聚合物的反应加工PPT教案
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第17页/共75页
螺杆一线式电磁动态塑化挤出机
一阶为多螺杆挤出机，聚合物由于主、副螺杆的相互啮合产生捏 合挤压与混合，同时在振动力场作用下，啮合区间隙随时间周期性 变化，经定量加料系统进入的物料被螺杆间的运动拉入压延间隙， 实现动态压延混合，而且瞬时变化的剪切速率和压力产生耗散热能， 因此物料被快速熔融和混炼，各组分之间的相互扩散加强，参与反 应的物质充分均匀混合，反应进行得更加彻底。第二阶为单螺杆挤 出机，在振动力场作用下使聚合物进一步熔融和塑化，实现低温挤 出。通过调节各阶的转速、温度、压力、频率和振幅，可以达到控 制化学反应过程、反应产物结构与性能的目的，突破了控制预聚物 或聚合物混合混炼过程及停留时间分布不可控的难点，解决了振动 力场作用下聚合物反应加工过程中的质量、动量及能量传递的平衡 问题，实现反应产物产量与质量的良好协同，从而得到性能更加优 异的制品。
第9页/共75页
2. 反应挤出的优点
⑥螺杆挤出机既是反应器，又是制品成型设备，从而使生 产工艺过程做到了工序少、流程短、能耗低、成本低、 生产效率高。节约大部分工厂设备和占地空间；
⑦节省回收稀释液所需的能量，没有溶剂或稀释液，无废 液排出；
⑧挤出机具有技术上的优势，因为它可以作为柱塞流反应 器或者微背混式塞流反应器。
传统挤出过程一般以聚合物为原料，通过外加热量和螺杆转动过 程中施加给物料的剪切摩擦热将其熔融并混合均匀，然后经口模挤 出、模具造型、脱模冷却后得到制品。其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。而反应挤出中存在着化学变化，如单体之间的缩 聚、加成、开环形成聚合物的聚合反应，聚合物与单体之间的接枝 反应，聚合物之间的交联反应等。
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第掺13混页/改共7性5页等领域。
四、反应挤出的典型技术
⑴控制流变学：控制pp的自由基降解，已得到相当窄的得分子 量分布。
第18页/共75页
六、反应挤出的化学反应类型
1 本体聚合 由单体、低分子量的预聚体，单体混合物，单体与预聚体的混
合物制备高分子量的聚合物。采用反应挤出技术进行本体聚合可 分为缩聚反应和加聚反应两大类。
缩聚反应：有聚酰亚胺、聚酯、PA等； 加聚反应：有聚氨酯、聚丙烯酸酯及相关共聚物、聚烯烃、聚 硅氧烷、聚环氧化物和聚甲醛等。 应用反应挤出技术进行本体聚合反应最关键的问题： ①物料的有效熔化混合、均化和防止因形成固相而引起的挤出机 螺槽的堵塞。②能否自由有效的向增长的聚合物进行链转移。
第8页/共75页
2. 反应挤出的优点
①螺杆挤出机可根据需要设置多处加料口，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。
第16页/共75页
五、反应挤出设备
（3 ） 螺杆一线式电磁动态塑化挤出机 螺杆一线式电磁动态塑化挤出机是华南理工大学的瞿金平等
发明的一项专利。 该挤出机的挤压装置放在电机转子的内腔中，改变了传统挤
出机由电机驱动、带传动、齿轮传动，螺杆和料筒挤出成型的 模式。该挤出机将电机、减速箱、螺杆、料筒等结合在一起， 省去了中间传动环节，采用能量直接转换实现了机、电、磁一 体化。它将电磁功率直接转化为热能、压力能及动能来完成物 料的输送、混合、反应、脱挥、塑化、挤出成型，实现了挤出 机电磁能量直接转换和物料动态反应挤出。螺杆一线式电磁动 态塑化挤出机的每一阶均有独立的驱动系统和加热冷却系统。
第10页/共75页
3. 反应挤出的缺点
尽管反应挤出技术有上述优点，但也存在一些缺点，如： 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，研发资金投入大，时间长。 ②难以观察检测。物料在挤出机中始终处于动态、封闭的高温、高 压环境中，难以观察、检测物料的反应程度；物料停留时间较短， 一般只有几分钟时间，因而要求所要进行的反应必须快速完成；如 果反应时间超过2Omin，则用反应挤出技术就没有意义。 ③技术含量高。反应挤出技术涉及到聚合物材料、化学工程、聚合 反应工程、橡塑机械、聚合物成型加工、机械加工、电子等诸多学 科，需较长时间的研究和多方合作才能取得成果。
