第五章混合_pdf

1、第五章混合與混煉高分子材料混煉的目的以高分子化合物為主體，加上其它添加劑，組成多相復合體系。對絕大部分高分子材料而言，都不是單獨使用高分子化合物。加入其它物料的目的：1、改善高分子材料制品的使用性能2、改善成型工藝性能3、降低成本高分子材料成型加工前的準備工藝由于高分子材料由多種組分組成，因此在成型前必須要將各種組分相互混合，制成合適形態(tài)的物料再進行成型加工，這一過程就稱為混合，又稱為配料，實際上是成型加工前的準備工藝。為何需要在成型前進行準備？1、不同的成型工藝，要求對原料的形態(tài)有不同的要求塑料制品：粒狀、粉狀、片狀、液狀、糊狀橡膠制品：混煉膠、片狀膠條2、各種配合劑需要進行預處理3、聚合物

2、原料在運輸、貯存中會造成性質變劣或混入雜質，需要在成型前進行預處理4、聚合物與不同的配合劑需要在成型前進行有效地混合5、成型加工的物料必須是經過準確計量混煉的方法A、機械共混法：B、溶液共混法：C、共聚-共混法：D、互穿網絡聚合物（HIPS）制備技術第一節(jié)混合與分散理論一、混合機理混合的定義：混合是一種操作，是一個過程，是一種趨向于減少混合物非均勻性的操作，是在整個系統(tǒng)的全部體積內各組分在其基本單元沒有發(fā)生本質變化的情況下的細化和分布過程。分子擴散由濃度梯度驅使自發(fā)地發(fā)生的一種過程，各組分的微粒由濃度較大的區(qū)域遷移到濃度較小的區(qū)域，從而達到各處組分的均化。不同物態(tài)的物料，其分子擴散的程度不同。

3、聚合物的混合是高粘度熔體間的混合，不是靠分子擴散實現。但低分子組分在聚合物熔體中的混合，可通過分子擴散實現。混合物料的狀態(tài)與分子擴散程度的關系混合物料的狀態(tài)氣體與氣體間的混合分子擴散的程度較快地、自發(fā)地進行也能較顯著地進行低粘度液體與低粘度液體間的混合低粘度液體與固體間的混合高粘度液體與高粘度液體間的混合高粘度液體與固體間的混合不顯著，較困難進行極慢，很難進行固體與固體間的混合渦流擴散（紊流擴散）紊流擴散的必要前提是體系粘度很低，或物料運動的速度很高，達到紊流的程度。由于高分子熔體或濃溶液粘度很高，要達到紊流，必須有很高的流速。聚合物熔體的流速很高時，剪切速率一定也很高，會造成聚合物降解，成型

4、加工中不允許。因此，聚合物加工中通常很少發(fā)生渦流擴散。體積擴散（對流擴散）流體質點、液滴或固體粒子由系統(tǒng)的一個空間位置向另一個空間位置的運動，兩種或多種組分在相互占有的空間內發(fā)生運動，以期達到各組分的均勻分布。在聚合物加工中，體積擴散占支配地位。體積對流混合（可發(fā)生在固體物料間，或液體物料間）體積擴散層流對流混合（主要發(fā)生在液體物料間）混合的目的混合的目的：使原來兩種或兩種以上各自均勻分散的物料從一種物料按照可接受的概率分布到另一種物料中去，以便得到組成均勻的混合物。剪切：主要影響因素分流：混合粘性流體的混合要素位置交換：最終結果攪拌:流動順暢混合操作混煉三要素混合：流動較易混煉：粘性（粘滯性

