塑料材料共混挤出设备
SJ120-33单螺杆中文
一、用途、主要参数SJ系列单螺杆挤出机主机，与不同规格、型式的辅机相配套使用，可以连续生产不同类型、规格的塑料或橡胶制品，被广泛应用于塑料、橡胶挤出成型生产线或造粒生产线。
SJ120-33单螺杆挤出机的主要参数：螺杆直径 120mm螺杆长径比（L/D） 33:1螺杆转速 10～100rpm主电机 132kw，直流电机/Z4-225-31齿轮箱型号： JSJ315-15筒体加热功率 7×8kw冷却风机 7×0.37kw电压 380V/50Hz最大挤出量～350kg/hr.筒体中心高 1150mm外型尺寸（长×宽×高）6270×700×1540 mm二、工作原理、特点与结构(一)工作原理单螺杆挤出机被应用于塑料、橡胶挤出成型生产线或造粒生产线时，原料由料斗进入挤出机，通过筒体的加热装置进行加热，形成熔融或软化状态，在螺杆的输送挤压、混炼下，完全熔融的塑料、橡胶材料和其它共混物通过模头挤出。
(二) 特点与结构1、特点a. SJ系列单螺杆挤出机具有较宽的调速范围，最大长径比可至33:1，能适应于加工不同工艺要求的材料。
b. 主电机与齿轮箱采用直接联接方式，可以高效的挤出不同的材料，挤出稳定性好，噪音低。
c. 筒体加料口处采用夹层水套，螺杆的加料段设计可满足强制输送原材料的要求。
根据加工材料的特性对螺杆的各段进行优化设计，使螺杆的输送、塑化、均化能力提高，可以提高产品的质量和增加产量。
d. 根据加工材料的要求，对筒体的冷却可采用风冷或水冷两种方式。
e. 电控系统能精确控制主电机的转速、筒体各段的温度，并能测量主电机的电流和转速以及机头处的压力。
根据生产工艺要求，电控系统可预留足够的温控装置以控制各种模具的温度。
2、结构单螺杆的结构主要由挤出、驱动、冷却三部分组成。
a.挤出部件挤出部件主要由螺杆、筒体和加热器等组成。
螺杆：螺杆设计的合理性可直接影响到产品的质量和产量。
公共基础知识挤出设备基础知识概述
《挤出设备基础知识概述》一、引言挤出设备在现代工业生产中占据着重要的地位，广泛应用于塑料、橡胶、食品、制药等众多领域。
它通过将原材料加热、熔融，并在一定的压力下挤出成型，实现了高效、连续的生产过程。
本文将对挤出设备的基础知识进行全面的阐述，包括基本概念、核心理论、发展历程、重要实践以及未来趋势，为读者提供一个系统而深入的了解。
二、挤出设备的基本概念（一）定义挤出设备是一种将物料加热、熔融，并通过螺杆的旋转和推进作用，在一定的压力下将物料挤出成型的机械设备。
它主要由挤出机、机头、定型装置、牵引装置和切割装置等组成。
（二）工作原理挤出设备的工作原理基于物料的物理性质和螺杆的机械作用。
首先，将原材料加入挤出机的料斗中，通过螺杆的旋转将物料向前推进。
在推进过程中，物料受到螺杆的剪切、挤压和加热作用，逐渐熔融并形成均匀的熔体。
然后，熔体通过机头挤出，进入定型装置进行冷却和固化，形成所需的形状。
最后，通过牵引装置将成型的产品拉出，并由切割装置进行切割，得到最终的产品。
（三）分类1. 按挤出材料分类可分为塑料挤出设备、橡胶挤出设备、食品挤出设备等。
不同材料的挤出设备在结构和工艺上有所差异，以满足不同材料的加工要求。
2. 按螺杆结构分类可分为单螺杆挤出机、双螺杆挤出机和多螺杆挤出机。
单螺杆挤出机结构简单，成本低，适用于一些常规的挤出加工；双螺杆挤出机具有更好的混合和塑化效果，适用于对产品质量要求较高的场合；多螺杆挤出机则在一些特殊的加工领域有应用。
3. 按挤出方式分类可分为连续挤出设备和间歇挤出设备。
连续挤出设备能够实现连续生产，生产效率高；间歇挤出设备则适用于一些小批量、多品种的生产。
三、挤出设备的核心理论（一）流变学理论挤出过程中，物料的流动和变形行为符合流变学规律。
流变学主要研究材料的应力、应变和时间之间的关系。
在挤出设备中，物料的流变性能对挤出过程的稳定性、产品质量和生产效率有着重要的影响。
通过对物料流变性能的研究，可以优化挤出工艺参数，提高挤出设备的性能。
《无机物-聚合物在双螺杆挤出机共混挤出过程中的数值模拟》范文
《无机物-聚合物在双螺杆挤出机共混挤出过程中的数值模拟》篇一无机物-聚合物在双螺杆挤出机共混挤出过程中的数值模拟一、引言随着科技的发展，聚合物及其复合材料在众多领域的应用日益广泛。
在聚合物材料制备过程中，双螺杆挤出机以其高效率、高混合质量等优点被广泛使用。
本文将探讨无机物与聚合物在双螺杆挤出机共混挤出过程中的数值模拟，以揭示其混合过程和混合效果。
二、双螺杆挤出机的工作原理及特点双螺杆挤出机是一种重要的塑料加工设备，其工作原理是通过两个相互啮合的螺杆对物料进行强制输送、剪切、混合和加热。
其主要特点包括：混合效果好、能耗低、加工效率高。
其优势在于适用于不同形态和性能的聚合物的加工和复合，为制造复合材料提供了可靠的途径。
