①挤出-高分子聚合物成型加工试验报告

1、聚 合 物加 工实 验报 告实验一三元乙丙橡胶/聚丙烯共混改性及其挤出造粒 姓名：张涵学号：1514171034 班级：2班年级：2015级 专业：高分子材料与工程实验时间：2018年5月3日HUAQIaiI Lrx：|VEffiSllT目录,、实验目的.4实验原理4第一部分聚丙烯及EPDM 4.(1) 聚丙烯4.(1) 聚丙烯的品种 4(2) 聚丙烯的性能4(2) EPDM5.(1) EPDM的定义 5(2) EPDM的特性5(3) EPDM的改良品种7(3) 聚丙烯与EPDM的共混增韧 8(4) 分聚合物共混物的界面层 8(1) 界面层的形成8.(2) 界面层的结构和性质1.0(3) 分挤

2、出机结构1.1(1) 传动部分12(2) 加料部分12(3) 机筒13(4) 螺杆13(5) 机头和模口 13(6) 排气装置及其机理 133、 原料及主要设备三4、 注意事项155、 实验步骤、现象及分析 .15(1) 实验前准备工作1.5(2) 实验过程16(3) 停机186、 实验结果及分析197、 思考题21一、实验目的1,聚烯始改性的基本原理和方法；2.认识EPDM对聚丙烯的增韧改性；3,理解双螺杆挤出机的基本工作原理，学习挤出机的操作方法；4, 了解聚烯姓挤出的基本程序和参数设置原理。二、实验原理第一部分聚丙烯及EPDM(一) 聚丙烯(1) 聚丙烯的品种以丙烯聚合而得到的聚合物称为

3、聚丙烯.聚丙烯颗粒外观为白色蜡状物透明 性也较好。它易燃，燃烧时熔融滴落并发出石油气味。比聚乙烯更轻。大多数工 业聚丙烯是仅由丙烯一种单体聚合而得到的、即为均聚聚丙烯。有时为了满足各 种性能需要，在聚丙烯合成过程中，常引入少量乙烯单体(或丁烯-1、己烯一1等)进行共聚，得到共聚聚丙烯。共聚聚丙烯中最重要的是乙烯与丙烯的共聚物。(2) 聚丙烯的性能工业聚丙烯结晶性好，其结晶度一般为 50% -70%、有时可达80%。结 品性越好，密度越大。聚丙烯的密度一般为 0. 90-0. 918 g/cm3。工业聚丙 烯的熔点为164 170C,与聚乙烯相比，有较好的耐热性，具制品能耐 100 C 以上的温

4、度，耐寒性较差，脆化温度高。低温使用温度极限一般为一 20c到一 15 Co实际上在0C附近，聚丙烯就显得有点发脆。聚丙烯的拉伸强度、屈服强度、刚性、硬度都较聚乙烯高。聚丙烯的电气性能与聚乙烯相似。有优良的电绝缘性。聚丙烯的基本化学性能与聚乙烯相似. 对大多数介质稳定。无机酸、碱或盐 的溶液，除具有强氧化性者外，在100c以下对它几乎无破坏作用。室温下任何 液体对聚丙烯不发生溶解作用。聚丙烯对氧很敏感，易发生热氧老化和光氧老化，老化速度比聚乙烯快得多。 铜离子对聚丙烯的老化有强烈的催化作用。聚丙烯的加工温度一般为210 一250C o过高的温度或过长的受热时间.会由于热降解而使分子量明显下降，

