反应型挤出的原理及应用

反应型双螺杆挤出的原理和应用，化学学院纪锐0942032083，反应挤出反应挤出是1960年代后期英国人用单螺杆挤出机引起反应挤出的专利，1966年英国人用单螺杆挤出机控制反应挤出来分解PP，从中国到80年代开始反应挤出的研究基本原理：反应混合物在熔融挤出过程中同时完成规定的化学反应(挤出机为反应容器)的挤出过程，是原料以固体(结晶状态或玻璃状态)液体(粘性状态)固体(结晶状态或玻璃状态)的物理变化为主的过程的优点和缺点1 .优点：工序少，工艺短， 能源消耗少、生产收率高、聚合物多样化、功能化、生产连续化、工艺操作简单的经济2 .缺点：技术难易度高、技术含量高，反应挤出设备主要分为单螺杆挤出机和双螺杆挤出机，目前最受欢迎的是双螺杆挤出机，有效率的混合功能， 具有提高均匀性的功能有效的脱挥功能有效的外排热功能，减小反应材料的温度梯度合理的材料滞留时间，双螺杆挤出机的主要优点是： (1)双螺杆挤出机可以连续地产生新的薄的混合材料界面层，从而增加材料的界面/体积比，材料混合变得均匀，反应度(2)由于材料表面用双螺杆挤出机更新快，残留时间短，所以不发生材料局部过热，有利于温度控制(3)双螺杆挤出机可以处理高粘性材料，反应性介质在材料中分布得比较均匀，所得到的反应产物的化学结构比较均匀双螺杆挤出机的混合效果很好，可以在料筒中设置两个以上注入反应性介质或相关助剂的供给口，根据不同的反应条件和工艺要求选择适当的供给口(5)设计并选择不同的几何配置、不同组合的螺杆(或螺母)组件(6)挤出机处理过的材料的压力在050MPa，材料温度在70500的大范围内变化，双螺杆挤出机可以防止材料因高温粘结而在螺杆槽内碳化变质。 一般挤出机是同向旋转、自清洗式双螺杆挤出机，使反应材料混合均匀，防止产生不均匀的凝胶(特别是缩聚反应的情况)。1.物理上如何控制螺旋机的反应，控制过程分为遗传和传热，传热是在一定的温度条件下进行的，因为反应挤出过程的化学反应与其他方法进行的化学反应相同。 在反应的不同阶段，反应体系可能是吸热或发热过程。 螺杆挤出机可以沿着螺杆的轴向，阶段性地进行螺杆的加热或冷却，因此可以阶段性地正确控制反应挤出过程中的温度。 这样不仅可以根据温度正确控制最佳反应开始和反应停止的时间，而且可以根据化学反应本身的特征和规则，根据温度的螺杆轴方向的分布和分布梯度控制反应的进行方向、速度和程度，减少副反应的发生。 作为传达物质的聚合物和单体，以及催化剂、引发剂等材料，根据各种化学反应本身的规律，可以在螺杆的轴向上以一定的顺序和最佳的方法阶段性地添加，可以按照规定的顺序和方向进行控制化学反应。 螺杆挤出机的汽缸可以根据需要在轴向上设置多个供给口，因此有各种各样的反应物。2 .化学方面如何适应挤出加工，反应是挤出(一般适合反应速度快的一种化学反应，而且是单程的化学反应)材料粘度高的反应使挤出机的反应挤出方法不能腐蚀的化学反应的副反应少，即选择性好，反应过程挥发块状聚合反应最重要的问题是材料有效的熔融混合、均匀化和固相形成，防止挤出机螺旋槽堵塞。 能否自由有效地链转移到生长的聚合物上。 排除聚合物的反应热，使反应体系的温度低于聚合反应的上限温度(一般为分解温度)。 偶联/交联反应、偶联/交联反应包括单体高分子与缩合剂、多官能偶联剂、交联剂的反应，通过链的生长或支链提高相对分子量，或通过交联增加熔融粘度。 由于偶联/交联反应使熔融粘度增加，其反应体系的粘度梯度与挤出机内的原材料本体聚合的粘度梯度相似，因此适合偶联/交联反应的挤出反应器与用于原材料本体聚合的挤出机相似。 几种强力混合带主要由聚酯、PA和多环氧化物的反应和动态硫化制造热塑性弹性体，控制分解反应。 反应挤出技术可以控制聚合物的相对分子质量分布，特别是聚烯烃的分解。 被分解的聚烯烃的分子质量分布变窄。 例如，聚丙烯的研究实际上使用该反应挤出的方法，生产出可以控制流变的聚丙烯，以满足纺纱性能和增强聚丙烯的注射成型性能的要求。 用该方法生产的可控流变聚丙烯重现性好，性能稳定，可以连续生产。 可以用接枝反应、连续反应挤出法对热塑性聚合物进行接枝改性。 支链长的话，原聚合物的物理性质会发生很大变化，形成了新的聚合物。 形成的支链短(5个单体单元以下)有反应性官能团时，原聚合物的力学性质不太变化，但化学性质明显变化。 用反应挤出法在聚乙烯分子的主链上接枝乙烯基硅烷在工业生产中得到广泛应用，用反应混合、反应混合法用共价键和离子键组合具有不同性能的高分子材料，制造各混合成分优异性能的新高分子合金材料是目前高分子材料科学发展迅速的领域用反应混合方法制造高分子合金材料的关键是，混合成分必须含有发生相互反应的官能团，或者在混合体系中，添加在成分间发生化学反应的小分子化合物，例如交联剂、引发剂等，随着反应双螺杆挤出技术的发展和展望，随着现代科学技术的迅速发展，对高分子材料的性能的要求也越来越高单一品种的聚合物材料很难满足需要。 由于合成聚合物新品种很难，立足于聚合物现有品种的改性有发展趋势。 反应挤出引起的聚合物改性，其发展前景非常广阔。 在聚合物合成中，反应挤出技术少量、多品种、专门化，能生产部分聚合物品种，因此其应用也很广泛。 反应挤出在聚合物加工方面有很大优势，但加工过程中存在反应接枝中的低反应效率、接枝程