三、无机物与聚合物的共混过程在双螺杆挤出机中，无机物与聚合物的共混过程是一个复杂的物理过程。
首先，无机物和聚合物在螺杆的推动下进入挤出机，然后在剪切力和热能的作用下逐渐混合均匀。
在这个过程中，螺杆的转速、挤出机的温度和压力等因素都会对混合效果产生影响。
四、数值模拟在共混挤出过程中的应用随着计算机技术的发展，数值模拟已成为研究双螺杆挤出机共混挤出过程的重要手段。
通过建立物理模型，对挤出机内部的三维流场、温度场、压力场等进行分析，可以了解无机物与聚合物在挤出过程中的混合行为和混合效果。
此外，数值模拟还可以预测和优化挤出机的性能，为实际生产提供指导。
五、无机物/聚合物共混挤出的数值模拟方法数值模拟方法主要包括有限元法、离散元法和计算流体动力学等。
通过建立准确的物理模型和数学模型，对无机物/聚合物共混挤出的过程进行数值模拟。
可以分析混合过程中的流场分布、温度变化、压力变化等，从而了解混合效果和无机物在聚合物中的分散情况。
六、数值模拟结果分析通过对无机物/聚合物共混挤出的数值模拟结果进行分析，可以得出以下结论：1. 螺杆转速对混合效果有显著影响。
适当提高螺杆转速可以增强剪切力，有利于无机物与聚合物的混合。
高性能NBR／PVC共混体挤出胶料
丁腈橡胶
Ｐ ＶＣ 优 异 的耐 化 学 品性
优 异 的 耐 化 学 品性 能 （ 油 和燃 油 ） 优异 的耐 臭 氧 性 对 臭 氧 敏 感 低 温 柔 韧 度
优 异的 机械 性 （ 棼傅犟摩
和撕 裂 强 度 ）
容易配合（ 硫或过氧化物硫化）
易加 工 （ 不 返 原 或发 粘 ）
Ｐ ａ ｒ ａ ｃ ｒ ｉ ｌ ３ ２ ． ５ ０ Ｘ Ｌ ，份
图 ５ 胶 料 １到 ４的 拉 伸 强 度
９ ６．
∞ 约 加 ｏ ∞ ∞
Ｐ ａ ｒ ａ ｃ ｒ ｉ ｌ ３ ２ ． ５ ０ Ｘ Ｌ ，份
胶 料 １到 ４的 压 缩 永 久 形 变 （ 室温下 ２ ２ ｈ ）
第 ４ ６卷
第 ６期
高性 能 ＮＢ Ｒ／ Ｐ ＶＣ共混 体挤 出胶 料
２ ３
高性 能 ＮＢ Ｒ ／ Ｐ Ｖ Ｃ 共混体 挤 出胶 料
王天田 （ 陕西科技 大学 化工学 院 陕西 西安 ７ １ ０ ０ ２ １ ） 编译
丁腈橡胶是丙烯腈和丁二烯乳液聚合物的通 用名称。其最重要的特性是对大部分油和非极性
能。 这些方法包括 ： 按Ａ Ｓ Ｔ Ｍ Ｄ ４ １ ２ 测试拉伸强
度 伸长率和定伸应力； 按Ａ Ｓ Ｔ Ｍ Ｄ ３ ９ ５ 方法测定
压缩永久变形
２ ４
橡 胶 参 考 资 料
２ ０ １ ６ 正
３ 胶 料 混 炼
在 实验 室 Ｂ ｒ ａ ｂ ｅ ｎ ｄ ｅ ｒ 炼胶 机 中混炼 胶料 。
１ 材 料
所 有用 于 本 研 究 的 配 合 剂 都 是 标 准 工 业 材 料， 胶料 配方 见表 ２ ．
表 ２ 胶 料 配 方
对塑料挤出成型设备发展的几点分析
职教 与成 教
对 塑料 挤 出成 型 设备 发展 帕 几点 分析
滨 州职 业 学院 邹本 杰
［ 摘 要］ 本文对塑料挤 出成型设备 的发展进行 了分析， 并对我 国塑料挤 出成 型设备的开发研 究提 出了凡 羔建议。 ［ 关键 词 ］ 塑料 挤 出成 型 设 备 水 平分 析
于劣 势 。 ２常规 单 螺 杆 挤 出机 组 现 状 和 技 术水 平 分 析 ．
在常规单螺杆挤 出机组 的性能方 面 ，我 国已能生产 螺杆直径 为 １ －２０ ｍ多种规格 、 ２ ５ｍ 门类齐全 的挤 出机组 ， 长径 比大多在 ２ —３ ５ Ｏ范 围。 一些新型的混炼元件如分离型 、 障型 、 屏 分流型 、 变流道型 以及流速 位置变换型等混炼元 件得到 了较为广泛的应用。螺杆最高转速 ：直径 １０ ２ ０的大 型挤 出机 加工 烯 烃 类 物 料 时 为 ５ — ７ｒ ｉ，加 工 Ｐ ５－ ０ ０ ５／ ｎ ａ ｒ ＶＣ 等热 敏性物料时为 ５ ４ ｒ ｉ， － ２／ ｎ 直径 ３ ａ ｒ ０以下的小型机器加工烯烃类物 料 时 为 １０ ２ ０／ ｉ，加 工 Ｐ Ｃ等 热 敏 性 物 料 时 为 ｌ ～ １０／ ｉ， ６ － ０ｒ ｎ ａ ｒ Ｖ ８ ２ ｒ ｎ 北 ａ ｒ 京化工大学研制成功 的 １ｒｍ手提式单 螺杆排气挤出机为 １０ ￣ ｎ ２ ａ ２０ －；。 而国外 螺杆挤出机螺 杆直 径最小 ６ ｍｍ， 大为 ７ ０ ｍ， 最 ０ ｒ 最 ａ 比
无疑是正确的 。 （） 能 化 和 网 络化 ５智
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
