第五章高分子材料混合与制备资料ppt课件.ppt

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1、 高分子材料成型加工前的准备工艺高分子材料成型加工前的准备工艺 由于高分子材料由多种组分组成，因此在成型前必须要由于高分子材料由多种组分组成，因此在成型前必须要将各种组分相互混合，制成合适形态的物料再进行成型加工，将各种组分相互混合，制成合适形态的物料再进行成型加工，这一过程就称为混合，又称为配料，实际上是成型加工前的这一过程就称为混合，又称为配料，实际上是成型加工前的准备工艺。准备工艺。 混合的定义：混合的定义： 混合是一种操作，是一个过程，是一种趋向于减少混合是一种操作，是一个过程，是一种趋向于减少混合物非均匀性的操作，是在整个系统的全部体积内各混合物非均匀性的操作，是在整个系统的全部体积

2、内各组分在其基本单元没有发生本质变化的情况下的细化和组分在其基本单元没有发生本质变化的情况下的细化和分布过程。分布过程。 （紊流扩散）对流扩散） 混合的目的：混合的目的： 使原来两种或两种以上各自均匀分散的物料使原来两种或两种以上各自均匀分散的物料从一种物料按照可接受的概率分布到另一种物料从一种物料按照可接受的概率分布到另一种物料中去，以便得到组成均匀的混合物。中去，以便得到组成均匀的混合物。 粘性流体的混合要素粘性流体的混合要素 混合操作混合操作 混炼三要素混炼三要素 剪切剪切分流分流位置交换位置交换搅拌搅拌混合混合混炼混炼压缩压缩剪切剪切分配置换分配置换1、 a非分散混合 b分散混合 NB

3、R/PVC(70/30) 混合物的均匀性及组份粒子尺寸是两个有着本质不同混合物的均匀性及组份粒子尺寸是两个有着本质不同的衡量混合效果的指标。的衡量混合效果的指标。(a)、(b) 粗分散的粗分散的 (c)、(d) 细分散的细分散的(a)、(c) 混合不好混合不好 (b)、(d) 混合较好混合较好 分散程度越好分散程度越好 各物料的分散粒子越小各物料的分散粒子越小 分散粒子的体积（分散粒子的体积（V）越小）越小 分散粒子的表面积（分散粒子的表面积（S）越大）越大 而分散粒子的体积与表面积有如下关系：而分散粒子的体积与表面积有如下关系： 3V r = S 因此，因此，r 越小，分散程度越好。越小，分

4、散程度越好。分散混合分散混合设备：主要具有使混合物中组分粒度减小，设备：主要具有使混合物中组分粒度减小， 即具有分散混合的能力。即具有分散混合的能力。分散混合分散混合作用：设备主要通过向物料施加剪切力、挤作用：设备主要通过向物料施加剪切力、挤 压力而达到分散目的。压力而达到分散目的。代表性设备：开炼机、密炼机等。代表性设备：开炼机、密炼机等。1、高速混合机、高速混合机2、开炼机、开炼机3、密炼机、密炼机密炼机密炼机 既保持了密炼机的优异混既保持了密炼机的优异混合特性，又使其转变为连续工合特性，又使其转变为连续工作，可在很宽的范围内完成混作，可在很宽的范围内完成混合任务。合任务。先加塑炼胶（或具

5、有一定可塑性的生胶）；先加塑炼胶（或具有一定可塑性的生胶）； 后加用量少的、难分散的配合剂；后加用量少的、难分散的配合剂； 再加用量多的、易分散的配合剂；再加用量多的、易分散的配合剂； 最后加硫黄等硫化剂。最后加硫黄等硫化剂。橡胶开炼橡胶开炼 密炼机密炼机（3）连续混炼）连续混炼 用一种螺杆混炼机（传递式连续混炼机）进行混炼，用一种螺杆混炼机（传递式连续混炼机）进行混炼，可与压延、压出等后工序联动，便于实现自动化。可与压延、压出等后工序联动，便于实现自动化。 橡胶挤出混炼橡胶挤出混炼3、混炼胶冷却、停放及质量检验、混炼胶冷却、停放及质量检验 强制冷却至强制冷却至3035以下。以下。 停放的目的

6、：应力松弛、配合剂继续分散均匀、橡胶停放的目的：应力松弛、配合剂继续分散均匀、橡胶与炭黑进一步相互作用。与炭黑进一步相互作用。 快速检验：可塑度、硬度、密度、力学性能。快速检验：可塑度、硬度、密度、力学性能。 2、计量、计量 固体物料的计量固体物料的计量 电子秤电子秤 液体物料的计量液体物料的计量 计量泵计量泵 添加量较少的固体和液体物料添加量较少的固体和液体物料 采用人工称量采用人工称量 3、输送、输送 树脂树脂 常用气力输送到高位料仓，使用时依靠重力常用气力输送到高位料仓，使用时依靠重力 下放下放 液体物料液体物料 常用计量泵输送到高位槽，使用时通过常用计量泵输送到高位槽，使用时通过 计量

7、泵直接输送到混合设备计量泵直接输送到混合设备 添加量较少的固体和液体物料添加量较少的固体和液体物料 采用人工投料采用人工投料 2、初混合的加料顺序、初混合的加料顺序 （1） 非润性物料非润性物料 先按聚合物、稳定剂、着色剂、填充剂、润滑先按聚合物、稳定剂、着色剂、填充剂、润滑 剂等的顺序加入混合设备剂等的顺序加入混合设备 开始混合开始混合 一定时间后，设备夹套加热，使物料升温至规定的一定时间后，设备夹套加热，使物料升温至规定的 温度温度 热混合达终点时，停止混合热混合达终点时，停止混合 出料出料 （2）润性物料）润性物料 聚合物加入混合设备，即开始混合加热，控制温聚合物加入混合设备，即开始混合加热，控制温 度度100 在混合物中喷入增塑剂在混合物中喷入增塑剂 加入由稳定剂、着色剂加少量增塑剂研磨的浆料加入由稳定剂、着色剂加少量增塑剂研磨的浆料 （或酥状物）（或酥状物） 加入填充剂、润滑剂等其它助剂加入填充剂、润滑剂等其它助剂 混合达终点时，停止混合混合达终点时，停止混合 出料出料