基于混炼等效的双螺杆挤出机扩能改造方法的研究

基于混炼能量等效原理对双螺杆挤出机扩能改造方法进行研究,利用有限元分析方法,借助平均解聚功、面积拉伸对数和修正的Lyapunov指数等参量评价混炼流场的混合特性。结果表明,当挤出机产量提高15%时,通过在混炼段末端增加两个捏合盘可以使最终混炼效果与产量提高前等效。     

一种表征连续混炼机分散混合能力的方法

通过对混炼过程中附聚体解聚过程的分析,提出了两个描述混炼流场解聚能力的参数——解聚能量密度和描述混炼解聚效果的参数——平均解聚功.并运用该参数对混炼过程和混炼特性进行了表征,结果表明,解聚能量密度较好的表征了混炼流场熔体解聚能力的大小,而平均解聚功则可以直接表征混炼流场对共混物中颗粒的解聚效果.     

氯磺化聚乙烯脱挥射流喷嘴的结构设计与优化

提出了一种应用于氯磺化聚乙烯(CSPE)乳液脱挥的射流喷嘴结构,通过实际试验和Fluent软件数值模拟相结合的方法,分析了影响CSPE脱挥效果的主要因素。结果表明,在一定范围内,随着射流喷嘴入射角和扩压角的增大,CSPE乳液受到的剪切作用力和挤压作用力越大,最终CSPE产品中低挥发组分含量越低,脱挥的效果越好。     

转子结构和工艺参数对双转子连续混炼机混合性能的影响

利用POLYFLOW软件,对聚合物熔体在双转子连续混炼机混炼段的拟稳态流场进行数值模拟,采用粒子示踪分析方法对物料所经历的流场特性进行统计学分析。得到了平均剪切应力、停留时间分布、累积最大拉伸速率等参数,通过其分析了转子结构和工艺参数对双转子连续混炼机混合性能的影响。结果表明,转子转速的提高使得物料所经受的剪切和拉伸作用增强;喂料速率的提高,使比剪切速率减小,物料在混炼段的停留时间变短;螺棱交汇区长度减小,流场中的剪切作用增强,螺棱交汇区长度和螺棱包角对停留时间分布的影响不大。最后对数值模拟的结果进行试验验证,结果基本一致。     

双转子连续混炼机混合过程的统计学分析

利用Polyflow软件,对聚合物熔体在双转子连续混炼机内的混合过程进行了统计学分析。通过计算转子转过不同角度时的三维等温拟稳态流场,采用粒子示踪分析（PTA）方法,对聚合物熔体在双转子连续混炼机内的动态混合过程进行了可视化模拟;在此基础上对1000条粒子的运动轨迹进行统计学分析,得出了停留时间分布、累积最大剪切速率分布、百分比粒子所受的剪切速率随时间的变化等参数,并分析了其对双转子连续混炼机混合性能的影响。     

双转子连续混炼机制备插层型聚乙烯/有机蒙脱土纳米复合材料的研究

借助双转子连续混炼机,通过直接熔融插层法制备了聚乙烯/有机蒙脱土纳米复合材料,并用XRD测试了有机蒙脱土的层间距。分析了不同转子转速和喂料速率对聚乙烯有机蒙脱土复合材料层间距及其力学性能的影响。结果表明,选择适当的操作工艺以获得合适的剪切强度对于制备插层型聚乙烯有机蒙脱土纳米复合材料极为重要,当转子转速为400r/min,喂料速率为1.35kg/h时,制得的聚乙烯/有机蒙脱土复合材料层间距最大,插层效果最佳,有机蒙脱土的增强与增韧效果最好。     

PEO/CaC03/PLA复合材料开孔结构的制备

采用聚乳酸(PLA)、聚氧化乙烯(PEO)、碳酸钙(CaCO3)熔融共混制备具有开孔结构的PLA多孔材料,借助于扫描电镜、孔隙率、热分析和压缩性能的测试方法,研究了连续混炼工艺对多孔材料结构和性能的影响.结果表明,过高或过低的转子转速和加料量都会导致多孔材料孔隙率的下降.当转子转速为600 r/min,加料量为2.61 kg/h时,孔隙率达到最大值76.8％.压缩模量和压缩强度分别为4.3 MPa和2.9 MPa.提高转子转速有利于多孔材料结晶性能的提高.     

高拉伸转子混合特性及在乙烯-醋酸乙烯共聚物无卤阻燃材料制备中的应用EI北大核心CSCD

运用Polyflow软件对双转子连续混炼挤出机高拉伸转子混炼流场特性进行了分析研究;探讨了转子结构及工艺参数对混合性能的影响;在此基础上制备了乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)无卤阻燃材料,并对其力学、阻燃性能进行了表征。研究结果表明,高拉伸转子的分散和分布混合能力均优于经典转子;其混合特性完全满足阻燃复合材料连续生产对设备的需要。当高拉伸转子转速为600 r/min时,所制备的阻燃复合材料的拉伸强度达到11.59 MPa,断裂伸长率达到173.66%,极限氧指数为31.5%。     

基于DMD数字掩模的光引发表面ATRP制备聚乙二醇聚合物刷微图案EI北大核心CSCD

以基于数字微镜器件(DMD)的数字掩模技术为基础,以三(2-苯基吡啶)合铱(Ir(ppy)3)为光氧化还原催化剂,以低聚(乙二醇)甲基丙烯酸酯为单体,通过光引发表面原子转移自由基聚合(ATRP)在硅片表面实现了复杂图案形状聚乙二醇(PEG)聚合物刷微图案的快速制备(小于10 min)。原子力显微镜(AFM)和光学显微镜测试结果表明该方法能够实现最小10μm图形线宽的PEG聚合物刷微图案,且聚合物刷厚度和图形精度受到催化剂浓度、单体浓度的影响。综合考量聚合物刷厚度与图形精度,优选的催化剂浓度为1. 22 mmol/L,单体浓度为1. 22 mol/L。激光共聚焦显微镜表征异硫氰酸荧光素(FITC)染色牛血清蛋白在PEG聚合物刷微图案表面的吸附结果表明,所得PEG聚合物刷微图案能够在硅片表面实现不同区域的非特异性抗蛋白吸附反差。     

双转子连续混炼机混炼段分散混合效率的研究

利用有限元分析软件Polyflow对自行设计的ECM30型双转子连续混炼机转子的混炼过程作了三维等温流场分析,借助于剪应力和混合指数对转子的分散混合效率进行了分析研究;讨论了不同的操作工艺对分散混合效率的影响。该数值模拟的结果将有助于针对不同的聚合物采用不同的混炼工艺,使得聚合物在转子中的混合达到最优化。