TPU生产为什么要用浇注机和挤出机

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  沸腾王爷 2016-11-20 00:00:00

  在机筒中，把固体聚合物 (PVC) 及其助剂的流动、预热、压实区域定义为固体输 送区。 首先， 料斗内固体聚合物粒子向机筒内流动是靠重力实现的， 随着螺杆的 转动，粒子向机头方向推进的同时，料斗内粒子不断流动。在固体输送区 ( 机筒 C1 区 )PVC 物料中的高分子、 小分子等粒子逐渐被加热， 同时， 螺杆剪切作用和 粒子之间摩擦也使粒子热量增加， 从而使粒子在致密状态中充分接触、 扩散、 渗 透。 在这个区域内，由于螺杆的螺距、螺棱宽度等发生变化， PVC 物料粒子被 致密地压实， 形成在螺槽上滑动的固体床或固体塞。 固体塞运动是依靠机筒表面 与固体塞之间的摩擦力， 而螺杆与固体塞之间的磨擦力却阻止固体塞运动。 所以 在机筒内，造成 PVC 物料粒子不在同一方向前进，而是不时地翻滚、打滑，随 螺杆旋转、 " 架桥 " ，在 " 桥 " 后堆积起来，突破 " 桥 " ，随着 PVC 物料挤出和 PVC 物料在料斗内的流动，过程反复进行。 在这个区域， 较好的 PVC 物料挤出塑化质量， 从状态上看是 PVC 由玻璃态 转化为高弹态；从聚集态结构看，是 50% ～ 60% 的 PVC 树脂颗粒破碎变化为初 级粒子，各种助剂粒子的表面与初级粒子充分接触、扩散。 值得指出的是： 对于稳定的运转， 料斗内固体料的高度无论什么时候都必须 在某个临界值以上。 在这个临界值以上， 料面高度的变化将不影响挤出机的性能， 但是， 如果料面高度低于临界值， 变成一个强烈的不稳定因素。 固体料面高度的 变化会引起底部压力的变化，会改变挤出机的运转状况，导致 PVC 物料挤出塑 化质量的恶化。 2 、熔融区塑化机理 在机筒中，把固体聚合物和熔体共存区域定义为熔融区或相变区。该区为 C2 、 C3 加热区。熔融区是挤出机的主要部分，特别是温度的设定 ( 机筒 C2 区、 C3 区、螺杆芯部 ) 及螺杆转速设定、螺杆与螺杆的间隙、螺杆与机筒的间隙等， 对 PVC 物料挤出质量有重要影响。 当 PVC 物料达到熔融区时， 由于螺杆的螺距、 螺棱宽度等发生变化， PVC 物料颗粒在被挤压致密的同时，已经产生了相当大 的压力，这些压力与周围热介质的软化作用一起，把压实的颗粒变成密实的 " 固 体床 " 。 此时的固体床是由一部分 PVC 高弹态与一部分 PVC 玻璃态、 少量的 PVC 粘流态组成的混合状态。 固体床具有螺旋形螺槽的形状并且在螺槽内滑动。 由于 这种相对运动， 在固体床和机筒表面之间的熔膜内便产生了速度分布。 于是， 熔 膜中的熔体开始向螺纹推进而流动，当它遇到螺棱时，螺棱便将熔体从机筒上 " 刮下 " ，并且聚集在推进螺纹前方的螺槽后部的熔池中。当固体床沿着螺槽移动 时， 越来越多的熔料被带入熔池， 因此， 熔池的尺寸增加， 而固体床的尺寸则减 少。固体床被逐渐破坏而成为粘流态向前输送。 在这个区域，较好 PVC 物料挤出塑化质量，从状态上看， PVC 由高弹态转 化为粘流态；从聚集态结构来看，由 60 ～ 70%PVC 初级粒子破碎变化为一级粒 子，各种助剂分子与 PVC 一级粒子接触，形成物理与化学的结合。 在熔融区，提高 PVC 物料挤出塑化质量的因素有： (1) 增加螺杆转速 (2) 提高熔融区机筒设定温度 (3) 合适的螺杆与机筒间隙 对于特定的 PVC 异型材生产配方，应该有一组Z佳的熔融区机筒温度。 3 、 熔体输送区塑化机理 在机筒中， 把固体聚合物完全转化为熔体， 熔体被强制输送到机头处的部分 定义为熔体输送区 ( 机筒 C4 加热区 ) 。在这个区域内，熔融大分子在剪切作用下 与各种助剂进一步反应、均化，随着 PVC 物料粘流体不断地定量挤出，形成熔 体压力， 保证 PVC 物料的Z终成型产品的密实度。 在这个区域， 较好的 PVC 物 料挤出塑化质量， 从状态上仍保持 PVC 大分子粘流态， 从聚集态结构看， 是 PVC 一级粒子与少量初级粒子共同组成的结晶体， 这部分初级粒子可以提高Z终材料 的强度、韧性。当含有这种结晶体材料被挤出、冷却后，在外力的作用下，初级 粒子能够阻碍一级粒子的运动， 达到强度的提高； 又由于初级粒子表面积大， 在 受到冲击时可以吸收部分冲击能，提高韧性

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