啮合同向双螺杆构型对接枝反应挤出过程影响是研究

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1、学位论文数据集中图分类号THll学科分类号460．20论文编号1001020070367密级公开学位授予单位代码10010学位授予单位名称北京化工大学作者姓名操彬学号2003000367获学位专业名称机械设计及理论获学位专业代码080203中国国家自然科学基非金属材料成型理论与课题来源研究方向金重大项目设备设计论文题目啮合同向双螺杆构型对接枝反应挤出过程影响的研究关键词啮合同向双螺杆挤出机，数值模拟，接枝反应挤出论文答辩日期2007．5．31·论文类型应用研究学位论文评阅及答辩委员会情况姓名职称工作单位学科专长指导教师马秀清副教授北京化工大学

2、塑料机械评阅人1盲评评阅人2耿孝正教授北京化工大学塑料机械评阅人3评阅人4评阅人5答煅员蝴郭英教授北京服装学院化纤机械答辩委员1郭英教授北京服装学院化纤机械答辩委员2耿孝正教授北京化工大学塑料机械答辩委员3冯连勋教授北京化工大学塑料机械答辩委员4答辩委员5注：一．论文类型：1．基础研究2．应用研究3．开发研究4．其它二．中图分类号在((中国图书资料分类法》查询．三．学科分类号在中华人民共和国国家标准(GB／T13745-9)《学科分类与代码》中查询．四．论文编号由单位代码和年份及学号的后四位组成．㈣5m5洲3删0mⅢi■I舢8iiii■1I删

3、Y，巴京T匕工大学硕士学位论文啮合同向双螺杆构型对接枝反应挤出过程影响的研究摘要双螺杆挤出机作为连续反应器被广泛地应用于反应挤出。本课题通过改变置换段的螺杆元件(包括常规螺纹元件、错列角分别为300和1500的捏合块元件、S型元件、齿形盘元件、NI．MPE)，采用数值模拟分析和实验研究相结合的方法，对啮合同向双螺杆熔融接枝反应挤出过程进行了研究，以便为双螺杆反应挤出螺杆构型的优选提供一定的理论依据。本课题利用专业软件POLYFLOW对六种螺杆构型下的置换段进行了流场模拟计算，并对模拟结果进行了比较，分析了各种螺杆元件的混合性能；通过充满度实验

4、、停留时间分布实验和不相容体系共混实验进一步研究了置换段螺杆元件的混合性能，同时验证了模拟结果的准确性；．通过MAH熔融接枝LDPE的实验研究了螺杆构型对于反应挤出过程的影响。数值模拟结果表明：错列角为1500的捏合块元件(KBl50／120)的分散混合能力和轴向分布混合能力均最高，新型螺杆元件(S型元件、齿形盘元件、NI．MPE)具有较高的轴向分布混合能力，常规螺纹元件(SE30／120)的分散和分布混合性能均最差。实验结果表明：啮合同向双螺杆挤出机用于MAH熔融接枝LDPE的反应挤出时，其螺杆构型对接枝反应挤出过程有着很大的影响，尤其是各

5、种螺杆元件的混合性能(包括分布混合性能和分散混合性能)和充满度对接枝反应过程有着显著的影响，兼有高分布混合能力和分散混合能力及高充满度的螺杆元件所对应的螺杆构型能够提供较高的样品接枝率。其中错列角为1500的捏合块元件所对应的螺杆构型下得到的样品接枝率最大，新型螺杆元件能够有效地提高置换段样品接枝率。实验所得的各螺杆元件的混合性能与数值模拟结果一致，说明本文所用的数值模拟分析方法可以用于选择熔融接枝反应挤出所需的螺杆构型组合及新型螺杆元件的设计与分析。关键词：啮合同向双螺杆挤出机，数值模拟，接枝反应挤出INFLUENCEOFSCREWCONF

6、IGURATIONSONGRAFTINGREACTIVEEXTRUSIONINCO—RoTATINGTWINSCREWEXTRUDERABSTRACTTwinscrewextrudersascontinuousflowreactorsforpolymersareplayinganincreasinglyimportantroleinreactiveextrusion．Tooptimizescrewconfigurations，theinfluenceofscrewconfigurationsofco．rotatingtwinscrewextr

7、uderongraftingreactiveextrusionhadbeenstudiedbynumericalsimulationandexperimentresearch．Sixkindsofscrewconfigurationswerestudied，withdifferentexchangeableelements，includingSE30／120，KB30／120，KB150／120，S，TME，NI—MPE．Inthispaper,themixingabilityofthesixkindsofscrewelementshadbe

8、enanalyzedbynumericalsimulationusingPOLYFLOW,andthenthesimulationresultswereverifi