单螺杆挤出机中PS/PMMA共混物形态演变的研究

通过组合包括剪切和混沌混炼元件在内的螺杆结构,利用自制的在线取样装置,研究了质量比为70:30的聚苯乙烯(PS)/聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)共混物在单螺杆挤出机沿程的形态演变.结果表明,沿螺杆输送方向,液滴分散相尺寸不断变小,层状分散相长厚比不断增大,在螺杆末端分散相形态以层状为主.     

啮合同向双螺杆挤出机普通螺纹元件末端共混物的混合形态Ⅰ.物料三维流动路径的计算

用有限元方法对啮合同向双螺杆挤出机的螺纹元件流场进行了三维等温非牛顿模拟分析,根据流场分析所得到的速度场,通过编程计算得到了物料在啮合同向双螺杆挤出机螺纹元件中的三维流动路径。结果表明,由于存在着轴向回流,部分物料不能流出元件出口,而是从元件入口返流;物料在元件中的运动轨迹不尽相同,有的物料微元在整个流动过程中都围绕着2根螺杆以螺旋“∞”形向前运动,有的物料微元在流动过程中时而围绕1根螺杆连续旋转,时而围绕2根螺杆以螺旋“∞”形向前运动;在螺槽区,物料在螺槽的横截面内上下流动;回流物料微元数随着螺杆转速的增大、双螺杆挤出机产量的减小而增大。     

主要工艺参数对三螺杆挤出机流动混合性能的影响

采用Polyflow软件模拟了聚合物熔体PP在三螺杆挤出机计量段内的流动混合过程。借助统计学方法,将累积最大剪切应力分布、累积停留时间分布和混合指数作为评价指标,分析了主要工艺参数(喂料量和转速)对三螺杆挤出机流动混合性能的影响。同时进行PP/EPDM体系共混物制备实验,通过探究工艺参数对分散相粒径及其分布和力学性能的影响以验证数值计算结果。研究结果表明:喂料量和转速增大时,三螺杆挤出机的流动混合性能提高,但当喂料量和转速太大时却不利于三螺杆挤出机的流动混合。     

双螺杆中啮合块、螺杆元件混合过程及混合性能的研究

以双螺杆挤出机中的啮合块、螺杆元件作为研究对象,对其混合过程及混合性能进行研究,分析物料与添加剂的相互运动及变化过程。利用网格重叠技术和Ployflow软件对啮合块、螺杆元件的混合性能进行仿真,研究螺杆元件及不同转速下啮合块对应流体区域内的最大剪切应力,粒子在流体区域内的停留时间分布、分布指数、分离尺度等。结果表明:在啮合块流道内的混合过程中,啮合区域的两种粒子进行分布混合,其他区域的粒子在轴向运动到第2片啮合块时开始被带入啮合区,与另一种粒子进行分布混合;在相同转速下,啮合块的混合性能优于螺杆元件,随着转速的提高,啮合块的分散混合性能逐渐增强。     

啮合同向双螺杆挤出机普通螺纹元件中物料停留时间计算

采用有限元方法对啮合同向双螺杆挤出机的普通螺纹元件流动进行了三维等温非牛顿模拟计算，根据流场计算所得到的速度场通过编程计算得到了物料在螺纹元件中的三维流动路径，利用物料的三维流动路径计算结果分析了普通螺纹元件中物料的停留时间分布和平均停留时间随螺杆转速和挤出机产量的变化规律。     

不溶液-液分散在搅拌槽内的CFD模拟

液滴平均尺寸和液滴尺寸分布是描述不溶液-液分散程度的2个重要参数,决定着两相接触面积的大小,进而决定着相间的传质、传热和化学反应速率。利用CFD方法详细研究了水-油两相在搅拌槽内的分散过程,发现叶轮转速、分散相体积分数和连续相黏度对分散效果有显著影响。当两相组成一定时,增大叶轮转速和连续相黏度均有利于两相的分散。在一定范围内,液滴平均直径与叶轮转速、分散相体积分数均为对数线性关系,相关系数高达0.999。基于个数的液滴尺寸分布在不同转速和连续相黏度条件下出现了双峰分布,而基于体积的液滴尺寸分布则始终为单峰分布。     