5、）流動壓縮：密度增大，提高剪切效果。剪切：產生永久變形。分配置換：最終實現流束的合并?；鞜捜厝叩年P系：“分布”由“置換（D）”來完成；“剪切（S）”為進行“置換（D）”起輔助作用；“壓縮（P）”則是提高物料的密度，為提高“剪切（S）”速率起輔助作用。在聚合物混合過程中，混合機理包括了如下作用：剪切：促使物料產生永久變形。分流、合并和置換：擠壓（壓縮）：壓縮-流動-剪切，提高效率。拉伸：減少料層厚度，增大界面，促進混合。聚集：微粒相互吸引，重新聚集。影響這些作用在同一個混合過程中的程度的因素：混合的最終目的、物料狀態(tài)、溫度、壓力、速度等。（1）剪切粘性剪切剪切 分割剪切磨碎剪切剪切的作用是

6、把高粘度分散相的粒子或凝聚體分散于其它分散介質中。物料受剪切作用后，發(fā)生變形、拉長，但體積沒有發(fā)生變化，于是截面變細，向傾斜方向伸長，表面積增大，滲進別的物料的可能性增加，因而達到混合均勻的目的。高分子材料在擠出機內的混合過程主要是靠剪切作用來達到的，螺桿旋轉時物料在螺槽和料筒間所收到的剪切作用，可以設想為在二個無限長的平行板之間進行。提高剪切混合效果的因素：剪切速率（），混合效果；改變剪切方向，混合效果。（2）分流、合并和置換利用器壁，對流動進行分流，即在流體的流道中設置突起狀或隔板狀的剪切片，進行分流。分流后：在流動下游再合并為原狀態(tài)；在各分流束內引起循環(huán)流動后再合并；在各分流束進行相對位

7、置交換(置換)后再合并；以上幾種過程一起作用的情況。（ 3）擠壓（壓縮）當物料被壓縮時，物料內部會發(fā)生流動，產生由于壓縮引起的流動剪切。這是由于壓縮使物料密度增大，剪切時剪應力作用大而引起的。這種由擠壓（壓縮）引起的流動在密煉機、開煉機和擠出機中都存在。（4）拉伸拉伸作用所起的混合效果，主要是拉伸引起的物料變形，減小料層厚度，增加界面。（5）聚集聚集是混合分散的逆過程，它指已破碎的分散相在熱運動和微粒間相互作用下，重新聚集在一起的過程。顯然，對混合而言，聚集是必須避免的。二、混合的分類1、按混合形式分類混合基本的過程混合分散非分散混合（簡單混合）分散混合混合指將兩種或兩種以上組分相互分布在各自

8、所占的空間中，即兩種或多種組分所占的空間的最初分布情況發(fā)生變化。分散指混合中一種或多種組分的物理特性發(fā)生一些內部的變化的過程，如顆粒尺寸變小，或溶于其他組分中等。（1）非分散混合在混合中僅增加粒子在混合物中分布均勻性而不減小粒子初始尺寸的過程，稱為非分散混合或簡單混合。主要通過對流實現。固固；分布性混合。主要發(fā)生在固液；液液。非分散混合層狀混合。主要發(fā)生在液液。（2）分散混合在混合過程中發(fā)生粒子尺寸減小到極限值，同時增加相界面和提高混合物組分均勻性的混合過程。分散混合的目的：是把少組分的固體顆粒和液滴分散開來，成為最終粒子或允許的更小顆?；蛞旱?，并均勻地分布到多組分中。這一過程中會出現少組分在

9、變形粘性流體中破裂，這種過程是靠強迫混合物通過窄間隙而形成的高剪切區(qū)來完成。a-非分散混合 b-分散混合分散混合過程所發(fā)生的物理、機械和化學作用把較大的添加劑團聚體和聚合物團塊破碎為適合于混合的較小的粒子；在剪切熱和傳導熱的作用下，使聚合物熔融塑化，以降低聚合物的粘度；粉狀或液狀的較小的粒子組分克服聚合物的內聚能，滲入到聚合物內；分散混合過程所發(fā)生的物理、機械和化學作用使較小粒子組分分散，即在剪應力作用下，把添加劑聚集體或團聚體的尺寸減小到形成聚集體之前初始粒子的最小尺寸；固相最終粒子分布均化，使粒子發(fā)生位移，從而提高物料的熵或無規(guī)程度、隨機性或均勻性；聚合物和活性填充劑之間產生力-化學作用，

