挤出机作为高分子材料加工最常用的设备之一,不论是材料改性,还是挤出成型,都需要用到挤出机。挤出机根据其中的螺杆条数可分为单螺杆挤出机和双螺杆挤出机,双螺杆挤出机根据两条螺杆的转向又可以分为同向双螺杆挤出机和异向双螺杆挤出机。
二、双螺杆挤出机结构双螺杆挤出机由于有两条螺杆,具有很强的混炼捏合能力,通常被用于挤出量大、混合能力强的生产设备结构。双螺杆根据不同功能可主要分为5个段:输送段、熔融段、混炼段、排气段和均化段。每段的主要功能分别为:
输送段:将物料向前输送,保证挤出效率;
熔融段:通过热量与剪切作用,使物料加热到熔点以上有固态转变为熔融态;
混炼段:将各组分物料进一步分散,使其分布均匀,得到理想的混合结构;
排气段:排出物料中的水分以及低分子量物质等;
均化段:输送增压,使物料到达口模时具有较高的致密度。
由于螺杆的长径比通常较大,加工一体化的螺杆难度很大。所以工业上通常根据螺杆不同段中不同的功能加工相应的螺纹元件,再将螺纹元件一一套在螺杆的芯轴上,形成一套组合螺杆。同样,对应不同的功能段有不同的螺纹元件,螺纹元件不同的结构具有不同的功能效果,如图所示,第一排为输送螺纹元件通用结构,第二排为捏合螺纹元件常见结构,第三排为均化螺纹元件常见结构。对于需要高混炼能力的挤出机,要增多捏合元件,通常,捏合元件的错裂角越大,输送能力越弱,剪切混合效果越好。对于添加剂较多的混合配方,通常需要用到均化元件,均化元件也叫齿状混炼元件,可以起到搅乱料流,加速物料均化的作用,从而使物料的分散更均匀。
螺纹元件示意图三、双螺杆挤出机的应用1.将不同品种、不同牌号的塑料共混成均质的塑料合金或共混物,获得具有崭新综合性能的高分子材料。
2.在塑料中加入各种无机填料,如碳酸钙、滑石粉等,可大幅度降低原料成本并改善其物理机械性能。
.在塑料中掺混各种添加剂,如稳定剂、阻燃剂、着色剂及制备高浓度母料等,均可获得高度分散的混炼效果
4.在塑料中加入增强材料,如玻璃纤维和碳纤维等,以提高塑料的物理机械性能。
5.聚合物均质造粒,如消除鱼眼,改善透明度等。
6.排气、脱挥,即在塑化混炼的同时,脱除聚合物中残留的单体、溶剂、水份、低聚物等各种挥发成份。
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