TPU生产为什么要用浇注机和挤出机

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