5、而 引起性能变劣。聚丙烯急待克服的缺点为：成型收缩用较大，低温易脆裂，酌磨性不足，热 变形温度不高，耐光性差，不易染色等。通过共混对聚丙烯改性获得显著成效， 例如聚丙烯与乙一丙共聚物、聚异丁烯、聚丁二烯等共混均可改善其低温脆裂性， 提高抗冲强度；与尼龙共混不仅增加韧性而且使耐磨性、耐热性、染色性获得改 善，与乙烯一醋酸乙烯共聚物共混在提高抗冲强度的同时，改进了加工性、印刷性、耐应力开裂性。聚丙烯的共混改性普遍采用机械共混法，近年来，聚丙烯用 嵌段共聚一共混法改性得到发展与重视，该法已用于聚丙烯/聚乙烯、聚丙烯/ 乙一丙共聚物等共混物的制品，并有取代机械共混法的趋势。(二)EPDM(1) EPD

6、M的定义乙烯（质量百分数45%70%）、丙烯（质量百分数30%40%开口双烯第三单体 （质量百分数1%3%）形成的无规共聚物。第三单体通常为双环戊二烯、1, 4-己二烯或2-亚乙基降冰片烯。1963年开始商业化生产。每年全世界的消费量是 80 万吨。EPDM最主要的特性就是其优越的耐氧化、 抗臭氧和抗侵蚀的能力。由于 三元乙丙橡胶属于聚烯姓家族，它具有极好的硫化特性。在所有橡胶当中，EPDM 具有最低的比重。它能吸收大量的填料和油而影响特性不大。因此可以制作成本 低廉的橡胶化合物。(2) EPDM的特性低密度高填充性：乙丙橡胶的密度是较低的一种橡胶，其密度为0.87。加之可大量充油和加入 填充

7、剂，因而可降低橡胶制品的成本，弥补了乙丙橡胶生胶价格高的缺点， 并且 对高门尼值的乙丙橡胶来说，高填充后物理机械能降低幅度不大。耐老化性：乙丙橡胶有优异的耐天候、耐臭氧、耐热、耐酸碱、耐水蒸汽、颜色稳定性、 电性能、充油性及常温流动性。乙丙橡胶制品在120c下可长期使用，在150- 200c 下可短暂或间歇使用。加入适宜防老剂可提高其使用温度。以过氧化物交联的三 元乙丙橡胶可在苛刻的条件下使用。 三元乙丙橡胶在臭氧浓度 50pphm、拉伸30% 的条件下，可达150h以上不龟裂。耐腐蚀性：由于乙丙橡胶缺乏极性，不饱和度低，因而对各种极性化学品如醇、酸、碱、 氧化剂、制冷剂、洗涤剂、动植物油、酮

8、和脂等均有较好的抗耐性；但在脂属和 芳属溶剂（如汽油、苯等）及矿物油中稳定性较差。在浓酸长期作用下性能也要 下降。在ISO/TO7620中汇集了近400种具有腐蚀性的气态和液态化学品对各种 橡胶性能作用的资料，并规定了 1-4级表示其作用程度，腐蚀性化学品对橡胶性能 的影响：等级体积溶胀率/%硬度降低值对性能影响：11010:轻微或无210-2020:较小330-606030:严重耐水蒸汽性能：乙丙橡胶有优异的耐水蒸汽性能并估优于其耐热性。在230C过热蒸汽中，近100h后外观无变化。而氟橡胶、硅橡胶、氟硅橡胶、丁基橡胶、丁月青橡胶、 天然橡胶在同样条件下，经历较短时间外观发生明显劣化现象。耐

9、过热水性能：乙丙橡胶耐过热水性能亦较好，但与所有硫化系统密切相关。以二硫化二吗 啡咻、TMTD为硫化系统的乙丙橡胶，在125c过热水中浸泡15个月后，力学 性能变化甚小，体积膨胀率仅0.3%。电性能：乙丙橡胶具有优异的电绝缘性能和耐电晕性，电性能优于或接近于丁苯橡胶、氯磺化聚乙烯、聚乙烯和交联聚乙烯。弹性:由于乙丙橡胶分子结构中无极性取代基， 分子内聚能低，分子链可在较宽范 围内保持柔顺性，仅次于天然橡胶和顺丁橡胶，并在低温下仍能保持。粘接性：乙丙橡胶由于分子结构缺少活性基团，内聚能低，加上胶料易于喷霜，自粘性和互粘性很差。(3) EPDM的改良品种三元乙丙和三元乙丙橡胶从 20世纪50年代末