在我国塑料加工业 中， 几乎 １ 一ｌ ／ ／ ３ ２的塑料制 品是 通过挤出成型 来完成 。 作为塑机的第二大类产品 ， 出成型机组的产量和销售额约 占 挤 塑料机械 的 ２ ～ ５ 其生产厂家分布在机械 、 ０ ２％， 轻工 、 化工 、 石化 、 建材 、 军工等行业 ， 在地域上多集中在塑料加工业 发达地 区 ， 如江浙 、 宁、 辽 山 东、 广东等东南沿海地 区。由于企业在控制水平 、 效率 、 精度 可靠性 和 成 套 性 等 方 面 与发 达 国 家 相 比 差 距 较 大 ， 业 水 平 和产 品技 术 含 量 低 ， 专 决定 了产品的附加值低 ， 从而使企业的整体效 益不高 ， 国际竞争 中处 在
双螺杆挤出机的共混原理
双螺杆挤出机的共混原理
双螺杆挤出机是一种常用的塑料加工设备，其工作原理是通过双螺杆的旋转将塑料料料加热、熔化、混合后挤出成型。
共混是双螺杆挤出机中的一个重要工艺，指将两种或多种不同的塑料料料在挤出过程中混合在一起，形成具有新性能的复合塑料。
共混的实现主要依靠双螺杆挤出机的混炼作用。
在挤出机中，两个相互旋转的螺杆将不同的塑料料料送入同一混炼区域，同时进行热熔和物理混合。
在混炼区域，塑料料料经过高速的剪切和摩擦，使得它们之间的分子间力大大减弱，达到良好的相容性和可混性，从而形成复合塑料料料。
共混的优点在于可以通过混合不同的塑料料料，使得复合塑料具有更好的物理和化学性能，如改善耐热性、耐冲击性、加工性能等。
同时，共混还可以降低复合塑料的成本，提高其经济性。
总之，双螺杆挤出机的共混原理是通过混炼两种或多种不同的塑料料料来形成具有新性能的复合塑料料料，从而提高其物理和化学性能，并降低成本，提高经济性。
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共混改性的主要设备整体流程工艺参数
共混改性的主要设备整体流程工艺参数共混改性是指将两种或多种不同的物料混合在一起，通过物理或化学方法对其进行改性或调整，以获得更好的性能或特性。
共混改性技术在化工、塑料、橡胶、涂料等领域广泛应用。
下面我们将介绍共混改性的主要设备和整体流程以及相关的工艺参数。
共混改性的主要设备包括混合机、挤出机、反应釜等设备。
其中，混合机是最常用的设备之一，可以将不同的原料充分混合在一起。
混合机有多种类型，如高速搅拌机、双螺杆挤出机、离心混合机等。
这些设备的选用取决于原料的性质和混合要求。
在共混改性的整体流程中，首先是将各种原料称量并放入混合机中。
在混合的过程中，可以加入一定量的助剂或添加剂，以改善混合效果或调整产品的性能。
混合时间和速度也是影响混合效果的重要参数，在一定范围内的合理调整可以获得更好的混合效果。
混合完成后，混合物可以通过挤出机进行挤出，以进一步改性和成型。
挤出机是将混合物加热至一定温度并通过螺杆挤出的设备，可以使混合物更均匀地混合并形成所需的形状。
挤出过程中温度、压力和速度等参数的控制对产品的性能和质量有重要影响。
另外，一些共混改性的反应需要使用反应釜进行，在反应釜中可以进行化学反应或其他处理过程，以实现特定的产品需求。
反应釜通常需要加热或冷却来维持反应物质的温度，同时控制反应的速率和效果。
总的来说，共混改性是一种重要的加工技术，通过合理选择设备和优化工艺参数，可以实现对原料的混合、改性和成型，从而获得更好的产品性能和质量。
在实际应用中，需要充分了解原料的性质和要求，合理设计工艺流程，并不断优化和改进，以满足市场的需求和要求。
实验一聚合物复合材料共混实验
实验一聚合物复合材料共混实验聚合物复合材料共混综合实验包括以下子实验：聚合物复合材料共混实验、聚合物复合材料注射成形实验、聚合物复合材料力学性能实验。
实验1.1 聚合物复合材料共混实验一、实验目的利用混炼设备完成不同聚合物材料的共混改性，掌握积木式平行混炼型双螺杆挤出机以及转矩流变仪的基本结构组成；熟悉工艺参数对聚合物共混的影响；了解积木式平行混炼型双螺杆常用的组合形式；熟悉设备的使用方法和操作要点。
二、实验设备及材料实验设备：平行双螺杆挤出机组、转矩流变仪、鼓风干燥箱、加料勺、台秤和天平等。
实验材料：由苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物(SBS)分子中丁二烯段不饱和双键经过选择加氢获得的热塑性弹性体SEBS、白油、聚丙烯(PP)、抗氧剂1010等。
三、实验操作步骤（一）双螺杆挤出机实验操作步骤及注意事项1. 预混合：将要SEBS和白油按照质量比1：1预先混合，均匀混合后放置24h以上，使SEBS在白油中充分溶胀，得到O-SEBS；将O-SEBS、PP、抗氧剂1010等按照比例依次称取，放入高速混合机混合均匀，备用。
2. 开机前检查：开机前检查齿轮箱上油标，观看齿轮油是否不足，一般在油标中间为宜。
检查软水水箱（注：冷却水）水位，一般不宜高出进水口。
在冷却水槽中放入足够的冷却水。
3. 平行双螺杆挤出造粒机组开机前设置：打开电源，设定螺杆不同区域的温度，物料不同，所需温度不同。
SEBS/PP聚合物复合材料的螺杆温度范围为175～200℃。
按温度表上“”、“”键，可升高和降低设定温度。