用双螺杆挤出机制备丁腈橡胶/尼龙12热塑性弹性体

采用双螺杆挤出机通过动态硫化法制备了丁腈橡胶/尼龙12热塑性弹性体,考察了双螺杆挤出机的螺杆转速和机筒温度对所制备热塑性弹性体力学性能和微观形态的影响。结果表明,用双螺杆挤出机动态硫化制备的丁腈橡胶/尼龙12热塑性弹性体呈两相"海岛结构",即丁腈橡胶为分散相、尼龙12为连续相。随着挤出机螺杆转速的提高,弹性体的硬度、拉伸强度和扯断伸长率先增大后减小,撕裂强度和压缩永久变形逐渐降低;螺杆转速对弹性体耐油性能的影响不大;当螺杆转速增至400 r/min时,丁腈橡胶的粒径较小且分布均匀。随着双螺杆挤出机温度的升高,弹性体的硬度和拉伸强度逐渐增大,扯断伸长率、撕裂强度和压缩永久变形均先增大而后减小,耐油性能变差;温度升高使得丁腈橡胶难于在剪切作用下破碎,颗粒变大且分布不均。     

基于叶片挤出机加工的PP/PS共混体系相形态研究

应用最新研制的叶片挤出机,研究了PP/PS共混体系经叶片挤出机挤出的相形态演变过程,在此基础上对比分析了叶片挤出机和单螺杆挤出机加工PP/PS共混体系的最终相形态,以及挤出转速对PP/PS共混体系分散混合效果的影响。结果表明,和单螺杆挤出机相比,经叶片挤出机加工的共混物的分散相粒径更小、更均匀,且受共混体系组分的影响更小。叶片挤出机的转速,会影响PP/PS共混体系的分散混合效果。在本实验中,加工转速为60 r/min时,PP/PS(70/30)共混体系的分散相粒径平均尺寸达到最小,约为0.65μm,且分散最均匀。     

螺杆组合对PP/BaSO4复合材料共混效果与性能影响

介绍了几种用于啮合同向双螺杆挤出机的新型混合螺纹元件.分析了不同螺杆组合方式对聚丙烯/硫酸钡( PP/BaSO4)复合材料共混效果的影响.使用新型的混合螺纹元件优化设计出一种适合用于PP/BaSO4复合材料的螺杆组合,结果表明,合适的螺杆组合可以改善BaSO4硫酸钡在PP中的分散效果.     

同向非对称双螺杆挤出PP/PA6形态演变

借助于自主研制转速比为2的剖分式同向非对称双螺杆挤出机,对PP/PA6共混体系的混合过程进行了沿程取样研究,并比较不同螺杆截面对形态演变过程的影响,利用等价平均粒径分析分散相的粒径。粒径统计分析发现,单头和双头螺杆螺槽内分散相的形态有所不同,且单头螺杆的分散混合能力高于双头螺杆,而在熔融后期螺杆端部,分散相平均粒径值有所下降。     

三螺杆挤出机螺杆元件混合特性的数值研究

采用聚合物流体分析软件Polyflow对倒三角形三螺杆挤出机的6种螺杆元件的流道模型进行了三维等温数值模拟。使用Fieldview软件对结果进行统计处理,并采用不同的评价指标来表征混合性能,进而比较螺杆元件之间的混合特性。结果表明,捏合块的剪切和拉伸作用均强于螺纹元件;中性捏合块和左旋元件的回流效果好于其他元件;SME元件剪切弱于螺纹元件,但其拉伸作用和回流效果强于螺纹元件。因此,可根据物料对剪切的敏感性来合理地选择螺杆元件,以获得所期望的产品性能。     

液滴分布对稠油乳状液黏度影响的实验研究

采用聚焦光束反射测量仪对辽河油田稠油乳状液微粒进行"动态"监测,考察了含水率、搅拌转速和温度对稠油乳状液液滴粒径大小影响,定性分析了微观液滴分布对乳状液粘度的影响机理。结果表明,随着含水率的增大,乳状液体系中粒径显著增大,小液滴数量增大,体系黏度增大,当乳状液发生转相后,黏度大幅度降低,微观表现为小液滴数量增大,乳状液液滴平均直径增大;随着搅拌转速的增大,乳状液体系中粒径显著减小,小液滴数量增大,使得分散相更均匀的分散在连续相中,稠油乳状液黏度呈现下降的趋势;随着温度的升高,乳状液体系中粒径显著增大,小液滴数量增大,稠油乳状液液滴直径的增大,增大了体系液滴直径分布,导致乳状液体系黏度的降低。     

单螺杆挤出机螺纹元件的改进结构及混合

为改善单螺杆挤出机的分散和分布混合能力,国内外塑料工程师们多年来进行了不断的努力.本文从这一点出发,综合评述了目前国外独具特色的螺纹元件的改进结构及先进的螺杆组合.     

