混物的工艺与设备概述.pptx

共混物的工艺与设备;聚合物共混技术的开展进程 ;简单机械共混技术 ;混合作用示意图;物料的混合过程通常依靠扩散、对流和剪切三种作用来完成。 参与混合各组分在不同区域的浓度差是扩散作用的推动力，各组分的微粒总是从其浓度较高的区域向浓度低的区域迁移。对流作用是各种物粉在空间位置上相互变换，机械搅拌是促进对流作用的主要手段。剪切作用是利用剪切力，促使物料颗粒产生变形〔偏转与拉长〕以致破碎分散。; 大多数聚合物共混物均可用机械共混法制备。此法 依靠各种聚合物混合、捏合及混炼设备实现。在混合、捏合和混炼操作中，通常仅有物理变化。 有时，由于强烈的机械剪切作用使一局部聚合物发生降解、产生大分子自由基，继而形成少量接枝或嵌段共聚物，这种伴随有化学变化的机械共混可称为物理化学共混法。;物理共混法分类;干粉共混法;优点：设备简单，操作容易。 缺点： 1、所用聚合物原料必须呈细粉状； 2、干粉混合时，聚合物料温度低于它们的粘流温度(＜Tf)，物料不易流动，混合分散效果差。 ;熔体共混法;熔融共混过程示意;优点;溶液共混法;乳液共混法;反响性共混技术;反响性密炼;原理： 橡胶与刚性热塑性树脂熔融共混时，在交联剂作用下“就地〞(insite)被硫化而形成的。这类以橡胶为主的共混物，在未动态硫化之前，依照共混原理，组分含量高的橡胶倾向于形成连续相，随着动态硫化程度的提高，橡胶的粘度随之增大。此时尽管树脂含量低，但粘度小，因而导致粘度成为决定相态的主要因素。粘度大的橡胶由连续相过渡为分散相，树脂那么转变成为连续相。 在低比例的热塑性塑料基体中混入高比例橡胶，再与硫化剂一起混炼的同时使弹性体发生化学交联，形成的大量橡胶微粒分散到少量塑料基体中，所以TPV ( Thermoplastic dynamic vulcanized alloys，热塑性硫化合金) 的强度、弹性、耐热性、抗压缩永久性显著提高，热塑性、耐化学性及加工稳定性也明显改善。;TPE简介;从制备工艺上，热塑性弹性体可分为两大类：一类是合成共聚物；另一类是弹性体和塑料的共混物。 同合成型相比，共混型TPE 具有制造工艺简单，原料来源广，结构和性能可灵活设计及其产业化速度快等特点。 共混型TPE 是橡胶和塑料两种组分在高温和高剪切速率的机械共混条件下制备而成的。在机械共混条件下，橡胶组分在动态硫化的同时又被充分地剪切成微小的颗粒。实质上，这一过程为反响性共混。在机械作用下，橡胶被均匀地分散于塑料组分之中，最后制成以橡胶组分为分散相，塑料组分为连续相的共混体系。;　聚烯烃热塑性弹性体;TPV主要生产工艺;　动态硫化法制备TPV的过程;代表性产品为AES 公司生产的系列品种Santoprene ( EPDM/PP－TPV) 和Geolast (NBR/ PP－TPV) ，其中Santoprene 系列产品是许多高档轿车配件选用材料。 AES 公司开发TPV 新系列B100 ，是第一种能与ABS、PC、ABS/ PC 共混物、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA) 、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET) 等树脂及共混物形成牢固交联键，不用胶粘剂就能粘合的TPV 。;由动态硫化法制备TPV 的技术特点;2) Coran 等的研究发现热塑性弹性体中橡胶颗粒的大小对拉伸强度和最大伸长率有影响，拉伸强度和拉断伸长率与橡胶颗粒的直径成反比，橡胶颗粒的直径越小，机械性能越好。在动态硫化法中，由于分散相橡胶粒子是通过机械剪切产生的，所以得到的橡胶粒径不可能做到很小。 3) 由于动态硫化的方法是在共混物共混的同时产生硫化作用，共混物在混炼设备中必须到达一定停留时间，橡胶相才能完全硫化，所以不但生产的周期相对较长，而且在制备过程中容易引起橡胶相或塑料相的降解，从而限制了新热塑性弹性体品种的开发。;PP/ EPDM－TPV 形态与制备过程示意图;TPV的形态结构及其形成机理;TPV 的制备技术;共混设备;用于制备TPV 的共混设备有双辊筒炼塑机(以下简称为开炼机) 、带有转子的密炼装置(包括Brabander 混合器、Banburry 密炼机、Haake 流变仪、其他各种转矩流变仪及密炼机等，以下统称为密炼机) 、单螺杆挤出机和双螺杆挤出机。其中，最常用的共混设备为密炼机和双螺杆挤出机。 进入20 世纪90 年代，随着各种功能型双螺杆挤出机的诞生，一种全新的动态硫化技术－反响挤出动态硫化技术出现了，并迅速得到了应用。此类技术也主要集中于PP/ EPDM－TPV 体系。;反响性挤出(Reactive extrusion，REX) ; 通过反响挤出所完成的化学反响类型;本体聚合 ;用于合成聚酯的挤出机反响器〔Gouinlock等人，1968〕;;接枝反响;马来酸酐接枝的挤出反响器〔Strait 等人，1988〕;链