高聚物成型加工技术与装备的研究现状及发展

介绍了高聚物加工技术、过程理论计算和装备的现状及发展,其中详述了高效多功能螺杆混炼机(同向平行双螺杆混炼挤出机、往复式销钉螺杆挤出机、串联式磨盘螺杆挤出机)、塑料特种挤出装备(塑料电磁动态塑化挤出机、手提式高速排气挤出机、熔体齿轮泵挤出机、异向旋转锥形双螺杆挤出机)及其发展趋势,并对此领域的发展提出了导向性建议。     

三螺杆动态混炼挤出机振动强化mEPDM增韧PP的研究

三螺杆动态混炼挤出机将振动力场引入到物料的塑化混炼挤出过程,达到强化混炼和分散的目的.从实验的角度研究了三螺杆动态混炼挤出机中央螺杆的轴向振动对mEPDM增韧PP的作用规律与机理.研究发现,振动力场强化了PP/mEPDM共混物的冲击韧性;mEPDM含量不同,振动对PP/mEPDM共混物冲击强度提高的幅度亦不相同;随着振动频率或振幅的提高,PP/mEPDM共混物的冲击强度表现出先增大后减小的趋势.     

橡塑共混设备现状及发展趋势

简介橡塑共混设备的现状和发展趋势.橡塑共混设备主要包括高温开炼机、密炼机、螺杆挤出机和连续混炼机,连续混炼机分为密炼挤出组合式和转子螺杆组合式两种形式.高温开炼机和密炼机为间歇式混炼设备,螺杆挤出机和连续混炼机为连续式混炼设备.连续混炼机结合了密炼机和螺杆挤出机的优点,生产效率高,将成为今后最主要的共混设备.     

高性能的三螺杆动态混炼挤出机

东莞德科摩华大机械有限公司与华南理工大学双方联合，采用华南理工大学发明的聚合物三螺杆动态混炼挤出技术及设备的科研成果，通过优化激振系统．螺杆式挤压混炼系统。驱动及动力分配系统及控制系统，研制开发出高效．高性能的聚合物三螺杆动态混炼挤出机。[编者按]     

单螺杆挤出机混炼元件的评价

单螺杆挤出机中动态剪切和混炼元件的作用是使熔体均化。一定混炼构型的工作性状随着挤出量和螺杆转速而变化。试验台试验和有限元网络模拟(FEA)都可评价这种混炼构型。     

挤出机喂料段动态流场分析

运用专业粘弹性动态流体模拟软件Polyflow对φ00单螺杆挤出机螺杆挤出过程中喂料段混炼1 s内的瞬态流场进行模拟和分析.结果表明:喂料段采用双层螺旋结构的螺杆,剪切速率分布更广,能够增强螺杆对胶料的作用,提高螺杆的塑化和混炼能力;混炼过程中胶料被反复拉伸并存在返混现象,可获得良好的混合效果.     

新多段切割传递排气混炼挤出机

美国RCM公司的MCTD多段切割传递排气混炼挤出机,具有比一般挤出机大一倍的塑化能力,且装有能提供良好绝热加温的螺杆,因而,据称该类挤出机能混炼诸如卡车轮胎胶料之类难以混炼的胶料。如上述一台有150mm螺杆直径的挤出机,可在低于     

三螺杆动态混炼挤出对HDPE/Mg(OH)2复合材料冲击性能的影响

采用三螺杆动态混炼挤出机挤出造粒,对不同振幅、频率下制取的含不同质量分数Mg(OH)2的HDPE/Mg(OH)2复合材料冲击性能进行研究,研究结果表明:三螺杆动态混炼挤出机改善了MS(OH)2在HDPE中的分散性,从而提高复合材料的冲击性能.当Mg(OH)2质量分数分别为10%、20%、30%时,复合材料冲击强度最大值为18.9、15.2、12.0 kJ/m2.     

啮合型同向旋转双螺杆挤出机的螺杆特性及其应用

介绍了啮合型同向旋转双螺杆挤出机的起源和发展,着重论述了该型挤出机挤压系统中的螺杆型式、螺纹元件和捏合元件的输送及混炼特性、螺杆组合型式和操作条件以及应用情况。     

啮合型同向旋转双螺杆挤出机的螺杆特征及其应用

介绍了啮合型同向旋转双螺杆挤出机的起源和发展，着重论述了该型挤出机挤压系统中的螺杆型式、螺纹元件和捏合元件的输送及混炼特性、螺杆组合型式和操作条件以及应用情况。     

新型偏心三螺杆挤出机流体混合特性分析

在传统的三螺杆挤出机的基础上,设计了一种新型偏心三螺杆挤出机。该三螺杆挤出机中具有螺杆几何结构偏心、螺槽构型呈梯度变化特殊以及较高的面积利用系数等特征。利用有限元法对聚丙烯（PP）熔体在新型偏心三螺杆挤出机中流动和混合规律进行三维数值模拟,给出偏心三螺杆挤出机中压力和速度分布规律,计算了3种偏心螺杆挤出流场的停留时间分布、分布指数、分离尺度、最大剪切应力等混合表征参数。结果表明,螺杆偏心距不仅决定了螺杆端面形状,也改变了螺槽梯度的变化程度。随着螺槽梯度的逐渐减小,挤出机内粒子团聚效应逐渐降低、物料剪切作用逐渐增强。在3种新型偏心三螺杆挤出机中,偏心距e=3 mm的新型偏心螺杆挤出机的混合性能相对较好。     