10、，60年代初开发成功以来， 世界上又出现了多种改性乙丙橡胶和热塑性乙丙橡胶(如EPDM/PE),从而为乙内橡胶的广泛应用提供了众多的品种和品级。 改性乙丙橡胶主要是将乙丙橡胶进 行澳化、氯化、磺化、顺酊化、马来酸酊化、有机硅改性、尼龙改性等。乙丙橡 胶还有接枝丙烯月青、丙烯酸酯等。多年来，采用共混、共聚、填充、接枝、增强 和分子复合等手段，获得了许多综合性能好的高分子材料。乙丙橡胶通过改性， 也在性能方面获得很大的改善，从而扩大了乙丙橡胶应用范围。澳化乙丙橡胶是在开炼机上以经澳化剂处理而成。澳化后乙丙橡胶可提高其 硫化速度和粘合性能，但机械强度下降，因而澳化乙丙橡胶仅适用于作乙丙橡胶 与其他橡

11、胶粘合的中介层。氯化乙丙橡胶是将氯气通过三元乙丙橡胶溶液中而制成。乙丙橡胶氯化后可提高硫化速度以及与不饱和商榷的相容性，耐燃性、耐油性，粘合性能也所改善。磺化乙丙橡胶是将三元乙丙橡胶溶于溶剂中，经磺化剂胶中和剂处理而成。 磺化乙丙橡胶由于具有热塑性弹性体的体质和良好的粘着性能，在胶粘剂、涂覆织物、建筑防水瘦肉、防腐衬里等方面将得到广泛的应用。丙烯月青接枝的乙丙橡胶以甲苯为溶剂，过氯化苯甲醇为引发剂，在80 C下使丙烯月青接枝于乙丙橡胶。丙烯月青改性乙丙橡胶不但保留了乙丙橡胶耐腐蚀性，而且获得了相当于丁月青-26的耐油性，具有较好的物理机械性能和加工性能。热塑性乙丙橡胶（EPDM/PP）是以三元

12、乙丙橡胶为主体与聚丙烯进行混炼。同时使乙丙橡胶达到预期交联程度的产物。化不但在性能上仍保留乙丙橡胶所周有的特性，而且还具有显著的热塑性塑料的注射、 挤出、吹塑及压延成型的工艺 性能。（三）聚丙烯与EPDM的共混增韧聚丙烯作为世界上五大通用塑料之一， 它的应用时非常广泛的，然而，纯的 聚丙烯抗冲击能力是很差的，也就是说它是非韧性材料，而在不同的工程应用中 韧性是影响聚合物工作情况的关键因素。因此，聚丙烯无法作为工程塑料来使用。 但是，如果聚丙烯经过增韧改性以后，其增韧会得到显著的增加，完全可以作为 适用于各行各业的工程塑料使用，针对聚丙烯冲击韧性差的缺点，主要是在聚丙 烯中加入玻璃化温度低，分子

13、链柔顺的弹性体。对于聚丙烯增韧，研究较多的是 用橡胶增韧聚丙烯，尤其是用乙丙橡胶来改性聚丙烯， 要控制的参数较多。有些 产品的质量不能满足人们的需求， 而采用共混的方法，其冲击韧性提高显著，制 造工艺相对简单易行。第二部分聚合物共混物的界面层两种聚合物的共混物中存在三种区域结构， 聚合物各自独立的相和这两相之 问的界面层。界面层亦称为过渡区，在此区域发生两相的粘合和两种聚合物链段 之间的相互扩做。界面层的结构，特别是两种聚合物之间的粘合强度常对共混物 的性质，特别是力学性能有决定性的影响。（一） 界面层的形成聚合物共混物界面层的形成可分为两个步骤。第一步是分别由两种聚合物组 分所构成的两个相之

