
输送挤出
口模成型
切割包装
冷却牵引
挤出加工改性功能聚合物
第7页
长阳科技－创新改变生活
国外代表意义塑料改性龙头企业: 杜邦、帝人、巴斯夫、帝斯曼、罗地亚、普力万
、泰科纳、旭化成
我国有代表意义塑料改性龙头企业: 金发科技、普利特、银禧科技、哈尔滨鑫达、杰

第一章聚合物的化学改性

是在酯基的甲基上。
2.活性基团引入法原理：首先在聚合物的主干上导入易分解的活性基团，然后在光、热作用下分解成自由基与单体进行接枝共聚。
Br C H2 H C C H2 C
hv
BBB C H2 C C H2 C
nB
叔碳上的氢很容易氧化，生成氢过氧化基团，进而分解为自由基，由此可利用聚对异丙基苯乙烯支取甲基丙烯酸甲酯接枝物。
PMMA-g-NR
第三节嵌段共聚改性
一.基本原理
定义：嵌段共聚物分子链具有线型结构，是由至少两种以上不同单体聚合而成的长链段组成。嵌段共聚可以看成是接枝共聚的特例，其接枝点位于聚合物主链的两端。嵌段共聚物可分为三种链段序列基本结构形式：
图2-2
放射状嵌段共聚物的链段序列结构
表
嵌段共聚类型
Si
O
C
2.嵌段共聚物的应用
主要应用材料可分为三类：嵌段共聚物弹性体，增韧热塑性
弹性树脂和表面活性剂。
●嵌段共聚物弹性体：嵌段共聚物热塑性弹性体主
合成大单体的主要方法有阴离子聚合、阳离子聚合、自由基聚合等方法。
（2）大单体与小单体合成接枝共聚物技术：
主链由小单体聚合而成；
支链为相对分子质量分布均匀的大单体。
优点：
●更简单、更广泛的合成接枝共聚物；
●能合成数量繁多的接枝共聚物； ●大单体技术还可将两种性能差异较大的聚合物（如亲水和亲油）以化学键结合。
定义：利用反应体系中的自由基夺取聚合物主链上的氢而链
转移，形成链自由基，进而引发单体进行聚合，产生接枝。
CH2
CH2
CH
CH
CH2
CH
+ R
+ RH
CH

聚合物加工原理名词解释

1．高分子材料加工：把高分子原材料经过一定的工艺手段转变成某种高分子材料制品的过程。

2．功能高分子材料：与常规高分子材料相比具有明显不同的物理化学性质，并具有某些特殊功能的高分子材料。

3．智能高分子材料：能随着外部条件的变化，而进行相应动作的高分子。

必须具备能感应外部刺激的感应器功能、能进行实际动作的动作器功能以及得到感应器的信号后而使动作器动作的过程器功能。

4．可挤压性：聚合物通过挤压作用形变时获得形状和保持形状的能力。

5．可模塑性：聚合物在一定温度和外力作用下形变并在模具中模制成型的能力。

6．可纺性：聚合物流体在拉伸作用下形成连续细长丝条的能力。

7．可延性：无定形或部分结晶固体聚合物在一个或两个方向上受到压延或拉伸时变形的能力。

8．复合材料：是将金属材料、高分子材料、无机非金属材料等具有不同结构和性能的材料，经特殊工艺复合成一体，而制得的综合性能更优异的新型材料。

9．耗散：力学的能量损耗，即机械能转化为热能的现象。

在外力作用下，大分子链的各运动单元可能沿力的方向做从优取向的运动，就要克服内部摩擦，所以要消耗能量,这些能量转化为热能。

10．离子液体：是在室温及相邻温度范围内完全由离子组成的有机液体。

离子液体具有极性强、不挥发、不易氧化、不易燃易爆、对无机和有机化合物有良好的溶解性和对绝大部分试剂稳定等优良特性，因此被称为绿色溶剂。

11．混合的定义：混合是一种趋向于混合物均匀性的操作，是一种在整个系统的全部体积内，各组分在其基本单元没有本质变化的情况下的细化和分布的过程。

12．均一性：均一性指混得是否均匀，即分散相浓度分布是否均匀。

13．分散度：指被分散物质的破碎程度如何。

破碎程度大，粒径小，分散度就高。

14．非分散混合：通过重复地排列少组分增加其在混合物中空间分布的均匀性而不减小粒子初始尺寸的过程。

15．分散混合：将呈现出屈服点的物料混合在一起时,要将它们分散，应使结块和液滴破裂，这种混合称为分散混合。

CPE、 MBS、ACR 抗冲改性效果的对比

CPE、 MBS、ACR 抗冲改性效果的对比------兼谈硬质聚氯乙稀型材抗冲改性剂的应用技术姜铁竹龚以行韩风董军宁为了提高产品的抗冲击性能，在生产过程中要添加抗冲改性剂。

