3）单螺杆挤出机 特点：连续化操作、密闭、混炼效果好，也是成型设备。

4）静态混合器 特点：与螺杆式挤出机 联用，以增加混合效果， 不能单独使用。
5）双螺杆挤出机

特点：混炼效果好，物 料停留时间分布窄，挤 出量大，能量消耗低。
图 双螺杆挤出机主要组成：螺杆、料 筒、加料装置、模头、脱汽装置、传 动装置、加热和电器控制系统，等。
5.5 熔体共混设备

聚合物熔融加工基本阶段：粒状固体输送，熔融，增压、泵送，混合，脱挥发 分和汽提。 1）开炼机 特点：挤压、剪切作用强，操作直观，工艺条件易调整，对各种物料适应性强， 但操作繁重、安全及卫生性差。 2）密炼机 特点：具有开炼机的优点，并克服了其缺点，但出料为团状，需要双辊机配合。
第五章

聚合物共混物的制备方法及相关设备
聚合物共混物的相态结构和性能除了与相容性有关外，与其制备方 法关系极大。 聚合物共混物的制备方法主要有：物理共混法，共聚-共混法和IPN 法。 5.1.1 物理共混法 1）粉料（干粉）共混法：将两种或两种以上的细粉状聚合物在各种 通用的混合设备中加以混合，以形成均匀的粉状聚合物共混物。 特点：设备简单、操作容易，原料必须是细粉，混合温度小于Tf。 适用于某些难溶难熔聚合物，如PTFE，PI，PPS等。一般不单独使 用。 2）熔体共混法 聚合物1+聚合物2 初混合 熔融共混 冷却造粒或直接成型 特点：对原料粒度要求不高，对流、扩散作用强，混合效果好，可 导致部分分子链断裂、形成嵌段共聚物，改善相容性。
双螺杆挤出机的分类



A）非啮合型与啮合型双螺杆挤出机 啮合是指一根螺杆的螺棱插到另一根螺杆的螺槽中。 全啮合与部分啮合 B）开放与封闭型双螺杆挤出机 指在啮合区域的螺槽中，物料是否有沿着螺槽或横过螺槽的通道。 纵向开放与封闭，横向开放与封闭

C）同向旋转与异向 旋转型双螺杆挤出机

D）平行与锥行双螺 杆挤出机

同向旋转与异向旋转双螺杆挤出机


F）螺纹元件 输送元件：输送物料，分有单头，双头和三头螺纹； 螺纹的导程或螺旋角，螺纹截面几何形状， 螺槽深度，螺棱厚度，间隙：与筒壁间隙，压延间隙，侧间隙，
剪切元件又称捏合盘元件：提供高剪切，分有单头，双头和三头捏合盘。 错列角：有错列角相邻捏合盘之间才有物料交换，成串捏合盘才能形成 螺旋角，沿轴线方向才会有物料输送。




3）溶液共混法 将各聚合物组分加入共同溶剂中，搅拌混合均匀，然后蒸出溶剂 或共沉淀出聚合物共混物。 可以判别相容性，但工业上意义不大。 乳液共混法：基本操作是将不同种聚合物乳液一起搅拌混合均匀 后，加入凝聚剂使异种聚合物共沉析以形成共混体系。 原料为聚合物乳液或共混物将以乳液形式应用时，此法最为有利。 5.1.2 共聚-共混法 是一种化学方法，分为接枝共聚-共混法和嵌段共聚-共混法。 接枝共聚-共混法：一般是先将聚合物1溶于另一聚合物2的单体中， 引发聚合，形成接枝共聚物3和均聚物2，然后再进行机械共混合， 形成共混物。可分为本体法、本体-悬浮法和乳液法，例如：ABS 塑料的制造方法即分为此三种。 5.1.3 IPN法 是一种以化学方法制备物理共混物的方法。典型操作是将含有引 发剂的聚合物单体2溶胀于交联聚合物1中，然后引发聚合，使之 形成相互贯穿的聚合物网络。主要特点是通过两相界面区域的相 互扩散和纠缠而达到良好的结合。


பைடு நூலகம்
捏合盘原 件及相结 和组合情 况

E）反螺纹元件及应用

5.6 冷却造粒设备 分为冷切和热切方式，热切又可分为空气中或水中切粒，以及空 冷和水冷等区别。

3）均匀成度 混合的不均匀性可由下式表示： k = （1/C0）[(Ci – C0)2ni/n-1 ]1/2 Ci为试样中某一组分的浓度， C0为同一组分的理论平均浓度， n为取样次数，i为试样组数。
5.4 粉料（干粉）共混设备

1）高速捏合（混合）机 特点：生产效率高，混合效果好，物料适应性强（粉料、粒料、 短纤维等均可）。 2）Z型捏合机 特点：适用于较粘稠的物料，有较多液体助剂时，有效。
5.2 物理法共混过程原理



物理共混法是主流，它包含分布混合和分散混合两个过程： 分布混合系指不同组分分散到对方所占据的空间中。 分散混合指参与混合的组分发生颗粒尺寸减少的变化，极端情况 达到分子程度的分散。 一般混合过程通常依靠扩散、对流和剪切三种作用来完成：

对流作用是各种物料在空间位置上的相互交换。 剪切作用是利用剪切力促使物料颗粒产生变形、破碎、分散。 扩散作用是分子之间的相互迁移，由于大分子移动的粘滞力，聚 合物共混过程中的扩散作用可以完全忽略。 下图表明，粒子或凝聚体的分散与凝聚处于动平衡，只有当剪切 作用充分，且组分间相容性较好时，才能得到较好的分散程度。
5.3 混合状态的描述



共混体系中分散相 粒子的均匀性和分 散程度可以描述混 合状态： 1）平均粒径 算术平均粒径： dn= ni di/ ni 表面平均粒径： da= ni di3/ nidi2 2）分散程度 可 由单位体积V内各 组分的接触面积S 来计算： r = V/(S/2)