14、间的接触；第二步是两种聚合物大分子链段之间的相互扩散。 增加两相之间的接触面积无疑有利于两种大分子链段之间的相互扩散、增加两相 之间的粘合力。因此，在共混过程中，保证两相之间的高度分散、适当地减小相畴的尺寸是十分重要的。两种大分子链段之间的相互扩散的程度主要决定于两种聚合物之间的混溶性。正是这种相互扩散的程度决定了共混物两相之间的粘合强 度。当两种聚合物相互接触时，在相界面处两种聚合物大分子链段之间有明显的 相互扩散。若两相中聚合物大分于有相近的活动性， 则两种大分于的链段就以相 近的速度相互扩散；当两相中聚合物大分子链段的活动性差别很大， 则发生单向 的扩散。这种扩散作用的推动力是混合嫡，换

15、言之，是链段的热运动。若混合热 为正值，则嫡的增加最终为混合热所抵消。=相界面 一聚合物（I）扩散的结果，使得两种聚合物在相界面两边产生了明显的浓度梯度，如图所 示。相界面t留史备相界面以及相界面两边具有明显的浓度梯度的区域构成了两相之间的界面层，或称为过渡区。两种聚合物相互扩散的深度，即界面层的厚度主要决定于两 种聚合物的混溶性。完全不混溶的聚合物，链段之间只有轻微程度的相互扩散， 因而两相之间有非常明显和确定的相界面。随着两种聚合物混溶性的增加，扩散 程度提高，相界面越来越模糊，界面层厚度越来越大，两相之间的粘合也越来越 强。完全混溶的两种聚合物则最终形成均相，相界面完全消失。在一般情况下

16、，界面层的厚度约为数百 ？，当相畴很小时，界面层的体积可 占相当大的比例。例如，当分散相为 1 pm左右时，界面层可达总体积的20%。 在界面层，聚合物的形态结构不同于在本体相的形态结构。 不同的聚合物共混物 其界面层的厚度和界面层的结构也不同。（二）界面层的结构和性质所谓界面层的结构，主要指的是在界面层两种聚合物之间粘合力的性质、界面层的组成、界面层的厚度。所谓界面层的性质，主要是指界面层的稳定性。就 两相之间粘合力的性质而言，界面层有两种基本类型。第一类是两相之间存在化 学键，例如接枝共聚物、嵌段共聚物等。第二类是两相之间无化学键，例如一般 的机械共混物、互贯聚合物网络（1PN）等。对于两

17、相之间无化学键的共混体系， 例如机械共混物，同样适用上述原则。两组分之间的混溶性越大，则界面层厚度 越大，界面越弥散。此外尚需考虑两相之间的粘合强度。要使两相之间有足够大 的粘合作用，首先必须两相之间有良好的接触和相互之间的润湿作用，其次两种聚合物之间还必须有一定的混溶性以实现两种聚合物链段间的相互扩散。常常用两种聚合物之间的界面张力来衡量上述两种情况。 界面张力越小，两相之间的润 湿和接触越好，两种链段之间越容易相互扩散，两相之间的粘合强度也越大。一般而言，两种聚合物之间大那是不混溶的。 这本来并不成问题，因为我们 所需要的多半正是两相结构的共混物。问题是，这往往导致界面张力过大和两相 之间

18、的粘合强度过低。由于界面张力大，加之聚合物熔体的高粘度，这就往往难 于实现所要求的分散程度，并且会在加工和使用过程中出现分层现象。粘合强度 不足，会使共混物的性能特别是力学性能大幅度下降， 因为两相之间结合力小时 就不能有效地在两相之间传递和分配负荷。 为此，可在共混体系中加入相容剂来 降低两相之间的界面张力，提高两相的粘合力，所谓相容剂（增容剂、增混剂、 共混剂）就是与两种聚合物组分都有较好相容性，可增加两相之间粘合力的物质， 其作用与胶体化学中的乳化剂相当。就增加两相之间的粘合强度和提高产品而言， 增混剂很类似于复合聚合物材科中的偶联剂。最有效的增混剂是与两种聚合物组分都有较大混溶性的嵌段

