聚合物反应挤出技术及其应用研究进展
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产 品
１ 聚 合 物 反 应 挤 出技 术 的 原 理及 特 点
１ １ 反 应 挤 出技术 的原 理 ．
反 应 挤 出技 术 就是 将 聚 合 反 应 与 挤 出 成 型 结 合 在 一 起 的 新
图 １ 反 应 挤 出 技 术 的 原 理 示 意 图
Ｆ ｇ １ Ｐ ｉ ｃｐ ｅ ｏ ｅ ｃ ｉｅ ｅ ｔｕ ｉｎ ｔｃ ｎ ｑ ｅ ｉ． ｒｎ ｉ ｌ ｆｒ ａ ｔ ｘ ｒ ｓ ｅ ｈ ｉ ｕ ｖ ｏ
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中图分类 号 ：Ｑ ２．６ Ｔ ３０６
文献 标识 码 ： Ａ
文章编 号 ： ０ — ６７ ２１ ）４ ００ — ３ １ １ ９７ （０２ １ — ０８ ０ ０
Ｐｒ ｇ ｅ ｓ ｏ ｌｍ ｅ ａ ｔｖ ｏ ｒ ｓ ｆＰｏｙ ｒ Ｒｅ ｃ ｉ ｅ Ｅｘｔｕｓｏ ｃ ｉ ｅ ａ ｄ ｉｓＡｐｐ ｉａ ｉ ｎ ｒ ｉｎ Ｔｅ ｈｎ ｑｕ ｎ ｔ ｌｃ ｔｏ ｓ
摘 要 ： 聚合物反应挤出技术是一门将聚合反应与挤出成型结合在一起的新兴工艺 ， 简述了聚合物反应挤出技术的原理及特
点 ， 述了聚合物反应挤 出技 术在本体聚合 、 综 接枝反应 、 反应共混 、 以及可控降解等方面 的应用研究新进展 。
关键 词 ： 聚合物； 反应挤出； 接枝； 共混
．
第４ Ｏ卷第 １ ４期 ２１ ０ ２年 ７月
广
州
化
工
Ｖｏ． ０ Ｎｏ １ １４ ． ４
Ｇ ａ ｇｈ ｕ Ｃ ｅ ｃ ｌ ｎ ｕ ｔ ｕ ｎ ｚ ｏ ｈ ｍｉａ ｄ ｓｒ Ｉ ｙ
聚 合 物 反 应 挤 出技 术 及 其 应 用 研 究 进 展
何 明 ，尹 国强
（ 仲恺 农业 工程 学院绿 色化 工研 究所 ，广 东 广 州 ５ ０ ２ ） １２ ５
Ａ ｓ ａｔ Ｔ ｅｇｎｒｌ ｒ ｃｐｅ ａｖｎａｅ ， ｎ ｉ ｄ ａ ｔ ｅ ｆ ｏ ｍ ｒ ｅｃ ｖ ｘ ｕｉ ｃ ｎｑ ｅ Ｒ Ｘ）ｗ ｒ ｂｔ ｃ ： ｈ ｅ ｅａ ｐ ｎ ｉｌ， ｄ ａｔｇｓ ａ ｄｄｓ ｖｎａ ｓ ｌ ｅ ａｔ ｅ ｔ ｓ ｎｔ ｈ ｉｕ （ Ｅ ｒ ｉ ａ ｇ ｏｐ ｙ ｒ ｉ ｅｒ ｏ ｅ ｅｅ
加 工 过 程 有 机 结 合 的聚 合 物 反 应 加 工 技 术 引 起 来 研 究 者 的 广 泛 关注 。反应加工技术作 为一 门新兴 工艺 ， 的出现 丰富 了聚合 它
机 的前部机头经 口模挤 出 ， 再经冷却 ， 切成粒 子或直 接成型 为制 品 。用 于 反 应 挤 出 的螺 杆 通 常 由数 段 不 同 规 格 的 螺 纹 块 或 捏 合 块套在心轴上组合 而成 ， 以针对 不 同的工艺 要求 和聚 合反 应 可 特点进行排列组合 ， 从而保证反应的顺利进行 。
