PET瓶片的反应挤出扩链与熔体压力波动研究

使用缩聚型反应挤出机研究了聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)瓶片在反应挤出过程中的扩链和挤出行为。结果表明,在螺杆头部增设直槽型混炼件,能有效地降低机头处的熔体压力波动和提高挤出产量;适宜于PET瓶片的最佳挤出条件为:螺筒各段温度分别为240(加料段),255,250,250,260(机头)℃,缩聚段真空度0.10 MPa,螺杆转速超过50r/min;在PET瓶片中加入少量均苯四甲酸二酐(PMDA),可使挤出产物的特性黏度明显提高,熔体压力平均值增大,适合于挤出制品的需要。     

PET饮料瓶片的熔体强度及特性黏度研究

使用反应挤出机和在线熔体强度仪研究了饮料瓶片(材质为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET))在各种挤出条件下熔体强度和特性黏度([η])的变化规律。结果表明:在相同测试条件下,挤出产物的熔体强度数据重复性好;饮料瓶片含水量高和挤出机螺筒温度高都会使挤出产物的熔体强度下降;提高除气段真空度可以显著提高产物的熔体强度,较高的螺杆转速和添加适量均苯四酐也可以提高产物的熔体强度;挤出产物的[η]与熔体强度的变化规律基本相同。最佳配方和挤出工艺条件为:使用烘干的饮料瓶片,添加0.3%的均苯四酐,挤出温度240、250、250、250、230℃,真空度0.08 MPa,螺杆转速50~70 r/min,此时饮料瓶片挤出产物的熔体强度是普通PET颗粒料的7倍。     

PET瓶片的稳定挤出扩链

使用两台螺杆头部结构有差异的反应挤出机,在配方和工艺完全相同的条件下研究了聚对苯二甲酸乙二酯(PET)瓶片在挤出过程中熔体压力波动和扩链反应情况。结果表明:使用头部设计有改进型直槽混炼件的35型反应螺杆,无论是直接挤出还是混合有扩链剂均苯四甲酸二酐的挤出,挤出过程中的压力波动均比头部为普通螺纹的30型反应螺杆显著降低,而且熔体压力平均值也高;使用35型反应螺杆挤出产物的特性黏数([η])略高于30型反应螺杆挤出的;提高螺杆转速既有利于提高挤出产物的[η],又有利于提高机头处的熔体压力平均值,相当于提高了挤出机产量。使用头部设计有改进型直槽混炼件的反应螺杆非常有利于稳定挤出PET瓶片,成型制品。     

反应挤出中PET相对分子质量的研究

用反应挤出机研究了聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)在熔融挤出过程中工艺条件和扩链剂用量对PET相对分子质量的影响。试验结果表明：降低反应段温度、提高真空度和增加螺杆转速可以有效地降低PET分子链的断裂。使用反应挤出机。在反应段温度为260C、真空度-0．1MPa、螺杆转速45r/min、扩链剂2．2′-双(2-噁唑啉)(简称双噁唑啉)用量为o．4％时效果最好．町以使PET相对分子质量由挤出前的25800g/mol提高到32000g/mol。对噁唑啉的结构和热谱研究表明．PET相对分子质量的提高是由于噁唑啉与PFT的端基发生了偶联反应。     

通过反应挤出对聚碳酸酯进行扩链

采用反应挤出机(缩聚型)研究了聚碳酸酯(PC)在熔融挤出过程中在各种添加剂作用下的扩链反应。结果表明:降低螺杆转速和提高挤出机反应段的温度有利于提高产物的特性黏数([η]);加入均苯四甲酸二酐、双(?)唑啉、苯乙烯-马来酸酐共聚物、无机氧化物、钛酸四丁酯等对产物的[η]提高不大;加入过氧化物对PC的扩链有一定的作用;加入高黏型的聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)使产物的[η]显著提高,w(PBT)为50%时,由纯PC的0.361 dL/g提高至0.695 dL/g。     