19、或接枝共聚物， 例如AB型嵌段共聚物就是聚合物 A与聚合物B共混的有效增混剂。增混剂可 在共混过程中就地生成，例如按枝共聚一共混过程的情况；也可单独加入到共混 体系中，例如在聚乙烯和聚氯乙烯共混时加入氯化聚乙烯。界面层的组成与两种聚合物组分所构成的两个相都不相同。 在界面层，两种 聚合物组分存在浓度梯度。此外，在共混体系中若有其它添加剂，那么这些添加 剂在两种聚合物组分中和在界面层中的分布一般也不相同。 具有表面活性的添加 剂和表面活性杂质会向界面层集中， 这会增加界面层的稳定性。当高聚物分子量 分布较宽时，由于低分子量组分的表面张力较小， 因而它会向界面层迁移。这虽 然有利于界面层的热力学稳

20、定性，但往往会使界面层的力学强度下降。在界面层， 聚合物大分子的形态和聚合物的超分子结构都有不同程度的改变。第三部分挤出机结构在塑料制品的生产过程中，自聚合反应至成行加工前，一般都要经过一个配 料混炼环节，以达到改善其使用性能或降低成本等目的。比如色母料的生产、填料的加入和增强、增韧、阻燃性能的改性塑料生产。传统方法是用开炼机和密炼 机，但是效率低下，不能满足生产提高的需要，随后便产生了单螺杆挤出机，继 而发展了双螺杆挤出机。双螺杆挤出机具有塑化能力强，挤出效率高，耗能低，混炼效果好，自清洁能力等吸引了塑料行业的注意并取得了迅速发展。另外挤出机也是塑料生产应用最广泛的机器， 使用不同的机头可以

21、挤出不同的产品， 如型 材、片材、管材和挤出吹膜等。因而挤出机在塑料加工行业有其它机器无法替代 的重要性。本实验使用双螺杆挤出机挤出物料切粒，是生产色母料的工艺过程，如果在 侧喂料口或者将物料与颜料在捏合机中混合加料， 挤出的产品则为色母料，另外 如果换为其它机头即可用于生产各种相应产品。同向旋转双螺杆挤出机组的结构如图所示， 与其它挤出设备一样，包括传动 部分、挤压部分、加热冷却系统、电气与控制系统及机架等。由于双螺杆挤出机 物料输送原理和单螺杆挤出机不同， 通常还有定量加料装置。鉴于同向双螺杆挤 出机在塑料的填充、增强和共混改性方面的应用，为适应所加物料的特点及操作 的需要，通常在料筒上都

22、设有排气口及一个以上的侧加料口，同时把螺杆上承担输送、塑化、混合和混炼功能的螺纹制成可根据需要任意组合的块状元件，像糖荫产一样套装在芯轴上，称为积木组合式螺杆，其整机也称为同向旋转积木组合 式双螺杆挤出机。挤出机的结构包括以下几个部分：(1) 传动部分传动部分就是带动螺杆转动的部分，它通常由电动机、减速箱和轴承等组成， 在挤出过程中，要求螺杆在一定的转速他围内运转， 转速稳定，不随螺秆负荷的 变化而变化，以保证制品的质量均匀一致。为此。传动部分一般采用交流整流电 动机、直流电动机等装置。(2) 加料部分加料部分一般由传动部分、料斗、料筒、螺杆等组成。料斗底部有截断装置， 以便调整和切断料流，电