传统上 聚合物制 品的生产需要经过聚合 反应与加 工成型两 个相互独立的过程 ， 这导致 了聚合物制 品生产工艺 流程长 、 能耗 高 、 费大 ， 浪 环境污 染严重 ， 从而增 加 了制 造成 本… 。随着 数控 技术与计算机模拟技术的高速发展 ， 以及人们对化 学热力 学 、 化 学动力学 、 聚合物流变学等学科研究 的不断加深 ， 将聚合 反应和
带状 进料机
物生 产工艺 ， 成为高分 子科学 发展 的必然 。聚合 物 反应加 工技 术 主要包括 反应挤 出 （ Ｅ 和 反应注 射 （ Ｉ 两种 工艺 ， Ｒ Ｘ） Ｒ Ｍ） 目前 国内外研究与开发 的热点集 中在 反应挤 出领域 ＩＪ ４。本文综述
了聚合物反应挤 出技术 的原理 、 特点及其应用研究进展 。
兴工艺 ， 它兴起于 ２ ０世纪 ６ ０年代后期 ， 因其 能使 聚合 物产 品多
样化 、 能化 、 功 生产 连 续 化 、 艺 操 作 简 单 经 济 而 越 来 越 受 到 重 工
视。
１ ２ 反应 挤 出技术 的特点 ．
作为一门新兴工艺 ， 反应挤 出技 术具有其 独特 的优点 ： ①螺 杆挤 出机可根据不 同聚合 反应 的需要 ， 螺杆 轴 向设 置多 处加 沿 料 口， 而实现分 步加料 ， 从 控制化学反应按 预定 的顺 序 和方 向进 行 。②螺杆挤 出机的混合能力强 ， 反应物料 的混合 均匀程 度高 。 ③通过调节螺杆转速 、 螺筒 温度 条件 ， 可精确控 制最佳 的反应 开 始及停止时间 。④通 过调整 螺杆转 速 和螺杆 的几 何结 构 ， 以 可 控 制 反 应 物 料 的停 留时 间和 停 留 时 间 分 布 。⑤ 螺 杆 挤 出 机 既 是 反应器 ， 又是 制品成型设 备 ， 简化 了生 产工艺 ， 降低 了生产 成本 ， 提高 了生产效率 。 同时 ， 反应挤出技术也存在以下难 以避免 的不足 ： 反应 挤 ①
１ 聚 合 物 反 应 挤 出技 术 的 原 理及 特 点
１ １ 反 应 挤 出技术 的原 理 ．
反 应 挤 出技 术 就是 将 聚 合 反 应 与 挤 出 成 型 结 合 在 一 起 的 新
图 １ 反 应 挤 出 技 术 的 原 理 示 意 图
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中图分类 号 ：Ｑ ２．６ Ｔ ３０６
文献 标识 码 ： Ａ
文章编 号 ： ０ — ６７ ２１ ）４ ００ — ３ １ １ ９７ （０２ １ — ０８ ０ ０
Ｐｒ ｇ ｅ ｓ ｏ ｌｍ ｅ ａ ｔｖ ｏ ｒ ｓ ｆＰｏｙ ｒ Ｒｅ ｃ ｉ ｅ Ｅｘｔｕｓｏ ｃ ｉ ｅ ａ ｄ ｉｓＡｐｐ ｉａ ｉ ｎ ｒ ｉｎ Ｔｅ ｈｎ ｑｕ ｎ ｔ ｌｃ ｔｏ ｓ
摘 要 ： 聚合物反应挤出技术是一门将聚合反应与挤出成型结合在一起的新兴工艺 ， 简述了聚合物反应挤出技术的原理及特
点 ， 述了聚合物反应挤 出技 术在本体聚合 、 综 接枝反应 、 反应共混 、 以及可控降解等方面 的应用研究新进展 。
关键 词 ： 聚合物； 反应挤出； 接枝； 共混
．
第４ Ｏ卷第 １ ４期 ２１ ０ ２年 ７月