挤出机的选择对加工废旧聚酯瓶片的影响

使用普通单螺杆挤出机、双螺杆挤出机、接枝型反应挤出机和缩聚型反应挤出机研究了废旧聚酯瓶片的挤出反应情况和产品的特性黏度([η])变化。结果表明:使用普通单螺杆挤出机或双螺杆挤出机对废旧聚酯瓶片进行挤出时,产品的[η]均低于原料瓶片的[η]平均值;使用接枝型反应挤出机加工PET瓶片时,产物的[η]可达0.83dL/g;使用缩聚型反应挤出机加工PET瓶片时,挤出生产稳定,产品条韧性好,产物的[η]均在0.70～1.0dL/g之间,扩链剂用量较少,扩链效果最佳。通过DSC、WAXD分析表明,扩链后的PET产品与纯PET工业料相比,其热性能、晶型都没有改变,产品达到中空吹塑加工瓶的要求。     

挤出机的选择对加工废旧聚酯瓶片的影响

使用普通单螺杆挤出机、双螺杆挤出机、接枝型反应挤出机和缩聚型反应挤出机研究了废旧聚酯瓶片的挤出反应情况和产品的特性黏度（[η]）变化。结果表明：使用普通单螺杆挤出机或双螺杆挤出机对废旧聚酯瓶片进行挤出时，产品的[η]均低于原料瓶片的[η]平均值；使用接枝型反应挤出机加工PET瓶片时，产物的[η]可达0．83dL／g；使用缩聚型反应挤出机加工PET瓶片时，挤出生产稳定，产品条韧性好，产物的[η]均在0．70～1．0dL／g之间，扩链剂用量较少，扩链效果最佳。通过DSC、WXD分析表明，扩链后的PET产品与纯PET工业料相比，其热性能、晶型都没有改变，产品达到中空吹塑加工瓶的要求。     

含水量对饮料瓶片挤出产物特性黏度的影响

研究了不同含水量饮料瓶片在单螺杆、双螺杆等挤出机中的挤出现象及含水量对挤出产物特性黏度的影响。结果表明:所有饮料瓶片材质均为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET);不同含水量的饮料瓶片,使用单螺杆挤出机或双螺杆挤出机挤出时都难以牵引成条,挤出产物的特性黏度均低于0.60dL/g;使用带有真空除气装置的反应挤出机挤出时,都能牵引成条,挤出产物的特性黏度较高;提高反应挤出机除气段真空度或降低饮料瓶片的含水量均有利于提高挤出产物的特性黏度,反应挤出机螺杆转速最佳范围为70~80r/min。     

回收饮料瓶片含水量对PET扩链反应的影响

分别使用Φ30反应挤出机和相同螺杆结构的Φ90反应挤出机研究了饮料瓶片中含水量对挤出产物特性黏度的影响。结果表明,在相同配方条件下,使用实验机生产出的对苯二甲酸乙二醇酯（PET）扩链产品的特性黏度比工业机生产出的低;使用工业机挤出含水量为2.5%的瓶片,产物特性黏度可达0.70dL/g以上,满足纺涤纶长丝的要求;当瓶片经干燥使含水量降至0.2%时,使用工业机可使产物的特性黏度达到0.82 dL/g,满足再次吹瓶的要求;经工业机挤出含水量为0.2%的瓶片和0.25%扩链剂均苯四甲酸二酐（PMDA）,产物的特性黏度可以高达0.94 dL/g,达到重型包装用打包带料的标准。     

反应挤出过程中PET扩链反应的研究

分别加入羧基加成型的双噁唑啉(BOZ)和羟基加成型的均苯四甲酸酐(PMDA)为扩链剂,考察了反应挤出前后PET特性黏度([η])和羧基值的变化情况。实验结果表明:BOZ的扩链效果不明显;PMDA能较大程度地提高PET的[η],但产品羧基值较高;BOZ和PMDA联用可得到高[η]低羧基值的产品,扩链效果最佳。当挤出机工艺条件为:反应段温度260℃、螺杆转速45 r/min、反应段压力1 kPa、BOZ和PMDA质量分数均为0.2%时,可得到[η]为0.90 dL/g,羧基值为25 mol/t的PET产品。     

