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  沸騰王爺 2016-11-20 00:00:00

  在機筒中，把固體聚合物 (PVC) 及其助劑的流動、預(yù)熱、壓實區(qū)域定義為固體輸 送區(qū)。 首先， 料斗內(nèi)固體聚合物粒子向機筒內(nèi)流動是靠重力實現(xiàn)的， 隨著螺桿的 轉(zhuǎn)動，粒子向機頭方向推進的同時，料斗內(nèi)粒子不斷流動。在固體輸送區(qū) ( 機筒 C1 區(qū) )PVC 物料中的高分子、 小分子等粒子逐漸被加熱， 同時， 螺桿剪切作用和 粒子之間摩擦也使粒子熱量增加， 從而使粒子在致密狀態(tài)中充分接觸、 擴散、 滲 透。 在這個區(qū)域內(nèi)，由于螺桿的螺距、螺棱寬度等發(fā)生變化， PVC 物料粒子被 致密地壓實， 形成在螺槽上滑動的固體床或固體塞。 固體塞運動是依靠機筒表面 與固體塞之間的摩擦力， 而螺桿與固體塞之間的磨擦力卻阻止固體塞運動。 所以 在機筒內(nèi)，造成 PVC 物料粒子不在同一方向前進，而是不時地翻滾、打滑，隨 螺桿旋轉(zhuǎn)、 " 架橋 " ，在 " 橋 " 后堆積起來，突破 " 橋 " ，隨著 PVC 物料擠出和 PVC 物料在料斗內(nèi)的流動，過程反復(fù)進行。 在這個區(qū)域， 較好的 PVC 物料擠出塑化質(zhì)量， 從狀態(tài)上看是 PVC 由玻璃態(tài) 轉(zhuǎn)化為高彈態(tài)；從聚集態(tài)結(jié)構(gòu)看，是 50% ～ 60% 的 PVC 樹脂顆粒破碎變化為初 級粒子，各種助劑粒子的表面與初級粒子充分接觸、擴散。 值得指出的是： 對于穩(wěn)定的運轉(zhuǎn)， 料斗內(nèi)固體料的高度無論什么時候都必須 在某個臨界值以上。 在這個臨界值以上， 料面高度的變化將不影響擠出機的性能， 但是， 如果料面高度低于臨界值， 變成一個強烈的不穩(wěn)定因素。 固體料面高度的 變化會引起底部壓力的變化，會改變擠出機的運轉(zhuǎn)狀況，導致 PVC 物料擠出塑 化質(zhì)量的惡化。 2 、熔融區(qū)塑化機理 在機筒中，把固體聚合物和熔體共存區(qū)域定義為熔融區(qū)或相變區(qū)。該區(qū)為 C2 、 C3 加熱區(qū)。熔融區(qū)是擠出機的主要部分，特別是溫度的設(shè)定 ( 機筒 C2 區(qū)、 C3 區(qū)、螺桿芯部 ) 及螺桿轉(zhuǎn)速設(shè)定、螺桿與螺桿的間隙、螺桿與機筒的間隙等， 對 PVC 物料擠出質(zhì)量有重要影響。 當 PVC 物料達到熔融區(qū)時， 由于螺桿的螺距、 螺棱寬度等發(fā)生變化， PVC 物料顆粒在被擠壓致密的同時，已經(jīng)產(chǎn)生了相當大 的壓力，這些壓力與周圍熱介質(zhì)的軟化作用一起，把壓實的顆粒變成密實的 " 固 體床 " 。 此時的固體床是由一部分 PVC 高彈態(tài)與一部分 PVC 玻璃態(tài)、 少量的 PVC 粘流態(tài)組成的混合狀態(tài)。 固體床具有螺旋形螺槽的形狀并且在螺槽內(nèi)滑動。 由于 這種相對運動， 在固體床和機筒表面之間的熔膜內(nèi)便產(chǎn)生了速度分布。 于是， 熔 膜中的熔體開始向螺紋推進而流動，當它遇到螺棱時，螺棱便將熔體從機筒上 " 刮下 " ，并且聚集在推進螺紋前方的螺槽后部的熔池中。當固體床沿著螺槽移動 時， 越來越多的熔料被帶入熔池， 因此， 熔池的尺寸增加， 而固體床的尺寸則減 少。固體床被逐漸破壞而成為粘流態(tài)向前輸送。 在這個區(qū)域，較好 PVC 物料擠出塑化質(zhì)量，從狀態(tài)上看， PVC 由高彈態(tài)轉(zhuǎn) 化為粘流態(tài)；從聚集態(tài)結(jié)構(gòu)來看，由 60 ～ 70%PVC 初級粒子破碎變化為一級粒 子，各種助劑分子與 PVC 一級粒子接觸，形成物理與化學的結(jié)合。 在熔融區(qū)，提高 PVC 物料擠出塑化質(zhì)量的因素有： (1) 增加螺桿轉(zhuǎn)速 (2) 提高熔融區(qū)機筒設(shè)定溫度 (3) 合適的螺桿與機筒間隙 對于特定的 PVC 異型材生產(chǎn)配方，應(yīng)該有一組Z佳的熔融區(qū)機筒溫度。 3 、 熔體輸送區(qū)塑化機理 在機筒中， 把固體聚合物完全轉(zhuǎn)化為熔體， 熔體被強制輸送到機頭處的部分 定義為熔體輸送區(qū) ( 機筒 C4 加熱區(qū) ) 。在這個區(qū)域內(nèi)，熔融大分子在剪切作用下 與各種助劑進一步反應(yīng)、均化，隨著 PVC 物料粘流體不斷地定量擠出，形成熔 體壓力， 保證 PVC 物料的Z終成型產(chǎn)品的密實度。 在這個區(qū)域， 較好的 PVC 物 料擠出塑化質(zhì)量， 從狀態(tài)上仍保持 PVC 大分子粘流態(tài)， 從聚集態(tài)結(jié)構(gòu)看， 是 PVC 一級粒子與少量初級粒子共同組成的結(jié)晶體， 這部分初級粒子可以提高Z終材料 的強度、韌性。當含有這種結(jié)晶體材料被擠出、冷卻后，在外力的作用下，初級 粒子能夠阻礙一級粒子的運動， 達到強度的提高； 又由于初級粒子表面積大， 在 受到?jīng)_擊時可以吸收部分沖擊能，提高韌性

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