成型用的物料及其配制.ppt

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1、第三章成型用的物料及其配制3.1概述工业上用作成型的塑料有粉料、粒料、溶液和分散体等几种。完成配制的方法大都靠混合，使它们形成均匀的复合物。3.2粉料及粒料的配制由聚合物和助剂两类物质组成，聚合物为主要成分。将加入各种助剂的树脂复合物制成粉料或粒料的目的主要是为了装卸、计量和成型等操作提供方便。7/22/20211干混粉料的制备，是将配方中的PVC树脂及其各类助剂、添加剂、经正确计算和准确称量后，加入高速热混合机内进行热混合。达到规定温度和时间后，卸入混合机内冷却，得到有一定体积密度、均匀松散、

2、易流动的粉状混合物，可供下道工序单螺杆挤出机造粒或双螺杆挤出机直接成型7/22/20212一、物料混合原理1.混合种类按混合物料的物理状态不同可分为干掺混（简单混合）、捏合和塑炼（混炼）干掺混：指两种或两种以上粉、粒状固体物的非强烈混合，但有些物料的干掺混也允许加入少量的液体成分。主要用于制备粉状成型物料，也常用作造粒的预混操作。设备：转鼓式混合机、桨叶式混合机和螺带式混合机。捏合：指少量粉状添加剂或液状物与大量粉体介质、纤维固体介质以及糊状介质的强烈混合。主要用于湿粉状、纤维状和糊状成型物料的

3、制备。设备：Z形捏合机和高速混合机。塑炼：指大量的塑性状态聚合物与较少量的液体、粉状和纤维状添加剂的塑性混合。广泛用于要求组分均一性高的热固性模塑料和多组分热塑性粒料的配制，而且是聚合物共混改性和成型中物料塑化必不可少的操作。设备：二辊开炼机、密炼机和各种类型的塑化挤出机。7/22/20213根据混合过程是否有分散粒子尺寸变小分为非分散混合（简单混合）与分散混合。非分散混合：混合中仅增加粒子在混合物中分布均匀性而不减小粒子初始尺寸的混合过程。如干掺混，通过重复的排列各组分减少非均匀性，运动的基本

4、形式是通过对流来实现。它可分为分布性混合和层状混合。分布性混合主要发生在固体与固体、固体与液体、液体与液体之间，可能是无规的（固体与固体），也可能是有序的（熔体与熔体的静态混合）。层状混合发生在液体与液体之间。7/22/20214分散混合：指在混合过程中发生粒子尺寸减小到极限值，同时增加想界面和提高混合物组分均匀性的混合过程。靠强迫混合物通过窄间隙而形成的高剪切区来完成的，主要通过剪切应力起作用。分散度取决于混合器内最大有效剪切速率和通过次数，剪切速率越高，混合料通过次数越多，分散程度越好。7/

5、22/20215分散混合的主要作用：1、把较大的添加剂团聚体和聚合物团块破碎为适合于混合的较小例子；2、在剪切和传导热的作用下，使聚合物熔融塑化，以降低聚合物的粘度；3、粉状或液状的较小粒子组分克服聚合物的内聚能渗入到聚合物内；4、使较小粒子组分分散，即在剪应力的作用下，把添加剂聚集体或团聚体的尺寸减小到形成聚集体之前初始粒子的最小尺寸；5、固相最终粒子分布均匀，使粒子发生位移，从而提高物料的无规程度、随机性或均匀性；6、聚合物和活性填充剂之间产生力-化学作用，使填充物料形成强化结构。☆7/22

6、/20216按物料状态分类可分为固体与固体混合、液体与液体混合和液体固体混合三种。7/22/202172.混合与分散过程混合（单纯混合）：多组分体系内各组分在其组成单元无本质变化的情况下，相互进入其他组分单元所占空间位置的过程，即在整个体系所占的全部空间内，各组分单元趋向均匀分布的过程。分散：多组分体系内的至少一种组分在混合过程中发生了基本单元尺寸减小的变化，即这是一种不仅有组分单元空间位置变化，而且有组分单元本身细化的混合过程。组分单元本身的细化在原则上可达到分子级的程度。7/22/20218

7、3.混合机理混合过程一般是靠分子扩散（扩散)、涡旋扩散（剪切）、体积扩散（对流）三种作用来完成。在实际过程中，三种作用是同时作用的，只是在一定条件下，其中的某种作用占优势而已。分子扩散：分子扩散作用是凭借各组分之间的浓度差的推动，使各组分的微粒从浓度大的区域向浓度小的区域迁移，从而达到组成的均一。分子扩散在气体和低粘度液体的混合中占支配地位。但在聚合物加工中由于熔体黏度很高，熔体于熔体间分子扩散极慢，无实际意义。7/22/20219对固体物料而言，除非在较高温度下才有此作用，一般都不甚显著；而在

8、聚合物熔体中的扩散是一个比较慢的过程，对在挤出机中的混合影响很小。只有固体和液体、液体与液体之间的扩散才较大，若物料层很薄时，虽扩散速度很小，但很显著。升高温度，增加接触面积，减少料层厚度有利于扩散作用的进行。7/22/202110剪切作用：剪切作用是利用机械的剪切力，促使物料的各组分达到均一的混合过程。物料在力的作用下，上平面和下平面之间发生了相对的平行移动，结果物料块变形，被偏转或拉长；在这个过程中体积没有发生变化，只是截面变细，向倾斜方向伸长，从而使表面积增大，分布区域扩大，因而进入另外的