10、使填充物料形成強化結構。2、按物料狀態(tài)分類（1）固體與固體混合主要是固體聚合物（粉狀、粒狀或片狀）與其他固體組分（如粉狀添加劑）的混合。這種混合一般在正式成型前進行，屬無規(guī)分布性混合。（2）液體與液體混合有兩種情況：低粘度體系和高粘度體系。低粘度體系：參與混合的液體是低粘度的單體、中間體或非聚合物添加劑，通常發(fā)生在單體或預聚體成型中，以及液體添加劑的預混合。高粘度體系：參與混合的是高粘度的聚合物熔體，如兩種或多種聚合物的并用（共混）體系、聚合物與液體添加劑的熔融態(tài)混合等。（3）固體與液體混合兩種形式：液態(tài)添加劑與固態(tài)聚合物的摻混，主要發(fā)生在準備工藝階段，此時固態(tài)聚合物不會在混合中熔融。固態(tài)添加

11、劑混到熔融態(tài)聚合物中，而固態(tài)添加劑不會在混合中熔融（其熔點高于熔融混合溫度），如填充劑和補強劑在聚合物中的混合就屬這種情況。聚合物加工中的主要混合形式：液液混合（共混）、液固混合（填充）三、混合狀態(tài)的判定1、混合狀態(tài)的直接判定直接對聚合物取樣、觀察、分析和判定。NBR/PVC(70/30)混合狀態(tài)的直接判定液體物料：分析混合物不同部分的組成。若不同部分的組成與整個物料的平均一致，或相差很小，說明混合效果好；反之，則差。固體物料：要從物料的分散程度和混合物的均勻程度兩方面考察。(a)、(b)粗分散的 (c)、(d)細分散的(a)、(c)混合不好 (b)、(d)混合較好混合物的均勻性及組份粒子尺寸

12、是兩個有著本質不同的衡量混合效果的指標。（1）均勻程度指混合物中任何部位物料中，某一混入物所占的比率與理論或總體比率的差別。應從不同部位取樣分析，計算統(tǒng)計平均結果。平均結果越接近理論或總體比率，混合的均勻程度越好。生產實際中，由于混合、捏和和剪切的操作時間均很短，給分析測定帶來一定困難，較多的是憑實際操作經驗和目測。（2）分散程度指混合物中各物料彼此分散的程度。(均勻性)即：混合體系中各個混入組分的粒子在混合后的破碎程度。測定的方法：一般采用測相鄰同種物料之間的距離（r）。分散程度越好各物料的分散粒子越小分散粒子的體積（V）越小分散粒子的表面積（S）越大而分散粒子的體積與表面積有如下關系：Vr

13、 = S/2因此，r越小，分散程度越好。2、混合狀態(tài)的間接判定檢測制品或試樣的物理性能、力學性能和化學性能等，間接地判斷多組分體系的混合狀態(tài)，這些性能往往與混合物的混合狀態(tài)密切相關。Tg表征并用（共混）聚合物混合狀態(tài)的很好的指標。力學性能填充聚合物材料混合狀態(tài)的間接表征因素。第二節(jié)混合設備一、混合設備的分類間歇式連續(xù)式分布式分散式操作方式混合過程特征高強度混合物強度大小 中強度低強度1、間歇式和連續(xù)式間歇式混合設備：混合過程是不連續(xù)的?；旌线^程三個主要步驟：投料、混煉、卸料，周而復始。典型設備：捏合機、開煉機等。連續(xù)式混合設備：混合過程是連續(xù)的。典型設備：如單、雙螺桿擠出機。2、分布式和分散式

