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2010-4-9 塑料成型工艺学 混合 案例：PVC-U异型材加工 概述 混合：使用一种有效手段将多组份原料加工成更均匀、更实用物料的过程。 2.1 混合与分散 一、混合机理 1、扩散 通过各组份的物理运动，减少组份非均匀性和细化组份 2、混合过程要素 物料分散的关键 ——使物料发生形变和重新分布，以及克服颗粒凝聚所需的外加作用力。 （1）剪切P152 （2）分流、合并和置换 在流体的流道中设置突起状或隔板状的剪切片，分流 合并 相对位置变动，均匀混合 （3）挤压（压缩） 物料在承受剪切前先经受压缩，使物料密度提高，提高剪切效率。如密炼机 开炼机 挤出机 （4）拉伸 （5）聚集 二、混合类型 1、非分散混合和分散混合（图5-6 、5-7） 分散混合 剪切应力+拉伸应力。粒子减小到极限值，增加相界面，提高组份均匀性。 强迫混合物通过窄间隙，而形成高剪切区，以利于少组份破裂，并均匀分散于多组份中。 发生物理-机械和化学的作用P154 图5-7 2、混合物料状态 （1）固固混合：体积扩散，无规分布性混合 （2）液液混合：施加剪切、拉伸和挤压（捏合）等。 低粘液体：分子扩散机理和紊流扩散机理， 可达分子级的混合。 高粘聚合物熔体： 体积扩散机理，层流对流 混合。组分空间位置的运动；通 过层流使物料变形、包裹、分 散，均匀混合。 （3）固液混合：借助强烈的剪切和搅拌作用 液态添加剂与固态聚合物掺混 固态添加剂混到熔融聚合物中 混合过程：湿润——分散——均化 三、混合状态的判断 衡量混合效果 1、直接描述法 共混物的均匀性与分散程度 2、混合状态的间接判断（检测性能） 测试样品的物理力学和化学性能，如Tg、拉伸强度，间接判定混合状态。 生产中应视配制物料种类和使用要求，掌握混合的程度，尽量做到： 在混合过程中，尽量增大不同组分间的接触面，减少物料的平均厚度；各组分的交界（接触面）应相当均匀地分布在被混合的物料中；使混合物任何部分，各组分的比率和整体的比率相同。 2.2 混合设备 间歇混合设备 转鼓式混合机 螺带式混合机 捏合机 高速混合机 连续混合设备 2.3塑料的混合与塑化P173 橡胶制品：混炼胶 塑料制品：粉料、粒料、溶液或分散体 合成纤维：聚合物溶液（溶液纺丝） 一、混合工艺 混合机理：体积扩散（对流混合机理）。物料进行体积重新排列，无规分布混合 流动性和分散性影响因素：粒子大小和分布、密度、脆硬 1、原料的准备 原料预处理（过筛、吸磁、除杂质、预热、干燥）、 称量及输送 2、混合 初混合（非分散），在树脂的流动温度以下和较低剪切作用下进行，只是增加各组份空间的无规则排列程度。设备的搅拌、振动、空气流态化、翻滚、研磨等作用。高速混合机。 混合步骤：P174 3、塑化 高于树脂的流动温度和较强剪切作用下进行。 熔融，剪切混合，具有一定可塑性的均匀物料。 开炼机、密炼机、挤出机 4、粉碎和粒化 案例：PVC-U异型材加工 案例：PVC-U异型材加工 混合工艺条件 加料顺序 混合时间和加料量 混合温度和挤出产量 操作规程 2.4聚合物溶液、分散体和胶乳的配制 一、塑料溶液 二、溶胶塑料的配制P178 *搪塑工艺P372 乳液PVC +非水液体（增塑剂） +其它配合剂 2.5 聚合物共混 一、共混目的和方法 共混目的 1、提高聚合物的使用性能 取长补短 PP/PE，CR/NBR，PVC/EVA 聚合物/助剂 2、改善聚合物的加工工艺性能 聚酰亚胺/聚苯硫醚 （难熔融）/（熔融流动性好） 丁基橡胶/氧化聚乙烯