第五章高分子材料溷合与设备

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1、第五章高分子材料混合与制备高分子材料是以高分子化合物为主体，加上其他添加剂组成的多相复合体系。对绝大部分高分子材料而言，都不是单独使用高分子化合物。其原因是：1.性能单纯，不能满足多种制品的使用要求，如单纯聚合物老化严重；2.不能满足某些成型方法的特定要求，成型工艺性能差；3.价格、成本高；Polymerproductsarerarely“pure”materials.Mostoftentheyaremixtures,orcompounds:加入其它物料的目的：改善高分子材料制品的使用性能(强度、耐热性、抗冲性）改善成型工艺性能（粘度、弹性、降低粘流温度）

2、降低成本CompoundingProcessesAdditivesareroutinelyaddedtomodifyorimproveproperties.Theseadditivesmustbeincorporatedintothepolymerpriortothefinalshapingoperation.Polymerblendsandalloys,producedbymixingtogethertwoormorepolymerstogenerateamaterialwithawiderrangeofproperties,arefindingincr

3、easinguse.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准备工艺。CompoundingProcesses为何需要在成型前进行准备？不同的成型工艺，对原料的形态有不同的要求塑料制品：粒状、粉状、片状、液状、糊状….橡胶制品：混粒胶、片状胶条…….各种配合剂需要进行预处理聚合物原料在运输、贮存过程中会造成性质变劣或混入杂质，需要在成型前进行预处理聚合物与不同的配合剂需要在成型前进行有效的混合成型加工的物料必须经过

4、准确计量工业上用作成型的塑料根据成型工艺的不同和成型设备的不同有粉料、粒料、分散体（溶胶塑料、糊塑料）和溶液等四种。粉料：主要用于双螺杆挤出机的挤出成型，压延成型，滚塑。粒料：主要用于单螺杆挤出机的挤出成型，注射成型。分散体：主要用于涂覆成型，搪塑。溶液：主要用于流涎成型，浇铸成型。工业上以粉料、粒料为主复合物的形态成型所用的物料一般都是树脂和助剂的混合物，为了使在配方中占很小比例的各种助剂充分发挥其作用，就必须将树脂和助剂体系，采取混合操作，使其尽可能地成为均匀体系。Mixing(orcompounding)isavitalstepinpolymerpr

5、ocessing,asthemechanical,physicalandchemicalproperties,aswellastheappearanceofthefinalproductdependstronglyonattainingauniformcomposition.第一节混合与分散一、混合的类型1.简单混合（非分散混合）：粒子初始尺寸不减小，增加粒子分布均匀性。2.分散混合：粒子尺寸减小至极限值，增加粒子分布均匀性和相界面。混合和分散，一般是同时进行和同时完成的。在混合过程中，由于机械搅拌、研磨、粉碎作用，使被混物料的粒子不断减小，达到均匀分散的

6、目的。Inalmostallcases,gooddistributionANDgooddispersionarerequired.Distributivemixingcanbeachievedbyprovidingconvoluted旋绕的flowpathsthatsplitandreorienttheflowrepeatedly.主要通过对流实现。Dispersivemixingcanbeachievedbypassingthemixturethroughsmallregionsofintensedeformation.靠强迫混合物通过窄间隙而形成的高剪

7、切区来完成。MixingDistributiveMixingDistributivemixinginvolvesstretching,dividingandreorientingtheflowofthepolymermeltcompoundinordertoeliminatelocalvariationsinmaterialdistributionandproduceamorehomogeneousmixture.Distributivemixersmustimposehighstrainonthematerialtogetherwithsplitting

8、andreorientingtheflow.Achievedbyi