单螺杆挤出机螺旋沟槽固体段产量的实验研究

在自制的测试仪上对单螺杆挤出机螺旋沟槽固体输送段的产量进行了实验研究,探讨了沟槽衬套、螺杆的结构参数,物料粒径大小及螺杆转速对单螺杆挤出机固体输送段产量的影响,同时将螺旋沟槽单螺杆挤出机与IKV挤出机固体输送段的产量进行了对比。实验研究表明：粒径越小,螺旋衬套沟槽越宽,固体输送段产量越高;螺杆螺距变化对挤出机固体输送段产量的影响很小;IKV直槽挤出机固体输送段的产量明显小于螺旋沟槽衬套挤出机的固体输送产量,而且随着转速的增加,趋势越明显。     

NE62型双螺杆挤出机螺杆组合的模拟优化分析

使用Ludovic软件模拟不同螺杆组合的NE62型双螺杆挤出机性能。以平均停留时间和功率为指标,在保证物料混合性能的同时降低其能耗,进而优化NE62型双螺杆挤出机螺杆组合结构。结果表明,熔融段存在两个正向螺纹元件,正向螺纹元件在熔融区的位置靠后,并保持一定的间隔,此时的停留时间最长,所耗功率小;混合段存在两个以上的混合元件,混合元件的位置相邻并处于混合区的初始位置时,平均停留时间较长,所耗功率较小。最终优化后的螺杆组合在保证不减少平均停留时间的基础上,降低了所耗功率。     

螺杆转速对热熔挤出吲哚美辛混合性能的影响

热熔挤出技术已成为一种制备药物固体分散体的新方法，螺杆转速作为挤出过程中的工艺参数对药物的混合具有重要影响。以吲哚美辛(INM)和聚乙二醇(PEG10000)为原料，设计了挤出机混合段螺杆构型，采用Polyflow进行数值模拟，基于加权平均剪切应力、累积最大剪切应力分布、累计停留时间分布和平均回流系数，分析螺杆转速对INM混合性能的影响。同时，以INM为原料药，采用热熔挤出技术制备了不同螺杆转速下的挤出样品，使用扫描电子显微镜(SEM)和溶出实验对样品进行表征。结果表明，在一定范围内，随着螺杆转速的增大，药物的分散混合和分布混合性能增强，但是，螺杆转速较大会导致药物分布混合性能降低，不利于药物的混合。     

同向平行双螺杆挤出机螺纹元件的齿形计算探讨

螺纹元件是同向双螺杆挤出机积木式螺杆的主要组成部分，直接影响}齐出机的性能和产量，本文介绍了螺纹元件的断面轮廓及轴向齿形的计算方法。     

挤出机螺杆转速对HDPE/MPA共混物结构和阻透性能的影响

从理论上分析了挤出机螺杆转速与聚合物共混物中分散相颗粒数的关系以及螺杆转速对共混物阻透性能的影响 ,实验测定了在不同转速下制得的共混物的阻透性能。并根据阻透性能与结构参数之间的对应关系 ,从渗透实验数据推算出不同转速下共混物内不可透薄片的形状参数。实验表明 ,一般情况下溶剂透过共混物的渗透率随着转速的增加 ,有一个先降后升的变化过程。渗透率最低点对应的转速为最佳转速。分散相体积分数不同 ,其最佳共混转速不同。当共混转速超过临界转速后 ,溶剂渗透率的对数值随转速线性增加。     

双螺杆挤出过程中分散质量的动态研究

对双螺杆挤出过程计量段PP/炭黑混合物的分散质量进行了动态研究.采取在线取样的方式取样,并将样品压制成薄片,进行显微照相,通过分析图像量化了物料的分散质量.探讨了螺杆转速对挤出机计量段PP/炭黑混合物分散质量的影响.结果表明,对于单一形式的螺杆构型,在螺杆转速为40～240r/min的范围内,随着螺杆转速的增加,计量段处PP/炭黑混合物的分散质量呈下降趋势;螺杆转速为80～120r/min时,计量段处PP/炭黑混合物的分散质量相对于40r/min下降程度较大.螺杆转速影响着PP/炭黑混合物在挤出机内停留时间和流变性质,两者的共同作用是产生这一变化的原因.     

挤出机螺杆转速对HDPE／MPA共沸物结构和阻透性能的影响

从理论上分析了挤出机螺杆转速与聚合物中分散相颗粒数的关系以及螺杆转速对共混物阻透性能的影响,实验测定了在不同转速下制得的共混物的阻透性能。并根据阻透性能与结构参数之间的对应关系,从渗透实验数据推算出不同转速下共混物内不可透薄片的形状参数。实验表明,一般情况下溶剂透过共混物的渗稼率随着转速的增加,有一个先锋后升的变化过程。渗透率最低点对应的转速为最佳转速。分散相体积分数不同,其最佳共混转速不同。当共混转速超过临界转速后,溶剂渗透率的对数值随转速线性增加。