14、分布混合設備：具有使混合物中組分擴散、位置更換、形成各組分在混合物中濃度趨于均勻的能力，即具有分布混合的能力。分布混合作用：通過對物料的攪動、翻轉、推拉作用使物料中各組分發(fā)生位置更換。對于熔體則可使其產生大的剪切應變和拉伸應變，增大組分的界面面積以及配位作用。代表性設備：有重力混合器、氣動混合器及一般用于干混合的中、低強度混合器等。分散混合設備：主要具有使混合物中組分粒度減小，即具有分散混合的能力。分散混合作用：設備主要通過向物料施加剪切力、擠壓力而達到分散目的。代表性設備：開煉機、密煉機等。3高強度、中強度和低強度混合設備根據混合設備在混合過程中向混合物施加的速度、壓力、剪切力及能量損耗的大

15、小。習慣上，又常以物料所受的剪切力大小或剪切變形程度來決定混合強度的高低。二、間歇混合設備靜式混合設備：重力混合器和氣動混合器，是溫和的低強度混合器，適用于大批量固態(tài)物料的分布混合。滾筒類混合設備：鼓式混合機、雙錐混合機和V形混合機。是中、低強度的分布混合設備，適于初混。轉子類混合設備：螺帶混合機、錐筒螺桿混合機、犁狀混合機、雙行星混合機、Z形捏合機、高速混合機等。是高強度混合設備。最主要設備是開煉機與密煉機，從結構角度來看，應屬于轉子類混合器。1、Z型捏合機是常用的物料初混裝置。適用于固態(tài)物料（非潤性）和固液物料（潤性）。主要結構：有可加熱和冷卻夾套的鞍型底部的混合室和一對Z型攪拌器。捏合機

16、的混合，一般需要較長時間，約半小時至數小時不等。2、高速混合機3、開煉機一對安裝在同一平面內的中空輥筒；輥筒中間可以通冷熱水，或通蒸汽，以便冷卻或加熱；兩輥筒的輥距可調；工作時兩輥相向旋轉；兩輥筒轉速略有差異，速比（1：1.15 1：1.27）；4、密煉機一個塑煉室，上部為加料口，下部為排料口，上下各有一頂栓，當上頂栓和下頂栓關閉后，即形成一密閉式塑煉室；塑煉室內有一對相向旋轉的轉子，轉子橫截面呈梨形，沿縱向為Z形螺旋；塑煉室外壁有冷卻（加熱）夾套；轉子轉速略有不同，存在一定的速比；三、連續(xù)混合設備1、單螺桿擠出機2、雙螺桿擠出機3、行星螺桿擠出機4、FCM連續(xù)混煉機第三節(jié)橡膠的塑煉與混煉橡膠

17、準備工藝 按照配方規(guī)定的比例，將生膠和配合劑混合均勻制成混煉膠。生膠烘膠、切膠塑煉（塑煉膠）提純、粉碎、干燥配合劑混煉膠）配料混煉（配制母料一、生膠的塑煉橡膠是強韌的高分子高彈態(tài)解決的辦法 塑煉成型加工需要柔軟的塑性狀態(tài)1、塑煉的目的降低彈性，增加可塑性，獲得流動性；混煉時配合劑易于分散均勻，便于操作；使生膠分子量分布變窄，膠料質量均勻一致。2、塑煉原理生膠塑煉的實質：橡膠分子斷鏈，分子量降低。生膠塑煉的方法：機械塑煉、化學塑煉、物理塑煉。低溫機械降解作用為主，氧起穩(wěn)定游離基機械塑煉作用。高溫自動氧化降解作用為主，機械作用強化橡膠與氧的接觸。（1）低溫機械塑煉機理機械力作用對橡膠塑煉的直接結果

18、，就是使橡膠分子斷裂。造成橡膠分子斷裂的主要作用力，就是塑煉中的剪切力。橡膠大分子斷裂時有如下幾種特征：1）主鏈斷裂的可能性>>側鏈2）分子鏈中部斷裂可能性>>兩端3）弱鍵斷裂的可能性>>強鍵4）分子量大的橡膠分子斷裂的可能性>>分子量小的結果：分子量分布變窄。氧化作用1）機械力作用 橡膠分子斷裂 生成鏈自由基2）橡膠鏈自由基與空氣中的氧作用 發(fā)生氧化反應 使斷裂后的分子喪失再聚合成大分子的可能3）氧化后生成的過氧化物、環(huán)氧化物不穩(wěn)定 容易發(fā)生分子重排 分子進一步斷裂 分子量進一步減小4）過氧化后的自由基活性很大 引發(fā)其它橡膠分子為自由基 一起參