第14页/共75页
五、反应挤出设备
（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。
综上所述，反应挤出技术具有研发投入高、技术含量高、产品利 润高的特点，虽在研发阶段困难多，但在工业应用上优势明显，正 因为如此，它才成为当前国际上的研究热点。
第11页/共75页
三、反应挤出的发展
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
聚丁烯-1热塑性弹性体反应挤出试验生产线
第6页/共75页
丁烯-1反应挤出聚合和聚丁烯-1热塑性弹性体的合成（ 国家863计划，编号 2006AA03Z546）
第7页/共75页
二、反应挤出的原理及特点
1.原理 反应挤出是以螺杆和料简组成的塑化挤压系统作为连续反应器，
将欲反应的各种原料组分，如单体、引发剂、聚合物、助剂等一次 或分次由相同的或不同的加料口加入到螺杆中，在螺杆转动下实现 各原料之间的混合、输送、塑化、反应和从口模挤出的过程。
第15页/共75页
五、反应挤出设备
（2 ） 双螺杆挤出机 双螺杆挤出机具有两大功能，一是以混炼、塑化、改性为主；
二是用于反应挤出。 双螺杆反应挤出机作为一种连续加工的反应器，初始物料从
料斗加入，在螺杆的作用下输送、混合、剪切、反应、传热、 脱挥、造粒或模塑成型。双螺杆反应挤出机由于料筒上的2个孔 相通，物料相互窜流而具有非常优异的分布混合特性。
粘度的位置说明了为什么挤出机适用于高粘度介质。 拖曳流要求介质与机器表面完全粘附，并可以改变聚合物的 反应性能。埃克森Exxon公司用挤出机进行熔融相化学反应的 研究和商业应用已经有30多年的历史。
第5页/共75页
丁烯-1反应挤出聚合和聚丁烯-1热塑性弹性体的合成 （ 国家863计划，编号2006AA03Z546）
第4页/共75页
为什么化学反应可以在挤出机上进行呢？
挤出机具有处理高粘度聚合物的特点， 还能熔化、挤出、配 混聚合物，而且有排气、脱挥等功能。这种功能也是化学反应 器所需要的。
聚合物的化学反应为了避开高粘度，以致多是在稀释过程中 形成的，而挤出机可以处理高粘体系，能量和环保方面得以改 善。
这种技术的优势来源于挤出机的流动机理或拖曳流原理 Q=AN-BΔP/η
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。近年来，国内外的工业实验室和挤出机公司对于聚
合物反应挤出加工改性的研究一直非常活跃，并且内容相当广
泛。
第12页/共75页
三、反应挤出的发展
巴陵石化公司研发成功新型丁苯树脂，并建成500t／a丁 苯树脂本体反应聚合装置，于2009年5月底产出合格产品， 投放市场。该装置是目前世界上首套采用反应挤出法生产 高抗透明丁苯树脂的装置，其成套技术开发项目于2008年 被列于中国石化集团公司“十条龙” 重点科技攻关项目之 一，生产工艺采用目前全球先进的高分子合成新技术。由 于本体聚合工艺过程简单，设备投资小于传统工艺，可实 现连续生产，具有聚合速度快、反应时间短、生产效率高 等优点，有别于传统的溶剂法生产工艺，被称为节能环保 型的绿色工艺。
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 年英国人用单螺杆挤出机反应挤出得Байду номын сангаас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Kowdski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、ICI、Monsanto、DuPont等多
聚合物的反应加工
会计学
1
4.1 概述
一、发展
反应加工:同时进行化学反应和聚合物加工的技术，或者是将化 学反应与聚合物加工过程相结合的一种技术。
传统上聚合物制品生产分为聚合与加工两个截然不同的过程。