设定完毕，打开“水泵开关”，待温度到达设定温度20～30min后方可开机。
将混合好的原料放入料斗中。
4. 开机：旋转“油泵开关”并确认油泵是否工作，油压一般在（0.1～0.2MPa）；起动切粒机开关（注：空切时，一般调至150～200r/min），起动吹干机；按下“主机启动”开关，检查“主机指示”绿灯是否灯亮，如绿灯已亮，表示主机已通电，然后按下“喂料启动”开关。
同向双螺杆挤出机浅析
同向双螺杆挤出机浅析作者：刘平来源：《农民致富之友》2017年第15期啮合同向旋转双螺杆挤出机具有输送效率高、分散混合能力强、自洁性能好、物料在机内停留时间分布均匀和良好的适应性等优点，广泛应用于不同塑料之间、塑料与橡胶之间的共混改性，各种添加剂与塑料共混、玻璃纤维、碳纤维增强塑料等等，是聚合物改性连续混合设备之首选。
同向双螺杆挤出机也即啮合型同向旋转平行双螺杆挤出机，是双螺杆挤出机主要类型之一。
一、同向双螺杆挤出机结构特点第一台商用同向双螺杆挤出机诞生于1939年，现今广泛使用的积木式同向双螺杆挤出机则最早出现在1953年，由Werner & Pfleiderer公司生产的ZSK系列。
同向双螺杆挤出机由挤压系统、加料系统、传动系统、加热冷却系统和控制系统等主要部分组成。
1、组合式螺杆同向双螺杆挤出机最显著的特点是螺杆和机筒都采用“积木式”设计。
螺杆由套装在芯轴上的若干元件组成；机筒也是由不同机筒段组成。
根据特定的物料、配方和将要制备混合物性能的要求，通过科学组合，将不同类型、不同数目的螺杆元件和机筒元件按一定顺序组合起来，从而高效地完成设定的混合任务。
并通过改变螺杆和机筒组合顺序，实现对不同物料、配方的最佳使用效果，达到一机多用、一机多能的目的。
此外，积木式设计的另一优点是可以局部更换磨损了的螺纹元件和机筒元件，避免了整个螺杆或筒体的报废，大大降低了维修成本。
2、组合式机筒模块化设计的机筒，可以通过法兰或拉杆连接，通常小型机采用拉杆连接。
机筒通常嵌入双金属衬套以提高机筒内表面的耐磨性能。
为实现精确的温度历程，每个机筒上都有单独的加热/冷却设计，从而实现冷却与加热功能的最佳组合。
二、同向双螺杆挤出机挤出过程分析同向双螺杆挤出机的结构和功能与单螺杆挤出机很相似，但工作原理上存在着很大的差异。
主要表现在以下几个方面：强制输送，啮合同向旋转双螺杆，在啮合处两根螺杆运动速度方向相反，一根螺杆要把物料拉入啮合间隙，而另一根螺杆把物料从间隙中推出，结果使物料从一根螺杆螺槽转到另一根螺杆螺槽中，物料沿着螺杆呈“∞”形向机头方向被强制输送。
塑料共混改性工艺
塑料共混改性工艺---涉及挤出机、螺杆元件排布Post By：2008-9-8 22:35:24塑料混合是一种有效的将多种组分的原料加工成更均匀、更实用的产品过程。
这一过程中主要发生的是物理反应，当然也存在少量的化学反应。
特殊的，例如反应挤出，我们所期望的更多是化学反应而非物理反应。
而无论是物理还是化学反应，都要求材料的充分混合辊炼，因此就有了共混设备这一有力的加工手段执行者。
先确认几个概念：1.预处理：我们通常说的预处理很多时候是指材料的水分预处理。
由于聚合物和添加剂都具有吸水性，而温度波动和仓库的潮湿都有可能是原材料吸湿，而这正是我们所不希望看到的。
熔融聚合物，如尼龙，聚酯等对水分极其敏感的材料，水分的存在将导致他们的降解，从而导致了各项性能指标的恶化甚至是导致加工失败。
目前比较实用的干燥方式多为热风循环干燥形式。
2.预混合：对于单螺杆而言，吃料能力很大程度上影响了混合效果，很多时候即使是单纯的颜色处理都会因为混合的不均匀而导致材料同批次的前后色差以及后期加工的颜色不均一性；而对于双螺杆，虽然吃料能力基本上不影响混合效果，而且为了计量精确，理论上是应该所有组分在喂料口单独计量、单独喂入。
但是这就意味着需要多个精确喂料器，而这对共混厂家而言是非常的不经济的，因此我们在加工双组分及多组分的材料前，大多都进行预混合。
目前的混合设备多为立式高速搅拌机。
3.分散混合：分散混合是将组分的粒度尺寸减小，将固体块或者聚集体破碎成微粒，或者是不相容的聚合物的分散相尺寸达到所要求的范围。
这一过程通常是依靠大厚度大角度的捏合盘来实现。
4.分配混合：分配混合是使个组分的空间分布达到均匀。
形象点说也就是“平均主义”，保证混合设备内通过分配元件的熔体中各组分的分布均匀。
这个通常是靠窄片小角度捏合盘来实现。
极端的情况先会采取齿轮分配元件来实现。
5.停留时间分布：同批次物料在通过喂料口后通过分散，分布混合最终挤出离开混合设备的时候长短的分布。
聚合物共混物的制备方法及相关设备知识
➢ 大多数聚合物共混物均可用机械共混法制备。此法 依靠各种聚合物混合、捏合及混炼设备实现。在混合 、捏合和混炼操作中，通常仅有物理变化。 ➢ 有时，由于强烈的机械剪切作用使一部分聚合物发 生降解、产生大分子自由基，继而形成少量接枝或嵌 段共聚物，这种伴随有化学变化的机械共混可称为物 理化学共混法。