23、机的转速由专门的仪表来控制， 可通过控制电机的转速 来实现定量供料。(3) 机筒由于塑料在机筒内经受高温高压，因此机筒的功用为一承压加热室，机筒外 部附有加热设备和温度自控装置及冷却系统(如风冷)。(4) 螺杆螺杆是挤出机的核心部件，通过螺杆的转动产生对塑料的挤压作用，塑料在 机筒内能产生移动、增压和从摩擦中取得部分热量、塑料在移动中得到混合和塑 化，粘流态的塑料熔体在被压实而流经模口时， 取得所需的形状而定型。双螺杆 挤出机的种类很多，从不同角度可分为同向旋转和异向旋转双螺杆挤出机；啮合型与非啮合型双螺杆挤出机等。挤出机的规格通常用螺杆直径表示， 螺杆的直径 D通常为30-200 mm,螺杆

24、直径增大，加工性提高，所以挤出机的生产率与螺 杆直径的平方成正比。长径比L/D大能改善物料的温度分配，有利于塑料的混 合和塑化。(5) 机头和模口通常机头和模口是一整体设备，机头的作用是将处于旋转运动的塑料熔体变 为向模口方向的平行直线运动，并将熔体均匀平稳地导向模口。模口为具有一定 截面形状的通道，塑料熔体在模口中流动时取得所需形状并被模口外的定型装置 和冷却系统冷却固化而成型。(6) 排气装置及其机理排气部分由排料口和抽真空系统组成。三、原料及主要设备1 .主要设备：SHJ-30型同向双螺杆挤出机0.5mm表1.主要技术参数螺杆直径(D)螺杆长径比（L/D）30螺杆转速（n）60-600r

25、/min单编#号HUAQIO LrXIVEfESIlTH图1,同向双螺杆挤出机组的结构示意图三元乙丙橡胶/聚丙烯（EPDM/PP）改性配方聚丙烯98三元乙丙橡胶21.机座；2,动力部分；3,加料装置；4.机筒；5.排气口； 6,机头；7.冷却装置；8.切粒装置2 .配方设计：利用EPDM改善聚丙烯的韧性，在实际生产中已广泛使用，为了进一步提高改性效果，设计改性配方如下：表2,改性配方表3,螺杆各段温度控制螺杆前段（加料段）中断（熔融段）后段（均化段）机头温度（C ）150-170180-190190-200180-190四、注意事项1,开启主电机前要保证润滑电机启动。2,被加工的原料必须干净，

26、严禁金属、砂子等杂质进入料斗，以防损伤机筒和螺杆；另外，未达到规定的工艺温度及预热时间绝对禁止开机！3 .在任何情况下都不得将肢体的任何部位伸入挤出机喂料口，并在主机加热后，不能用手触碰筒体以防烫伤！4,停机时要将主电机和喂料电机调速环降低到零位。5 .如有异常可紧急停机，然后查明故障原因。6 .在运转时发现不正常的现象，应立即停机，进行分析、检查和检修，在 故障未能有效排除的前提下，不得再次强行开机工作。7 .切粒机运行过程中，严禁将刀箱的舱门打开。如果料条卡住，其正确的 操作程序应是：先将切刀的转速归零，然后切断切粒机的驱动电源后， 方可打开舱门一一若多人操作，必须要制定专人看护切粒机的驱

27、动开关。五、实验步骤、现象及分析（一）实验前准备工作1,依照相关资料了解所使用材料 PP的熔点和流动特性设定挤出温度。2,将所加工材料用电热干燥，按照比例预混合 EPDM,PP粒料：按比例称 量两种物料，装入袋中，振荡，本实验中 PP: EPDM=98:2。二者均为 透明颗粒，但EPDM韧性明显强于PP。（如图2）3.检查料斗确认无异物。4,检查冷凝水连接是否正常。5.检查润滑油是否足量。（二）实验过程1,开启总电源，按照工艺要求设定各加热段温度，启动水泵。开启油泵开关，润滑电机启动。主屏幕上水泵、油泵对应的圆圈由黑色变为红色，调节各截止阀开度。现象：水泵开启，有水流声。2 .通电后，各区进入

