In-line characterization of dispersion uniformity evolution during a twin-screw blending extrusion based on near-infrared spectroscopy

Properties of an immiscible polymer blend have been proved to be closely related to dispersion uniformity of the minor phase. At present, dispersion uniformity is difficult to evaluate during the blending process, resulting in hysteretic feedback. Aiming at this problem, this work utilized near-infrared (NIR) spectroscopy to in-line characterize dispersion uniformity evolution during a twin-screw extrusion. A multichannel NIR measurement system was set up and applied to evaluate the blending process of polypropylene and polyolefin elastomer (POE). Based on the NIR spectra collected at different positions of the extruder, five prediction models of POE content were established using the light gradient boosting machine algorithm. Dispersion uniformity was characterized through the fluctuation of the predicted content. The evolution of dispersion under such processing parameters was consistent with scanning electron microscopy.     

降解法在煤基聚丙烯生产中的应用

以中煤陕西公司煤基聚丙烯为研究对象,采用降解法制得了无纺布专用料。探讨了规模化生产存在的问题及相关工艺控制,并将其与石化基聚丙烯无纺布进行了力学性能对比。结果表明,采用降解法生产的煤基聚丙烯无纺布性能与石化基聚丙烯无纺布性能相近,且具有更好的韧性,满足无纺布力学性能的要求。     

单螺杆橡胶挤出机三维非等温流动数值模拟

为研究胶料在挤出过程中的流动模式,本文建立了具有复杂几何构型的主、副螺纹单螺杆螺槽内胶料三维非等温流动的有限元模型,采用Bird-Carreau模型和Arrhenius shear stress方程分别表征胶料黏度随剪切速率和温度的变化,并通过热力学估算确定了合理的机筒壁热学边界条件.在此基础上求解了20 r/min转速下的速度场、温度场和压力场,并将温度数值计算结果与实测结果进行了对比,两者吻合较好,这表明了模型的有效性.此外,通过模拟发现主、副螺纹构型的热喂料螺杆确实可以避免挤出过程中的"死区"并提供更强剪切作用;螺杆挤出段的副螺纹阻碍了胶料的流动,使得该处压力更大;由于受剪切时间更长、更强烈,胶料在挤出段温度最高.最后考察了不同转速下的压力和温度,结果发现挤出过程的最大压力与最高温度均随转速增大而升高,与此同时由于胶料自身的剪切变稀特性和温度依赖性,压力与温度上升的趋势会随着转速的升高而减缓.     

基于热固耦合的双螺杆挤压机机筒有限元分析

目的 研究双螺杆挤压机在食品加工过程中出现卡顿、抱死的原因,为双螺杆挤压机设计及应用提供理论指导。方法 应用ABAQUS软件构建双螺杆挤压机仿真模型,通过传感器反馈的温度值设定温度载荷,同时以双螺杆挤压机运转时的低压工况、正常工况、极限工况分别设定压力载荷,运用热固耦合理论对机筒的温度分布、应力和变形进行仿真分析。结果 在最大温度工况条件下,机筒轴向热变形量为2.356 mm,总热变形量为2.358 mm,x方向上的热变形量为0.1324 mm,y方向上的热变形量为0.1592mm;在最大温度工况和极限压力耦合作用下,机筒总变形量为2.088 mm。温度引起的热膨胀是机筒变形的主要原因,机筒的轴向热变形量与总热变形量相当,并且远大于其他两方向的热变形量;与常温环境相比,在加热温度工况条件下机筒的变形量随着压力的增大而减小。结论 要充分考虑温度对挤压机性能的影响,应用过程中要合理的设置温度参数。     

微纤化纤维素/线性低密度聚乙烯复合材料

微纤化纤维素（MFC）具有优良的力学性能,常被用作增强体制备复合材料,但MFC容易团聚影响其增强能力。本研究对MFC进行低温冷冻干燥处理（FDMFC）,用微型锥形双螺杆挤出机将FDMFC与线性低密度聚乙烯（LLDPE）熔融复合,并用热压-冷压的方式制备FDMFC/LLDPE复合材料,对其力学性能、动态热力学性能（DMA）、热分解过程及冷冻干燥处理的FDMFC在LLDPE基体中的分散状态进行了测试。结果表明:相对于未冷冻干燥处理的MFC,FDMFC在LLDPE基体中的分散性得到明显改善,添加一定量的FDMFC可有效提高FDMFC/LLDPE复合材料的力学性能。当FDMFC的添加量为10wt%时,相较于纯LLDPE,FDMFC/LLDPE复合材料的拉伸强度提高了60.3%,杨氏模量提高了161.9%。DMA测试结果表明,随着FDMFC含量的增加,FDMFC/LLDPE复合材料的储能模量和损耗模量都有所提高。热重分析结果表明,FDMFC的加入提高了FDMFC/LLDPE复合材料的热解温度,最大热解温度提高了14℃。      

新型PP填充母料的开发及应用

研究了小本体PP粉料为载体的碳酸钙填充母料(PPM型)的配方和加工工艺,以及采用国产同向旋转双螺杆挤出机,生产填料与载体树脂质量比高达4∶1以上的PPM型填充母料的可行性,介绍了PPM型填充母料的性能特点,以及在塑料编织袋用扁丝及打包带中的应用效果。     

双螺杆挤出工艺在填充母料生产中的应用

根据实验研究、试加工和产品的应用情况,对采用双螺杆挤出工艺生产聚烯烃填充母料中所涉及的一些问题进行了述评。同时指出:填充母料采用该工艺,加工技术上可行、经济性合理,具有很好的推广价值。     

改性聚丙烯反应挤出可控降解研究

利用反应挤出技术，研究了聚丙烯（PP）、PP及改性剂和无规共聚聚丙烯（PPR）在过氧化物作用下在反应挤出机中进行可控降解的规律。试验发现，产物的熔体流动速率（MFR）随过氧化二异丙苯引发剂（DCP）用量的增加而呈成倍增长趋势；封闭反应挤出机排气口更利于可控降解反应；可控降解产物在满足材料力学性能需要的前提下其外观质感得到了显著提高；加入改性剂EVA（乙烯／醋酸乙烯共聚物）或POE（乙烯／辛烯共聚物）后有利于提高产物的韧性和表观质量；PPR在反应挤出机中表现出与纯PP相同的降解规律，但产物的性能在降解后得到了提高。     

热熔胶片成型工艺研究

本文简述了热熔胶片成影机的设计加工，较详细地介绍了热熔胶片的成形工艺；同时，讨论了影响热熔胶片性能的一些因素。     

中国塑料机械的发展现状与开拓市场的若干建议

本文着重叙述了我国塑料机械(开炼机、密炼机、注射成型机、塑料挤出成型机、中空吹塑成型机)的发展水平，分析了国内市场上农用塑机、建筑用塑机、汽车与电器电子工业用塑机、包装塑机等塑料机械的现状，及国外市场现状，提出了开拓塑机市场的若干建议。