从制备工艺上，热塑性弹性体可分为两大类：一类是合成 共聚物；另一类是弹性体和塑料的共混物。
同合成型相比，共混型TPE 具有制造工艺简单，原料来源 广，结构和性能可灵活设计及其产业化速度快等特点。
共混型TPE 是橡胶和塑料两种组分在高温和高剪切速率的 机械共混条件下制备而成的。在机械共混条件下，橡胶组 分在动态硫化的同时又被充分地剪切成微小的颗粒。实质 上，这一过程为反应性共混。在机械作用下，橡胶被均匀 地分散于塑料组分之中，最后制成以橡胶组分为分散相， 塑料组分为连续相的共混体系。
聚合物共混物的制备方法及相关设备
聚合物共混技术的发展进程
第一代 ~1950 经验
第二代 1950~1970
第三代 1970~ 科学
1985~
单纯的共混技术
接枝技术 多层乳液技术
相容剂技术 IPN技术
动态硫化技术 分子复合技术
无规共聚物相容性 技术
聚合物合金化技术 的复合化技术
简单机械共混技术
简单的机械共混技术也称为单纯共混技术，它 是在共混过程中，直接将两种聚合物进行混合 制得聚合物混合材料。
这种特殊的相态结构需有适当的TPV 制备技术与方法来实现。
TPV 的制备技术
简单机械共混法 PP 基TPE 最早是20 世纪60 年代末由美国Uniroyal 公 司实现工业化生产的，主要采用密炼机简单机械共混法，其中的橡胶含 量不能超过50 %(质量分数）。这种方法不易制得低硬度的TPE。
聚合物共混物的制备方法及相关设备知识
聚合物共混物的制备方法及相关设备知识引言聚合物共混物是由两种或多种聚合物混合而成的材料，具有优异的特性和广泛的应用领域。
在本文中，我们将探讨聚合物共混物的制备方法以及相关的设备知识。
聚合物共混物制备方法1. 机械混合法机械混合法是制备聚合物共混物最常用的方法之一。
该方法通过将两种或多种聚合物物理混合在一起，并利用外力进行均匀混合，最终得到共混物。
其中，常用的机械混合设备包括：• 1.1 搅拌器搅拌器是最简单和常见的机械混合设备。
通过搅拌器的转动，聚合物可以充分混合并形成共混物。
搅拌器适用于制备较小批量的共混物。
• 1.2 高剪切混合机高剪切混合机通过旋转刀片和容器的高速旋转，产生强烈的剪切力，使聚合物充分混合。
高剪切混合机适用于制备大批量和高粘度的共混物。
2. 熔融混合法熔融混合法将聚合物加热至熔点后进行混合。
在高温下，聚合物相互融化并混合在一起，形成共混物。
常用的熔融混合设备包括：• 2.1 双螺杆挤出机双螺杆挤出机利用两根旋转的螺杆将聚合物加热融化并混合，然后通过挤出口压力将共混物挤出。
双螺杆挤出机适用于制备连续大批量的共混物。
• 2.2 熔融搅拌机熔融搅拌机通过搅拌器将聚合物在高温下搅拌混合，形成共混物。
熔融搅拌机适用于制备小批量的共混物。
3. 溶液混合法溶液混合法利用溶剂将两种或多种聚合物溶解在一起形成溶液，然后通过蒸发或凝固使溶剂脱除，得到共混物。
常用的溶液混合设备包括：• 3.1 旋转蒸发器旋转蒸发器通过将溶液放置在旋转瓶中，并通过加热和真空蒸发将溶剂脱除，得到共混物。
旋转蒸发器适用于制备小批量的共混物。
• 3.2 冷冻干燥机冷冻干燥机通过将溶液冷冻并施加真空，使溶剂直接从固态蒸发，得到共混物。
冷冻干燥机适用于制备大批量的共混物。
相关设备知识1. 测量设备• 1.1 粘度计粘度计用于测量共混物的粘度，通过测量材料流动的阻力来确定其粘度。
粘度计可以帮助我们了解共混物的流动性。
• 1.2 热分析仪热分析仪用于分析共混物的热性能，包括熔点、玻璃化转变温度等。
tpv挤出共混工艺
tpv挤出共混工艺
TPV挤出共混工艺是一种新型的材料加工技术，它将热塑性弹性体（TPE）和热塑性塑料（TP）共混，形成一种新型的材料。
这种材料具有优异的物理性能和化学性能，广泛应用于汽车、电子、医疗等领域。
TPV挤出共混工艺的原理是将TPE和TP混合后，通过挤出机将其挤出成型。
这种工艺具有以下优点：
1. 可以调节材料的硬度和弹性，满足不同领域的需求。
2. 可以降低材料的成本，提高生产效率。
3. 可以减少材料的浪费，提高资源利用率。
4. 可以实现材料的再生利用，降低环境污染。
TPV挤出共混工艺的应用非常广泛，特别是在汽车领域。
汽车零部件需要具有优异的耐磨性、耐高温性、耐化学性等性能，而TPV挤出共混材料正好具备这些性能。
例如，汽车轮胎、密封条、悬挂系统等零部件都可以采用这种材料。
TPV挤出共混材料还可以应用于电子、医疗等领域。
例如，手机外壳、医疗器械等产品都可以采用这种材料。
TPV挤出共混工艺是一种非常有前途的材料加工技术，它可以为各
个领域提供优异的材料性能，同时还可以降低成本、提高生产效率、减少浪费、实现资源再利用等优点。
相信在未来的发展中，这种工艺将会得到更广泛的应用。
聚合物共混工艺及设备