化学反应由单体到聚合物，其中还有洗涤、提纯、精制等过程，得 到粉料，然后再混炼造粒以及挤出或注射，即加工过程，将聚合物 加工成制品。在热量传递过程中，首先加热使单体聚合，多数工艺 还必须同时进行冷却，以移走聚合热，聚合完毕，冷却经精制，到 加工时又重新使物料加热成为粘流态，按需要加工成制品。从物料 的加工过程来看，这是一个漫长的有多段工艺组成的复杂过程，往 往需要数小时甚至数十小时，从能耗来看，经历了多次加热、冷却、 再加热、再冷却的反复循环，浪费已成必然，另外就是环境污染的 问题。
就源源不断地挤出高性能的聚合物。
RIM主要用于热固性树脂，1966-1969年由Bell公司开发，1972 年投入市场，可用于PU、聚脲、改性聚酰胺、聚环戍二烯、不饱 和聚酯、环氧树脂等快速反应成型体系，还可以加入发泡剂、增强 剂
第3页/共75页
4.2 聚合物的反应挤出
一、反应挤出的概念reactive extrusion 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
1980年美国化学会聚合物分会在Pittsburg举行第一次国际聚合 物反应加工年会，正式将聚合物反应加工确定为一门新兴的学科
第2页/共75页
二、分类 根据主要的加工方法来分： ①反应挤出成型REX（REM） ②反应注射成型RIM REX是一种先进、节能、环保的高分子材料合成和改性的工艺，
不用反应釜，不用溶剂，将单体从一头喂入双螺杆挤出机，另一头
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。
第1页/共75页
由于六十年代后，聚合物加工技术的发展，使人们萌发了将聚合 物反应与加工有机联系在一起同步进行的设想，因此反应加工这一 新技术形成。
反应注射成型是20世纪70年代后期发展起来的。美国采用反应 注射成型方法，以异氰酸酯和聚醚制成聚氨酯半硬质塑料的汽车保 险杠、翼子板、仪表板等。此法具有设备投资及操作费用低、制件 外表美观，耐冲击性好,设计灵活性大等优点,80年代发展很快。反 应注射成型还可制得表层坚硬的聚氨酯结构的泡沫塑料。为了进一 步提高制品刚性和强度，在原料中混入各种增强材料时称为增强反 应注射成型，产品可作汽车车身外板、发动机罩。新近开发的品种 有环氧树脂、双环戊二烯聚合物、有机硅树脂和互穿聚合物网络等。
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） ⑷单体聚合反应。
螺杆一线式电磁动态塑化挤出机
一阶为多螺杆挤出机，聚合物由于主、副螺杆的相互啮合产生捏 合挤压与混合，同时在振动力场作用下，啮合区间隙随时间周期性 变化，经定量加料系统进入的物料被螺杆间的运动拉入压延间隙， 实现动态压延混合，而且瞬时变化的剪切速率和压力产生耗散热能， 因此物料被快速熔融和混炼，各组分之间的相互扩散加强，参与反 应的物质充分均匀混合，反应进行得更加彻底。第二阶为单螺杆挤 出机，在振动力场作用下使聚合物进一步熔融和塑化，实现低温挤 出。通过调节各阶的转速、温度、压力、频率和振幅，可以达到控 制化学反应过程、反应产物结构与性能的目的，突破了控制预聚物 或聚合物混合混炼过程及停留时间分布不可控的难点，解决了振动 力场作用下聚合物反应加工过程中的质量、动量及能量传递的平衡 问题，实现反应产物产量与质量的良好协同，从而得到性能更加优 异的制品。
第9页/共75页
2. 反应挤出的优点
⑥螺杆挤出机既是反应器，又是制品成型设备，从而使生 产工艺过程做到了工序少、流程短、能耗低、成本低、 生产效率高。节约大部分工厂设备和占地空间；
⑦节省回收稀释液所需的能量，没有溶剂或稀释液，无废 液排出；
⑧挤出机具有技术上的优势，因为它可以作为柱塞流反应 器或者微背混式塞流反应器。
传统挤出过程一般以聚合物为原料，通过外加热量和螺杆转动过 程中施加给物料的剪切摩擦热将其熔融并混合均匀，然后经口模挤 出、模具造型、脱模冷却后得到制品。其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。而反应挤出中存在着化学变化，如单体之间的缩 聚、加成、开环形成聚合物的聚合反应，聚合物与单体之间的接枝 反应，聚合物之间的交联反应等。
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第掺13混页/改共7性5页等领域。
四、反应挤出的典型技术
⑴控制流变学：控制pp的自由基降解，已得到相当窄的得分子 量分布。
第18页/共75页
六、反应挤出的化学反应类型