双螺杆反应挤出工艺对聚对苯二甲酸乙二醇酯黏弹性的影响

通过优化双螺杆反应挤出工艺提高聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的熔体黏弹性,参与反应的是一种环氧基扩链剂,优化工艺考察了机筒温度,螺杆转速和喂料量三个主要影响因素,采用Box-Behnken响应面方法进行实验设计和数据分析。分析结果表明,三个变量都显著影响挤出产物的黏弹性,根据影响程度的大小排名为:螺杆转速喂料量机筒温度。间歇发泡实验证明了工艺优化能够提高PET的发泡性能。     

新型环氧扩链剂对回收PET性能的影响

在回收聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)瓶片料中添加不同质量分数的自制环氧类扩链剂CE051,利用反应挤出技术在同向双螺杆挤出机中进行反应扩链挤出。测试了挤出产物的特性黏数、热力学性能和力学性能。结果表明,CE051的加入使回收PET的熔点、熔融焓和结晶度均下降,冷结晶温度增加,同时热稳定性增加,力学性能尤其是韧性极大提高。     

聚碳酸酯熔融挤出后的物性变化

利用配有BM分离型螺杆的单螺杆挤出机研究了聚碳酸酯(PC)颗粒在不同条件下经熔融挤出后的特性黏数([η])和熔体流动速率(MFR)的变化.结果发现:在300℃以下的挤出温度、不同螺杆转速下对烘干的PC树脂挤出加工时,基本不会改变PC的[η]和MFR,因而难以用测定[η]或相对分子质量的方法判别PC是新料还是回收料;在120℃,-0.1 MPa干燥1.0 h可保证把料彻底烘干,延长干燥时间可促进PC料的固相缩聚,提高[η],有利于PC的加工;经多次热加工的PC树脂或PC含有少量水分时,挤出产物的[η]明显下降,MFR显著变大,不利于加工.     

螺杆结构对挤出机模口处的熔体压力影响

设计制造了三段螺杆、BM分离螺杆、带有Eagan斜槽混炼件的螺杆(简称Eagan螺杆)和带有Maddock直槽混炼件的螺杆(简称Maddock螺杆)4种型式的螺杆,测定其在挤出聚丙烯(PP)时,在不同螺杆转速、螺筒温度条件下模口处的熔体压力波动情况。结果表明,使用三段螺杆熔体压力波动大;使用BM分离螺杆和Eagan螺杆时,熔体压力波动显著降低,但在不同工艺条件下仍然会有较大的波动;使用Maddock螺杆时的熔体压力几乎不波动,挤出平稳,可以达到精密挤出的目的,但会使熔体压力平均值下降;同一种螺杆挤出不同物料时的熔体压力显著不同,但熔体压力波动情况相似。     

PET熔融挤出后的特性黏数变化

分别使用单螺杆挤出机、双螺杆挤出机、反应型挤出机挤出聚对苯二甲酸乙二酯(PET),研究其在不同挤出温度、不同螺杆转速下熔融挤出后PET的特性黏数变化情况。使用双螺杆挤出机时,PET降解最严重,特性黏数平均降低23.5%。使用单螺杆挤出机:在较低挤出温度时挤出产物基本不降解;在高温时挤出产物降解明显,挤出温度每提高10℃,产物特性黏数平均降低5.8%;较高的螺杆转速有利于防止PET的降解;原料含水量越低,PET分子越不易降解。使用反应型挤出机时,PET热降解程度大于使用单螺杆挤出机。PET最适合使用单螺杆挤出机,在较低挤出温度、较高螺杆转速、物料经过烘干的情况下进行熔融挤出加工。     