19、與到斷裂的過程機械力作用和氧化作用是同時存在的。（2）高溫塑煉機理溫度提高，橡膠分子和氧均活潑，可直接進行氧化反應，使橡膠分子降解。自動催化氧化連鎖反應：鏈引發(fā)：鏈增長：R-H + O2RO2ROO RHR + HOO ROO ROOH + R O鏈終止：ROOHRO OHR-C-H +（RR+R）ROH（3）塑解劑的作用化學塑煉塑解劑化學增塑劑，其作用是通過化學作用來提高塑煉效果。有三種類型：引發(fā)型：塑煉時自身能生成自由基，引發(fā)橡膠分子斷裂。主要品種：過氧化苯甲酰、偶氮二異丁腈接受型：塑煉時能使橡膠大分子自由基喪失活性，從而達到使分子量不再增大的目的。主要品種：硫酚、苯醌混合型（鏈轉移型）：

20、兼具引發(fā)型和接受型的功能。主要品種：硫醇類化合物（4）溫度的作用物料粘度高，剪切作用大，機械作用效果大溫度低化學反應速度低，化學作用效果小物料粘度低，剪切作用小，機械作用效果小化學反應速度高，化學作用效果大溫度高結論：1）在較高和較低的溫度下塑煉，效果最好2）使用引發(fā)型塑解劑時，宜在較高溫度下塑煉；使用接受型塑解劑時，宜在較低溫度下塑煉。（5）靜電的作用橡膠塑煉中，分子反復摩擦 表面帶電（電壓可達幾千、數萬伏）引起高壓放電 放電使周圍空氣中的氧活化為原子態(tài)氧或臭氧促使橡膠分子進一步氧化斷裂。（6）交聯的作用橡膠分子斷裂成鏈自由基后，有幾種變化的可能：1）被氧和塑解劑封閉；2）本身分子在斷裂處重

21、新再鍵合；3）斷裂分子與另一個斷裂分子鍵合。顯然 2）和 3）是不希望發(fā)生的。其中 3）對塑煉效果更有危害，因為一旦交聯成為不溶不熔的體型結構（網狀結構）后，對后續(xù)加工十分有害。因此，塑煉中：一要保證物料與空氣充分接觸；二要根據情況使用塑解劑。3、塑煉工藝機械塑煉：在塑煉機上，通過機械力作用使橡膠斷鏈。其中包含氧和摩擦作用使塑煉效果提高?；瘜W塑煉：通過化學作用使橡膠分子斷鏈，如加入塑解劑。（0.30.5%塑解劑，塑煉時間 3050）物理塑煉：在橡膠中添加大量軟化劑，減小分子之間的相互作用力，增加分子活動能力。如各種充油橡膠。開煉機塑煉機械塑煉密煉機塑煉螺桿塑煉機塑煉（1）開煉機塑煉開煉機塑煉主

22、要為機械塑煉，溫度越低，效果越好；塑煉中因擠壓和剪切作用，產生大量熱量，需對雙輥通冷水冷卻（膠料溫度一般控制在55以下）；可采用分段塑煉，一般塑煉1015分鐘后冷卻一段時間再塑煉。兩輥間距，剪切作用，塑煉效果。因為開放式，開煉中空氣中的氧和臭氧與物料接觸較多，塑煉作用較好；也可使用塑解劑，但塑煉溫度可低一些；輥距、輥速比、溫度是影響塑煉效果的主要因素。（ 2）密煉機塑煉轉子與塑煉室內壁間隙很小，轉子與轉子間隙也很小，物料在塑煉中所受剪切作用很大；物料不僅上下翻轉，還受Z形轉子轉動帶動沿轉子縱向來回運動，物料相互混合效果較好；由于塑煉中剪切作用大，升溫很大，即使冷卻，溫度仍很高，因此，塑煉時間短