1 本体聚合 由单体、低分子量的预聚体，单体混合物，单体与预聚体的混
合物制备高分子量的聚合物。采用反应挤出技术进行本体聚合可 分为缩聚反应和加聚反应两大类。
缩聚反应：有聚酰亚胺、聚酯、PA等； 加聚反应：有聚氨酯、聚丙烯酸酯及相关共聚物、聚烯烃、聚 硅氧烷、聚环氧化物和聚甲醛等。 应用反应挤出技术进行本体聚合反应最关键的问题： ①物料的有效熔化混合、均化和防止因形成固相而引起的挤出机 螺槽的堵塞。②能否自由有效的向增长的聚合物进行链转移。
第8页/共75页
2. 反应挤出的优点
①螺杆挤出机可根据需要设置多处加料口，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。
第16页/共75页
五、反应挤出设备
（3 ） 螺杆一线式电磁动态塑化挤出机 螺杆一线式电磁动态塑化挤出机是华南理工大学的瞿金平等
发明的一项专利。 该挤出机的挤压装置放在电机转子的内腔中，改变了传统挤
出机由电机驱动、带传动、齿轮传动，螺杆和料筒挤出成型的 模式。该挤出机将电机、减速箱、螺杆、料筒等结合在一起， 省去了中间传动环节，采用能量直接转换实现了机、电、磁一 体化。它将电磁功率直接转化为热能、压力能及动能来完成物 料的输送、混合、反应、脱挥、塑化、挤出成型，实现了挤出 机电磁能量直接转换和物料动态反应挤出。螺杆一线式电磁动 态塑化挤出机的每一阶均有独立的驱动系统和加热冷却系统。
第10页/共75页
3. 反应挤出的缺点
尽管反应挤出技术有上述优点，但也存在一些缺点，如： 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，研发资金投入大，时间长。 ②难以观察检测。物料在挤出机中始终处于动态、封闭的高温、高 压环境中，难以观察、检测物料的反应程度；物料停留时间较短， 一般只有几分钟时间，因而要求所要进行的反应必须快速完成；如 果反应时间超过2Omin，则用反应挤出技术就没有意义。 ③技术含量高。反应挤出技术涉及到聚合物材料、化学工程、聚合 反应工程、橡塑机械、聚合物成型加工、机械加工、电子等诸多学 科，需较长时间的研究和多方合作才能取得成果。
第14页/共75页
五、反应挤出设备
（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。
综上所述，反应挤出技术具有研发投入高、技术含量高、产品利 润高的特点，虽在研发阶段困难多，但在工业应用上优势明显，正 因为如此，它才成为当前国际上的研究热点。
第11页/共75页
三、反应挤出的发展
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
聚丁烯-1热塑性弹性体反应挤出试验生产线
第6页/共75页
丁烯-1反应挤出聚合和聚丁烯-1热塑性弹性体的合成（ 国家863计划，编号 2006AA03Z546）
第7页/共75页
二、反应挤出的原理及特点
1.原理 反应挤出是以螺杆和料简组成的塑化挤压系统作为连续反应器，
将欲反应的各种原料组分，如单体、引发剂、聚合物、助剂等一次 或分次由相同的或不同的加料口加入到螺杆中，在螺杆转动下实现 各原料之间的混合、输送、塑化、反应和从口模挤出的过程。
第15页/共75页
五、反应挤出设备
（2 ） 双螺杆挤出机 双螺杆挤出机具有两大功能，一是以混炼、塑化、改性为主；
二是用于反应挤出。 双螺杆反应挤出机作为一种连续加工的反应器，初始物料从
料斗加入，在螺杆的作用下输送、混合、剪切、反应、传热、 脱挥、造粒或模塑成型。双螺杆反应挤出机由于料筒上的2个孔 相通，物料相互窜流而具有非常优异的分布混合特性。
粘度的位置说明了为什么挤出机适用于高粘度介质。 拖曳流要求介质与机器表面完全粘附，并可以改变聚合物的 反应性能。埃克森Exxon公司用挤出机进行熔融相化学反应的 研究和商业应用已经有30多年的历史。
第5页/共75页
丁烯-1反应挤出聚合和聚丁烯-1热塑性弹性体的合成 （ 国家863计划，编号2006AA03Z546）
第4页/共75页
为什么化学反应可以在挤出机上进行呢？
挤出机具有处理高粘度聚合物的特点， 还能熔化、挤出、配 混聚合物，而且有排气、脱挥等功能。这种功能也是化学反应 器所需要的。
聚合物的化学反应为了避开高粘度，以致多是在稀释过程中 形成的，而挤出机可以处理高粘体系，能量和环保方面得以改 善。