用于硬质ＰＶＣ型材行业的抗冲改性剂主要有ＣＰＥ、ＭＢＳ和ＡＣＲ。

其中ＣＰＥ、ＡＣＲ改性剂的分子结构中不含双键，耐候性能好，广泛用于户外建筑材料。

目前就ＣＰＥ和ＡＣＲ对ＰＶＣ冲击改性的效果讨论很多，国外对ＡＣＲ性能的推荐，除强调它对低温冲击强度的大幅度提高外，还强调它对耐候性、加工性能的改性，而ＣＰＥ对加工温度的敏感性也已被生产实际所证实。

因此，目前在欧洲、美国以丙稀酸酯为主导来改进ＰＶＣ的抗冲击性。

在我国，由于只有少数厂家生产抗冲ＡＣＲ改性剂，品种和牌号均不能满足市场需要，而且质量尚欠稳定，价格偏高。

因而，目前我国绝大多数（９０％）异型材厂仍以ＣＰＥ作抗冲改性剂，ＣＰＥ依然占主导地位，丙稀酸酯应用较少，还有的厂家采用ＭＢＳ。

在此，我们对ＣＰＥ与ＡＣＲ、ＭＢＳ进行一下对比试验，对它们进行全面的了解，评价各项性能孰优孰劣，以便扬长避短，合理使用。

实验部分１、实验用主要原料、规格：（１）树脂：聚氯乙稀ＰＶＣＳＧ－５型，潍坊亚星化学股份有限公司产。

（２）抗冲击改性剂：ＣＰＥ：型号３１３５，潍坊亚星化学股份有限公司产。

ＡＣＲ：ＫＭ３５５Ｐ，吴羽化学公司产品。

ＭＢＳ：台湾产。

（３）稀土稳定剂：型号ＲＥＣ－Ｅ，广东广洋高科技实业有限公司产。

（４）钛白粉：型号Ｒ１０５，美国杜邦公司产。

（５）轻质碳酸钙：淄博华信化工股份有限公司产。

（６）加工助剂：ＡＣＲ－２０１型，山东曙光集团塑胶制品厂产。

２、实验用主要设备及测试仪器：（１）高速混合机：型号ＧＨ－１０ＤＹ，桨叶转速１２５０／２５００转／分，北京华新科塑料机械有限公司产。

（２）哈克密炼机和挤出机：德国哈克公司产。

（３）万能制样机：河北承德试验机厂产。

（４）电子拉力试验机：ＤＸＬＬ－３０００型，上海化工机械四厂产。

加工成型过程中聚合物取向的应用实例

加工成型过程中聚合物取向的应用实例聚合物是一种高分子化合物，具有高强度、高硬度、高韧性、高耐热性、高耐腐蚀性等优良性能，因此在工业制造中得到了广泛的应用。

在聚合物的加工成型过程中，聚合物分子会受到各种外力的作用，从而导致聚合物分子取向的变化。

这种取向对聚合物的性能和应用具有重要的影响，因此在加工成型过程中，控制聚合物分子的取向是十分重要的。

本文将就加工成型过程中聚合物取向的应用实例进行探讨。

一、注塑成型注塑成型是一种常见的聚合物加工成型方法。

在注塑成型中，将聚合物粉末或颗粒加热至熔化状态，然后通过注塑机将熔融的聚合物注入模具中，经过冷却后得到所需的产品。

在注塑成型中，聚合物分子的取向主要受到注塑过程中的流动和剪切力的影响。

注塑成型中，通过改变模具的设计和注塑机的参数，可以控制聚合物分子的取向，从而改变产品的性能。

例如，在生产纤维材料时，可以通过调整注塑机的速度和压力来控制聚合物分子的取向，使其沿纤维方向排列，从而提高纤维的强度和韧性。

在生产塑料容器时，可以通过改变模具的设计，使聚合物分子在容器口部呈径向排列，从而提高容器的刚度和密封性。

二、挤出成型挤出成型是一种将熔融的聚合物材料通过挤压机挤出成型的方法。

在挤出成型中，聚合物分子的取向主要受到挤出过程中的拉伸力和剪切力的影响。

在挤出成型中，可以通过改变挤出机的参数和模具的设计来控制聚合物分子的取向，从而改变产品的性能。

例如，在生产塑料薄膜时，可以通过调整挤出机的速度和压力来控制聚合物分子的取向，使其沿薄膜的平面方向排列，从而提高薄膜的强度和韧性。

在生产塑料管材时，可以通过改变模具的设计，使聚合物分子在管材内呈径向排列，从而提高管材的刚度和耐压性。

三、吹塑成型吹塑成型是一种将熔融的聚合物材料通过吹塑机吹塑成型的方法。

在吹塑成型中，聚合物分子的取向主要受到吹塑过程中的拉伸力和剪切力的影响。

在吹塑成型中，可以通过改变吹塑机的参数和模具的设计来控制聚合物分子的取向，从而改变产品的性能。