聚合物共混工艺及设备1. 背景聚合物共混是指将两种或多种不同的聚合物加工成混合物的工艺。
聚合物共混具有多种优点，如改善材料的性能、调节材料的性质以及开发新的材料等。
随着聚合物共混技术的发展，相应的工艺及设备也得到了不断的改进和创新。
2. 聚合物共混工艺2.1 选择合适的共混材料在进行聚合物共混之前，首先需要选择合适的共混材料。
共混材料应具有相容性，即能够相互溶解或形成连续的相。
此外，还需考虑聚合物的物理性质、化学性质、热稳定性以及相互作用等因素。
2.2 混炼混炼是聚合物共混的关键步骤之一。
通常采用熔融混炼的方法，即将两种或多种聚合物在高温下熔融混合。
混炼的过程中，需要对温度、转速和混炼时间进行控制，以确保混合均匀。
2.3 助剂的添加在聚合物共混的过程中，可以添加适量的助剂来改善混合物的性能。
常见的助剂包括增塑剂、抗氧化剂、增韧剂等。
助剂的选择应考虑到与聚合物的相容性及相互作用。
2.4 熔体注塑熔体注塑是聚合物共混的一种常用成型工艺。
通过加热共混材料，使其熔化成熔体，然后通过注射到模具中冷却凝固，最终得到所需的制品。
熔体注塑工艺具有成型快、制品精度高等优点。
2.5 其他工艺除了熔体注塑外，还可以采用挤出、吹塑、压延等工艺进行聚合物共混。
这些工艺的选择取决于共混材料的性质和所需制品的形状。
3. 聚合物共混设备3.1 双螺杆挤出机双螺杆挤出机是一种常用于聚合物共混的设备。
它由两根平行旋转的螺杆组成，可以将混合物塑化均匀，并通过挤出口使其形成所需的形状。
3.2 熔体注塑机熔体注塑机是聚合物共混中常用的设备之一。
它通过加热共混材料使其熔化，然后通过注射到模具中冷却凝固，最终得到所需的制品。
3.3 挤出机挤出机是一种常用的聚合物共混设备。
通过加热共混材料，使其熔化成熔体，然后通过挤出口将熔体挤出，最终制成所需的形状。
3.4 其他设备除了双螺杆挤出机、熔体注塑机和挤出机外，还有一些其他常用的聚合物共混设备，如压延机、吹塑机等。
《无机物-聚合物在双螺杆挤出机共混挤出过程中的数值模拟》
《无机物-聚合物在双螺杆挤出机共混挤出过程中的数值模拟》篇一无机物-聚合物在双螺杆挤出机共混挤出过程中的数值模拟一、引言随着塑料工业的飞速发展，聚合物共混技术在生产中扮演着越来越重要的角色。
在这一过程中，无机物/聚合物的共混材料因具有优良的物理和化学性能而备受关注。
双螺杆挤出机作为共混技术的主要设备之一，其共混挤出过程涉及到复杂的物理和化学变化。
为了更好地理解这一过程并优化共混效果，对双螺杆挤出机中的无机物/聚合物共混挤出过程进行数值模拟就显得尤为重要。
本文旨在探究无机物/聚合物在双螺杆挤出机中的共混挤出过程的数值模拟。
二、共混挤出原理与特点双螺杆挤出机具有两个旋向相反的螺杆，这使得其具有较强的物料混合和自洁能力。
无机物与聚合物在双螺杆挤出机中，通过螺杆的旋转和剪切作用，实现混合、熔融、排气的过程。
这一过程中，无机物与聚合物的混合程度、熔融状态和排气的效果都会直接影响最终产品的性能。
三、数值模拟方法在无机物/聚合物共混挤出过程中，采用数值模拟方法能够直观地观察物料在挤出机内的流动、混合、传热等过程。
常用的数值模拟方法包括计算流体动力学（CFD）和离散元法（DEM）等。
这些方法能够有效地模拟出双螺杆挤出机内物料的三维流动状态和温度场变化。
通过对比和分析这些数据，我们可以评估不同共混工艺的优劣，进而优化工艺参数，提高产品的质量和性能。
四、无机物/聚合物在双螺杆挤出机中的数值模拟在数值模拟中，首先建立双螺杆挤出机的三维模型，然后设定适当的边界条件和参数，如物料性质、温度、剪切速率等。
通过求解流体力学方程和传热方程，可以得到物料在挤出机内的流动状态、温度分布和剪切速率等信息。
同时，结合离散元法可以进一步分析物料在螺杆旋转过程中的运动轨迹和混合情况。
通过对比不同工艺参数下的模拟结果，可以得出最佳工艺参数，优化共混效果。
五、结果与讨论数值模拟结果表明，在适当的工艺参数下，无机物/聚合物在双螺杆挤出机中能够得到良好的混合和熔融效果。
塑料改性设备
❖ 优点：①开炼机工作时， 经取样可以直接观察到物 料在混合过程中的变化， 从而能及时调整操作工艺 及配方，达到预定的混合 目的，特别是对那些其物 性尚不完全清楚的物料用 开炼机比用其他混炼方法 更有利于探索最适宜的工 艺操作条件。②在开炼机 上可随时观察到热固性材 料的固化程度。③开炼机 结构简单、混炼强度高、 价格低廉。
❖ 目前塑 料改性 最主要 的设备
双螺杆挤出机
三、切粒设备
❖ 切粒机一 般与挤出 机连用组 成粒料生 产线。
冷切粒机
四、干燥设备
❖ 非吸湿性树脂和吸湿性树脂 ❖ 干燥介质的最高温度 、干燥介质的露点（或
湿度）
❖ 缺点：①工人的劳动强度 大，劳动条件差。②能量 利用不够合理，物料易发 生氧化。
开炼机
❖ 密炼机是 在开炼机 基础上发 展起来的 一种高强 度间隙混 合设备
密炼机