往复式单螺杆销钉挤出机典型螺纹元件混合性能研究

使用Polyflow有限元软件对往复式单螺杆销钉挤出机（简称Buss机）的三类典型螺纹元件内物料流动和混合过程进行了数值模拟。流场分析中使用了网格重叠技术。在得到流场速度分布后,基于粒子轨迹跟踪技术计算了物料微元在螺纹元件内的流动轨迹,并分析了Buss机螺纹元件内物料的动态混合过程。以分布混合指数和分隔比例为指标定量地对比了螺纹元件的分布和分散混合性能,在此基础上分析了加工条件、物料特性及销钉布置对Buss机混合性能的影响。数值模拟结果与前人研究有较好的吻合性。     

新型混炼技术应用研究

聚合物改性对混炼设备的性能提出了更高要求。介绍了自主研制的5种新型混炼设备：同向平行双螺杆挤出机、串联式磨盘螺杆挤出机、往复式销钉螺杆挤出机、新型销钉式冷嗖料橡胶混炼挤出机的性能特点、适用范围、结构机理等。并对几种设备的混炼效果作了重点介绍。     

A mixing model for multicomponent reactions in twin screw extruders applied to the polymerization of urethanes

To understand the performance of multicomponent reactions in twin screw extruders the mixing mechanism in the extruder had to be understood. Therefore, two new relevant mixing parameters are defined; the mixing efficiency, which is the average number of passages of material through a high shear region; and the mixing deficiency, which is the fraction of material that does not pass through a high shear region. With these parameters an analysis can be made of the mixing circumstances in the extruder. The new model was applied to the polymerization of urethanes in a counter-rotating twin screw extruder. The results agreed very well with the theoretical expectations.     

介绍一种新颖的纺丝螺杆——犁钉分流混合型螺杆

本文介绍了北京服装学院机电系螺杆课题组,为改进圆销钉螺杆在熔体塑化及混合等方面的不足,经研究精心设计了犁钉分流混合型螺杆。该螺杆可使熔融体达到三维混合,提高了熔体均匀性等优点。     

The grafting of maleic anhydride on high density polyethylene in an extruder

The grafting of maleic anhydride (MAH) on high density polyethylene in a counter-rotating twin screw extruder has been studied. As the reaction kinetics appear to be affected by mass transfer, good micro mixing in the extruder is important. Due to the competing mechanisms of increasing mixing and decreasing residence times at increasing screw speed, and due to the complicated reaction scheme, various non-linearities exist that are prohibitive for simple optimization rules. The interaction diagram presented in this paper for a twin screw extruder as a MAH grafting reactor can be used for better understanding of the influence of the extruder parameters on the reaction process.     

WXJ-140往复式销钉螺杆挤出机的研究与开发

往复式销钉螺杆挤出机具有特殊的结构和运动形式,具备了压力低、剪切低、温升低和混炼质量高的加工特性,广泛应用于各种材料的加工。结合WXJ-140往复式销钉螺杆挤出机的研发实践经验,介绍了该机型螺杆的结构特点和设计方法,阐述了销钉的设计和布置原理,重点对新型四头螺纹混合元件的混合机理进行了研究。     

三螺杆挤出机端面二维流场混沌混合拉格朗日拟序结构分析

三螺杆挤出机是一种新型的聚合物流体加工设备,其独有的中心区呈现出几何结构和受力状态的周期性变化,混合机理非常复杂。区别于传统的线性混合分析,从拉格朗日体系的新视角对三螺杆挤出机混沌混合进行拉格朗日拟序结构分析,利用有限时间Lyapunov指数（FTLE）、拉格朗日拟序结构（LCS）,结合Poincaré截面和粒子可视化技术研究三螺杆挤出机二维流场的流体输运和混沌混合机理,讨论了中心区动态结构特性对FTLE和LCS分布的影响,并与单螺杆挤出机和双螺杆挤出机进行了对比分析。结果表明,LCS将三螺杆挤出机流域划分为近螺杆区、远螺杆区和中心区3个具有不同运动特性的区域,扭结是连接近螺杆区、远螺杆区和中心区物质交换的桥梁。随着混合时间的增加,扭结的弯曲和折叠程度逐渐增大,增强了3个区域的物质交换,强化了三螺杆流场的混沌混合。三螺杆挤出机啮合区附近存在3个双曲固定点,混合能力较好。Poincaré截面中椭圆周期点的出现说明在流域中心有非混沌区存在,因此三螺杆挤出机的中心区混合能力相对较弱。     

啮合同向双螺杆挤出机中组合螺杆性能的数值研究（Ⅱ）混合特性分析

采用有限元软件POLYFLOW,对组合式啮合同向双螺杆挤出机ZSK60中不同构型的组合螺杆进行了混合分析。通过计算螺杆转过不同角度时的拟稳态流场,采用粒子示踪分析(PTA)方法,对组合螺杆中聚合物熔体的动态混合过程进行了可视化模拟;在此基础上通过对大量粒子运动轨迹的统计处理,分别采用停留时间分布、分布混合指数、分离尺度等累积混合指数表征了组合螺杆的轴向混合性能、分布混合性能以及分散混合性能。此外还研究了不同工艺条件下组合螺杆的混合特性。并将部分数值模拟结果与前人实验研究进行了对比。     

Numerical Simulation of Extrusion Characteristics for Co-rotating Tri-Screw Extruder

The flow of polyethylene melt in new tri-screw extruder was simulated using the finite element method (FEM). A special study of flow in central region was performed by analysis of the velocity, pressure, and resident time distribution (RTD). The extrusion characteristics of tri-screw extruder, namely the abilities of material conveying, mixing, and power consumption, were compared with those of twin screw extruder. The results showed that there was circumfluence in central region but no stagnation in it. Tri-screw extruder had better operative abilities and high productivity ratio than twin screw extruder in the aspect of material conveying and mixing.