这种技术的优势来源于挤出机的流动机理或拖曳流原理 Q=AN-BΔP/η
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。近年来，国内外的工业实验室和挤出机公司对于聚
合物反应挤出加工改性的研究一直非常活跃，并且内容相当广
泛。
第12页/共75页
三、反应挤出的发展
巴陵石化公司研发成功新型丁苯树脂，并建成500t／a丁 苯树脂本体反应聚合装置，于2009年5月底产出合格产品， 投放市场。该装置是目前世界上首套采用反应挤出法生产 高抗透明丁苯树脂的装置，其成套技术开发项目于2008年 被列于中国石化集团公司“十条龙” 重点科技攻关项目之 一，生产工艺采用目前全球先进的高分子合成新技术。由 于本体聚合工艺过程简单，设备投资小于传统工艺，可实 现连续生产，具有聚合速度快、反应时间短、生产效率高 等优点，有别于传统的溶剂法生产工艺，被称为节能环保 型的绿色工艺。
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 年英国人用单螺杆挤出机反应挤出得Байду номын сангаас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Kowdski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、ICI、Monsanto、DuPont等多
聚合物的反应加工
会计学
1
4.1 概述
一、发展
反应加工:同时进行化学反应和聚合物加工的技术，或者是将化 学反应与聚合物加工过程相结合的一种技术。
传统上聚合物制品生产分为聚合与加工两个截然不同的过程。
化学反应由单体到聚合物，其中还有洗涤、提纯、精制等过程，得 到粉料，然后再混炼造粒以及挤出或注射，即加工过程，将聚合物 加工成制品。在热量传递过程中，首先加热使单体聚合，多数工艺 还必须同时进行冷却，以移走聚合热，聚合完毕，冷却经精制，到 加工时又重新使物料加热成为粘流态，按需要加工成制品。从物料 的加工过程来看，这是一个漫长的有多段工艺组成的复杂过程，往 往需要数小时甚至数十小时，从能耗来看，经历了多次加热、冷却、 再加热、再冷却的反复循环，浪费已成必然，另外就是环境污染的 问题。
就源源不断地挤出高性能的聚合物。
RIM主要用于热固性树脂，1966-1969年由Bell公司开发，1972 年投入市场，可用于PU、聚脲、改性聚酰胺、聚环戍二烯、不饱 和聚酯、环氧树脂等快速反应成型体系，还可以加入发泡剂、增强 剂
第3页/共75页
4.2 聚合物的反应挤出
一、反应挤出的概念reactive extrusion 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
1980年美国化学会聚合物分会在Pittsburg举行第一次国际聚合 物反应加工年会，正式将聚合物反应加工确定为一门新兴的学科
第2页/共75页
二、分类 根据主要的加工方法来分： ①反应挤出成型REX（REM） ②反应注射成型RIM REX是一种先进、节能、环保的高分子材料合成和改性的工艺，
不用反应釜，不用溶剂，将单体从一头喂入双螺杆挤出机，另一头
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。
第1页/共75页
由于六十年代后，聚合物加工技术的发展，使人们萌发了将聚合 物反应与加工有机联系在一起同步进行的设想，因此反应加工这一 新技术形成。
反应注射成型是20世纪70年代后期发展起来的。美国采用反应 注射成型方法，以异氰酸酯和聚醚制成聚氨酯半硬质塑料的汽车保 险杠、翼子板、仪表板等。此法具有设备投资及操作费用低、制件 外表美观，耐冲击性好,设计灵活性大等优点,80年代发展很快。反 应注射成型还可制得表层坚硬的聚氨酯结构的泡沫塑料。为了进一 步提高制品刚性和强度，在原料中混入各种增强材料时称为增强反 应注射成型，产品可作汽车车身外板、发动机罩。新近开发的品种 有环氧树脂、双环戊二烯聚合物、有机硅树脂和互穿聚合物网络等。
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） ⑷单体聚合反应。