❖ 常规单螺杆 挤出机的径 向混合效果 差，而且物 料在挤出机 中的停留时 ห้องสมุดไป่ตู้分布函数 分布窄，也 不能实现良 好的纵向混 合。
单螺杆挤出机
第二节 塑料改性设备
一、初混设备
❖ 初混设备，是指物料在非熔融状态下进行混 合所用的设备，初混所用到的设备几乎全为 间歇式。初混设备的种类有很多，例如转鼓 式混合机、双锥混合机、螺带混合机、Z形捏 合机、高速混合机等，但目前塑料共混过程 中得到广泛应用的主要为Z形捏合机和高速混 合机两种。
❖ 生产效率低，劳动强 度大，能耗高，近年 来已逐渐被高速捏合 机所取代。但当同时 进行填充改性（尤其 加入非粉状填料时）， 以及有较多的液体助 剂时，Z形捏合机仍有 一定的使用价值。因 为它比较适合于粘稠 的物料。
Z形捏合机
❖ 切勿使物料温度 高于软化点，以 及不能使用过多 的液体助剂，否 则造成物料结团， 不仅达不到混合 目的，还会无法 卸料（卸料口在 机筒下方，尺寸 较小），甚至导 致设备损伤。
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塑料材料共混挤出设备
塑料材料共混是一种有效的将多种组分的原料加工成更均匀、更实用的产品过程。
这一过程中主要发生的是物理反应，当然也存在少量的化学反应，例如反应挤出。
而无论是物理还是化学反应，都要求材料的充分混合辊炼，因此就有了共混设备这一有力的加工手段执行者。
材料的预处理
预处理：我们通常说的预处理很多时候是指材料的水分预处理。
由于聚合物和添加剂都具有吸水性，而温度波动和仓库的潮湿都有可能是原材料吸湿，而这正是我们所不希望看到的。
熔融聚合物，如尼龙，聚酯等对水分极其敏感的材料，水分的存在将导致他们的降解，从而导致了各项性能指标的恶化甚至是导致加工失败。
目前比较实用的干燥方式多为热风循环干燥形式。
材料混合模式
预混合：对于单螺杆而言，吃料能力很大程度上影响了混合效果，很多时候即使是单纯的颜色处理都会因为混合的不均匀而导致材料同批次的前后色差以及后期加工的颜色不均一性；而对于双螺杆，虽然吃料能力基本上不影响混合效果，而且为了计量精确，理论上是应该所有组分在喂料口单独计量、单独喂入。
但是这就意味着需要多个精确喂料器，而这对共混厂家而言是非常的不经济的，因此我们在加工双组分及多组分的材料前，大多都进行预混合。
目前的混合设备多为立式高速搅拌机。
分散混合：分散混合是将组分的粒度尺寸减小，将固体块或者聚集体破碎成微粒，或者是不相容的聚合物的分散相尺寸达到所要求的范围。
这一过程通常是依靠大厚度大角度的捏合盘来实现。
分配混合：分配混合是使个组分的空间分布达到均匀。
形象点说也就是“平均主义”，保证混合设备内通过分配元件的熔体中各组分的分布均匀。
这个通常是靠窄片小角度捏合盘来实现。
极端的情况先会采取齿轮分配元件来实现。
挤出机的螺杆
挤出机的螺杆挤出机的5大关键部件包括了：驱动电机和减速箱、止推轴承、料斗、机筒（螺杆），其中最重要的技术参数要看挤出螺杆了。
早期的挤出机的长径比都比较小。
由于橡胶黏度大，在如此小的长径比之下想完成混合加工，意味着必须升高温度。
但是这又将产生一个更大的问题，橡胶在升高温度的情况下将产生交联。
而此时人们发现增加长径比不但能够获得加工热塑性聚合物熔体所需要的高温，同时还能够改善混合性能和熔体的均匀性能。
随着长径比的进一步提高和挤出设备的进一步完善，挤出机逐渐转到了最终用户。
研磨回收和破碎以及废旧塑料回收的出现成为挤出机运用的最大市场。
标准螺杆通常分为三段：喂料段、转化段和计量段。
当然混合螺杆还通常具有其他的组成部分以完成加工中更为复杂的过程。
在整个加工过程中挤出机必须完成：喂料、固体输送、压实、熔融、泵送、均化、排气（可选）到最终的挤出成型。
一般的单螺杆挤出机的长径比为：24、28、30和32；而双螺杆挤出机的长径比为：36、40、42和52。
挤出机喂料段
在挤出机中，喂料段的主要功能是吃进物料和进行固体输送；同时喂料段对压实固体床以及开始塑化有很大的影响。
在进行喂料段设计时必须注意：螺杆有效扭矩、螺杆材料、螺槽深度与宽度比、摩擦系数等。
同时还应当考虑原材料的尺寸、外观、本体密度和物料的性状。
另外对于添加到混合体系中的添加剂，还需要考虑喂料段是否能够有效吃进这些添加剂。
一般来说，加工结晶性混合物时，喂料段的深度和长度比加工非结晶性材料的喂料段要大。
由于挤出机的输送大部分是靠摩擦拖拽输送，因此喂料区的温度设置一般控制在120-160度之间。
如果该区温度过底，树脂就无法黏附在机筒内壁上，而仅仅是随着螺杆旋转而空转，从而导致了熔融区的缺料；如果该区温度过高，物料会提前熔融塑化，在机筒内壁形成一个环行的熔融膜，起到润滑作用，同样也也引起缺料现象
喂料段的另一功能--压实是是固体床的压缩比足够大，保证物料充分密实，达到熔融所需要的状态。