广
州
化
工
Ｖｏ． ０ Ｎｏ １ １４ ． ４
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聚 合 物 反 应 挤 出技 术 及 其 应 用 研 究 进 展
何 明 ，尹 国强
（ 仲恺 农业 工程 学院绿 色化 工研 究所 ，广 东 广 州 ５ ０ ２ ） １２ ５
Ａ ｓ ａｔ Ｔ ｅｇｎｒｌ ｒ ｃｐｅ ａｖｎａｅ ， ｎ ｉ ｄ ａ ｔ ｅ ｆ ｏ ｍ ｒ ｅｃ ｖ ｘ ｕｉ ｃ ｎｑ ｅ Ｒ Ｘ）ｗ ｒ ｂｔ ｃ ： ｈ ｅ ｅａ ｐ ｎ ｉｌ， ｄ ａｔｇｓ ａ ｄｄｓ ｖｎａ ｓ ｌ ｅ ａｔ ｅ ｔ ｓ ｎｔ ｈ ｉｕ （ Ｅ ｒ ｉ ａ ｇ ｏｐ ｙ ｒ ｉ ｅｒ ｏ ｅ ｅｅ
加 工 过 程 有 机 结 合 的聚 合 物 反 应 加 工 技 术 引 起 来 研 究 者 的 广 泛 关注 。反应加工技术作 为一 门新兴 工艺 ， 的出现 丰富 了聚合 它
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传统上 聚合物制 品的生产需要经过聚合 反应与加 工成型两 个相互独立的过程 ， 这导致 了聚合物制 品生产工艺 流程长 、 能耗 高 、 费大 ， 浪 环境污 染严重 ， 从而增 加 了制 造成 本… 。随着 数控 技术与计算机模拟技术的高速发展 ， 以及人们对化 学热力 学 、 化 学动力学 、 聚合物流变学等学科研究 的不断加深 ， 将聚合 反应和
带状 进料机
物生 产工艺 ， 成为高分 子科学 发展 的必然 。聚合 物 反应加 工技 术 主要包括 反应挤 出 （ Ｅ 和 反应注 射 （ Ｉ 两种 工艺 ， Ｒ Ｘ） Ｒ Ｍ） 目前 国内外研究与开发 的热点集 中在 反应挤 出领域 ＩＪ ４。本文综述
了聚合物反应挤 出技术 的原理 、 特点及其应用研究进展 。
兴工艺 ， 它兴起于 ２ ０世纪 ６ ０年代后期 ， 因其 能使 聚合 物产 品多
样化 、 能化 、 功 生产 连 续 化 、 艺 操 作 简 单 经 济 而 越 来 越 受 到 重 工
视。
１ ２ 反应 挤 出技术 的特点 ．
作为一门新兴工艺 ， 反应挤 出技 术具有其 独特 的优点 ： ①螺 杆挤 出机可根据不 同聚合 反应 的需要 ， 螺杆 轴 向设 置多 处加 沿 料 口， 而实现分 步加料 ， 从 控制化学反应按 预定 的顺 序 和方 向进 行 。②螺杆挤 出机的混合能力强 ， 反应物料 的混合 均匀程 度高 。 ③通过调节螺杆转速 、 螺筒 温度 条件 ， 可精确控 制最佳 的反应 开 始及停止时间 。④通 过调整 螺杆转 速 和螺杆 的几 何结 构 ， 以 可 控 制 反 应 物 料 的停 留时 间和 停 留 时 间 分 布 。⑤ 螺 杆 挤 出 机 既 是 反应器 ， 又是 制品成型设 备 ， 简化 了生 产工艺 ， 降低 了生产 成本 ， 提高 了生产效率 。 同时 ， 反应挤出技术也存在以下难 以避免 的不足 ： 反应 挤 ①