28、加热、升温过程，待各区温度达到设定值后，（控制偏差正常应02C）后，保温2030 min,往料斗中加入PP、EPDM共混物。（图3）现象：各温区逐步达到设定值。图3.倒入物料3 .用手旋转连轴器看螺杆是否转动灵活。4 .往冷却水槽通水。5 .开启切粒装置及及风干机。6 .启动主电机，在电脑主屏上设定主机调速器运行频率值或转速值。7 .开启喂料电机，根据调速器的转速或频率设定喂料量。8 .按工艺要求，调节切粒装置转速，等物料从机头挤出长条后（图4）,牵引使之通过冷却水槽（图5）,然后引至风干系统风干（图6）后切粒（图7)图7.切粒机切粒图5. 引熔盛水槽冷却 5 图6.风干机风干现象：物料从挤出

29、机口模内逐渐挤出，口模处有挤出胀大现象，挤出的熔体是透明色的，经水槽冷却后逐渐变为白色结晶固体，质地变硬，经风干机吹干后得到乳白色PP/EPDM共混物颗粒。（三）停机1 .将加料电机转速降为0,然后关闭加料电机。2 .主机空转1-2min,待熔体压力降至1.0Mpa以下，停主电机3 .停油泵。4 .停真空泵。5 .停切粒装置及风干机。6 .停水泵（等主机料筒温度降下来后再停止冷却）。7 .断开总电源开关。六、 实验结果及分析图8.所得产物照片1）实验最终得到乳白色PP/EPDM共混物颗粒，质地坚硬，表面有光泽, 无异味。2）产物有少量黑色杂质，可能是水槽中杂质引入，应保持冷却水槽中水质 的纯净

30、以免影响产物质量。3）产物颗粒大小分布不均，可能是送条速度不均所导致，另外在水槽中的熔体拉伸速度不均也会出现料条粗细不同的情况， 应尽量保持熔体拉伸 速度一致，使整个系统以统一速度协同运作，便可得到大小均一的颗粒。4）刚切出的颗粒温热而潮湿，应是风干不完全，可考虑加大风速或延长吹 风时间，另外要尽量使料条分散开以便充分散热。5）若要将产物颗粒用于下一步操作如注塑，则需将颗粒完全干燥后再使用, 否则在高温的注塑环境中，液态水易变为水蒸气，会引入气泡等缺陷， 对成品质量造成影响。七、思考题1 .聚合物在螺杆中熔融的具体机理是什么？当固体物料由加料区进入熔融区后， 逐渐受到愈来愈大的挤压，在料筒温度

31、 和摩擦热的作用下，固体物料于塑炼中逐渐开始熔化， 最后在进入均化段时，基 本上完成熔化过程，即由固相逐渐转交为液相，出现粘度变化。塑料的整个熔化过程是在螺杆熔融区内进行的。在挤出过程中，在螺杆加料段附近一段内充满了固体粒子， 接近均化段的一 段内充满了已熔化的塑料，而在螺杆中间大部分区段中，固体粒子和熔融物共存， 塑料的熔化就是在此螺杆区段中完成的，因此称此段为熔融段。与料筒表面接触的固体粒子，由于料筒的传导热和摩擦热的作用，首先熔化， 并形成一层薄膜，称为熔膜（1）,这些不断熔融的物料，在螺杆与料筒的相对运 动的作用下，不断向螺纹推进面汇集，从而形成旋涡状的流动区，称为熔池（2）（简 称液相）,而在熔池的前边充满着受热软化和半熔融后粘结在一起的固体粒子（4）,尚未完全熔结和温度较低的固体粒子（5）。（4）和（5）统称为固体床（简称固相）。熔 融区内固相与液相的界面称为迁移面 （3）,大多数熔化均发生在此分界面上，它 实际是由固相转变为液相的过渡区域（图9）。随塑料往机头方向的输送，熔融过程逐渐进行。熔化物料的热源有二：一是依据料筒传来的热量，