PP-g-Si熔融接枝工艺对接枝率的影响

以聚丙烯(PP)为基体,γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(KH570)为接枝单体,过氧化二异丙苯为引发剂,通过熔融接枝法制备了硅烷接枝PP(PP-g-Si)大分子相容剂,采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)仪对PP-g-Si进行了表征,并从定性及定量分析两方面讨论了KH570在PP上的接枝效果,研究了挤出温度和螺杆转速对PP-g-Si接枝率的影响。结果表明,KH570以侧链的形式成功接枝到PP分子链上;挤出温度和螺杆转速对PP-g-Si接枝率的影响较为复杂,总体上高螺杆转速下PP-g-Si的接枝率较高,当螺杆转速为140 r/min时,挤出温度为170℃的接枝率最高,而其它螺杆转速下,挤出温度为180℃的接枝率最高;PP-g-Si的最优制备工艺条件为挤出温度180℃、螺杆转速120 r/min或挤出温度170℃、螺杆转速140 r/min。     

聚乳酸在挤出过程中的降解

以真空干燥后的聚乳酸(PLA)为实验原料,分别在料筒温度为170、190℃条件下进行挤出研究.主要研究挤出温度、螺杆转速对聚乳酸分子量的影响.结果表明:烘干后PLA分子力降低的主要原因是在挤出机内受剪切力后发生了力化学降解.随着螺杆转速的提高,剪切力增大分子量随之降低.挤出后的聚乳酸分子量在降低的同时,分子量分布也有所变小.     

CO_2与环氧丙烷共聚物的反应挤出

采用双螺杆挤出机对CO_2与环氧丙烷共聚物(聚碳酸亚丙酯多元醇)、异氰酸酯和扩链剂1,4-丁二醇进行反应挤出,从而提高共聚物的相对分子质量。通过单螺杆挤出机,用偶联剂对共聚物进行处理使其力学性能达到吹塑要求。结果表明,异氰酸酯指数为1.3,扩链剂羟基用量与体系总羟基量的摩尔比为0.6,双螺杆挤出机挤出温度为120℃,螺杆转速为30 r/min,偶联剂质量分数为0.2%,反应挤出的共聚物可以进行稳定的吹塑实验。     

通过挤出反应制备耐老化的高熔体强度聚丙烯

在引发剂双25作用下,采用聚丙烯(PP)与二乙烯基苯(DVB)进行挤出反应,利用双螺杆挤出机制备耐老化高熔体强度聚丙烯。结果表明,增加反应单体DVB含量、降低双螺杆挤出机的螺杆转速、提高给料速率,均能提高挤出反应产物的熔体强度,同时降低产物的熔体流动速率(MFR),其中,螺杆转速对产物的熔体强度影响较大;当抗氧剂含量为0.3%时,挤出反应可以在双螺杆挤出机中稳定持续地进行;加入的引发剂已经在挤出过程中完全反应,挤出反应产物的氧化诱导期可达到13 min,具有长期稳定性;与原料PP的测量值(480 Pa·s)相比,采用MFR法得到的产物熔体强度(5 500 Pa·s)明显提高。     

挤出工艺条件对β成核剂改性PPR的影响

使用差示扫描量热仪、广角X射线衍射仪和偏光显微镜研究了不同挤出工艺条件下N,N′-二环己基对苯二甲酰胺(DCHT)对无规共聚聚丙烯(PPR)β成核效果的影响。结果表明:加入质量分数0.15%的DCHT会诱导PPR中部分α晶转变成β晶,使原来粗大的球晶转变成"花心"状晶,出现β晶(300)晶面的特征衍射峰;提高单螺杆挤出机螺筒温度或螺杆转速都会明显增强DCHT对PPR的β成核效果;使用双螺杆挤出机在螺杆转速较高时,挤出改性PPR的β晶相对含量较高;最优工艺条件为单螺杆挤出机料筒温度250℃、螺杆转速120 r/min,或双螺杆挤出机料筒温度230℃、螺杆转速170 r/min,此时改性PPR的β晶相对含量达45.0%以上,DCHT对PPR有较好的β成核作用。