通常情况下粒子或者是破碎的片状材料在压缩后容易在表面发生变形而与机筒内壁贴合在一起，因此也比较容易压缩；而粉体材料由于滑动性较大，因此压缩熔融在时间上和位置上会比粒子或者片状材料滞后。
同时由于粉体材料的空隙面积大，物料密度比较小，在物料中会残留大量的空气，隔离了固体床。
这将
进一步减缓熔融过程以及在增大后期的排气工作。
熔融混炼区
由于挤出机目前比较常见的是屏障形转化熔融段螺杆，比较常见的是在熔融区附加上另外一条螺纹，其螺纹宽度要比原来的窄，而且还进行了根切。
采用这种方式最直观的目的是使熔融的熔体与未熔融的固体床分离，通过避免熔融部分对未熔融的固体床的润滑作用来改善输送能力，同时也降低了熔体的热耗散、熔体过分受热分解以及保证热传递/剪切传递对固体床的热/摩擦能，提高了塑化速度。
计量段：螺杆的计量段长短，螺槽的深浅都属于可变。
不是所有的挤出机的螺杆都是一致的。
如果仅仅是单纯的熔融挤出（例如回收破碎材料），一般采用增大计量段的螺槽深度，这种情况下产量会比较可观，但是混合效果不太理想；如果需要好的混合效果，多采用浅槽螺杆。
这种情况下熔体温度会相应提高，混合质量也相对于深槽要好。
总的思路，计量段的长度应该保证固体床完全塑化，并能够奖励起足够的压力。
因此很多人在设计螺杆是，往往在计量段后面紧接一个混合器。
这里也许有朋友会问：我是采用了浅槽，但是我的产品混合质量还不是非常的理想。
这里存在一个设计产量与实际产量的问题。
一个设计产量远小于你要求的实际产量的设备，即使你进行了必要的改动，但是如果你不放低你的产量要求，这很难保证你的产品质量。
通俗点，就是所谓的一分钱一分货了。
由于共混加工中仍然有很大一部分涉及到添加剂的混合分散，因此混合段的必要性是不言而喻的。
混合段的主要工作就是在计量段之后帮助提高物料温度、颜色、黏度和添加剂的均匀程度，也有助于确定气体在熔体内发泡的位置。
这对于接下来的排气设置是非常重要的。
除此之外，混合段还将第一计量段隔离开来，建立了一个稳定的排气环境。
所有的塑料颗粒都有其固有的弹性模量，在一定的作用里范围内，粒子会在喂料段和转化段发生形变，而且即使在计量段也部分保持该形变（部分形变粒子会由于固体床破碎后形成的随便在熔体池中呈现游离状态而重新聚集成更大的粒子）。
计量段之后，物料熔融所需要的能量很大一部分是来源于热传递。
由于计量段本身的几何形状限制，在这个区域内很难提供足够的剪切应力。
上游输送过来的未熔融的部分中，一部分由于热传递的作用发生熔融，其余的大部分都被直接输送到下游的混合段。
而分散混合区域则通过剪切应力的作用，将所有进入第二喂料段（排气段之前的一小段区域）的为熔融部分完全塑化，为接下来的排气做好准备工作。
很多在生产过程中出现排气段冒料的个案，绝大部分都是因为混合塑化段未能够充分的塑化熔融而导致在排气区域排气不畅或者冒料等情况。
如前所说，混合塑化段的熔融塑化能力绝大部分是来自于剪切。
而剪切力的产生及其大小主要依赖螺杆的转速和螺杆与机筒之间的间隔。
高的转速和小的间隔意味着更大的剪切应力。
这也就说明了为什么我们在进行增强的时候（这里假设加工的是增强材料），通常我们是在熔融完成后才加入纤维。
纤维在固体床存在的情况下，不可避免的存在着纤维与固体床、纤维与机筒之间的摩擦。
在这种情况下，纤维长度的完成性和设备的磨损就不可避免的产生了。
而在混合塑化段以后加入纤维，这时存在的是螺杆/熔体/纤维/熔体/机筒。
即使存在剪切。
纤维的长度还是能够很大程度的得以保持。
这也同时能够说明为什么我们在做增强材料的时候建议预热纤维（经过预热的纤维不容易在表面形成相对坚固的包复层）。
为了下游有效的排气,就必须是进入第二喂料段(假如存在)或者排气段的物料完全熔融。
本身从熔体中排除挥发分就比较困难，特别是当熔体中还含有未熔融的物质，这种情况下排去挥发分就更困难
一般为了改善排气,在排气段一般采用大螺距浅槽的螺纹组合。
同时为了保证螺槽充满度不至于过大而导致冒料或者排气不畅,在排气段的上游一般都采用滞留元件。
例如之前提到的混合器等。
如果物料的分子量比较高，对应着熔体黏度较高,挥发份不容
易排脱,这种情况下适当增大真空压力和适当提高排气段的熔体温度。
排气口的方向一般采取垂直式,也有少量是采取水平式或者倾斜式。
考虑的普适性，大多数排气多采用垂直式。
通过排气段后，熔体进入第二计量段。
随着挥发份的排出，此段的熔体压力会随之增高,因此需要的泵送压力也随之增大。
只有在第一/第二计量段的螺槽深度比(泵送比)达到一定程度,第二计量段才能够顺利的克服排料压力顺利的把熔体向下游输送。
调节泵送比可以通过调整螺槽深浅比例或者调节设备的转速来拉开比值。
而在实际生产中通常很难在线改变螺槽深浅,这个时候通常采用局部的螺杆冷却、调整转速或者使用节流阀。
如果对输送压力有更高的要求，例如比较精细的挤出成型,则多数会用到齿轮泵来代替螺杆设计。