23、；因屬高溫塑煉（天然橡膠溫度一般為140160），使用化學塑解劑效果好；裝膠容量和上頂栓壓力是影響塑煉效果的主要因素。（ 3）螺桿塑煉機塑煉生膠進入料筒后，通過螺桿的旋轉，向口模方向行進；螺桿旋轉時，由于螺桿與料筒間間隙很小，形成較大的剪切作用而使生膠塑煉；膠料在料筒內因剪切摩擦而升溫，屬高溫機械塑煉；屬連續(xù)式塑煉，生產能力較大，但分子量分布較寬，對加工后的制品性能會造成不利影響。溫度條件相當重要，機筒溫度：95110，機頭溫度：8090。二、膠料的混煉混煉將可塑度合乎要求的生膠或塑煉膠與配合劑，在一定的溫度和機械力作用下混合均勻，制成性能均一、可供成型的混煉膠的過程?；鞜挼娜蝿帐垢鞣N配合劑都

24、能均勻地分散在橡膠中?；鞜挼某善坊鞜捘z。1、混煉理論混煉膠組份復雜，混煉理論在發(fā)展中。（1）配合劑的性質與混煉工藝的關系分散性能溶于橡膠的配合劑，容易混合均勻。軟化劑、促進劑、硫黃。不能溶于橡膠的配合劑，不容易混合均勻。填充劑、補強劑。幾何形狀球狀配合劑（即使不溶于橡膠），較容易混合均勻。如炭黑片、針狀等不對稱形狀的配合劑，不容易混合均勻。如陶土、滑石粉、石棉。表面性質表面性質與橡膠相近的配合劑，容易混合均勻。炭黑表面性質與橡膠相差較大的配合劑，不容易混合均勻。陶土、硫酸鋇、碳酸鈣、氧化鋅、氧化鎂。對于表面性質與橡膠相差較大的配合劑，可采用加表面活性劑的辦法解決。常用的表面活性劑：硬脂酸、高級

25、醇、含氮化合物聚集體對于粒徑很小的配合劑（如炭黑、某些填充劑），顆粒團聚傾向很大，必須在混煉時使其搓開。膠料粘度高有利于分散團聚體，因此，塑煉時可塑性不能過大，混煉時溫度不能過高。（2）結合橡膠與混煉工藝的關系混煉過程中，當橡膠分子被斷裂成鏈自由基時，炭黑粒子表面的活性部位就能與鏈自由基結合，產生結合橡膠。已經與炭黑結合的橡膠分子，又會通過纏結、交聯等結合更多的橡膠分子，生成更多的結合橡膠。不僅在混煉中會生成結合橡膠，在混煉后的停放過程中，也會生成結合橡膠。結合橡膠的生成，有利于補強劑、填充劑的分散，有利于改善物料性能。但如果生成了與橡膠結合的炭黑凝膠過多，則難以進一步分散。橡膠的不飽和度越高

26、橡膠的化學活性越大配合劑粒子越細配合劑活性越大混煉溫度越高越容易生成結合橡膠（3）混煉膠的結構混煉膠是一種膠態(tài)分散體粒狀配合劑分散于生膠中。分散體系的類型：粒徑 >100粗分散體懸浮體粒徑1001膠體分散體膠體粒徑 10.1分子分散體真溶液與生膠不相容的配合劑細分散體以細粒狀分散在生膠中膠態(tài)分散體系生膠與溶于生膠的配合生膠介質劑成為復合分散介質混煉膠與一般膠態(tài)分散體系的區(qū)別：分散介質是由生膠和溶于生膠的配合劑（如增塑劑）共同組成的，分散介質和分散體的組合會隨溫度而變；細粒狀配合劑（如C、促進劑）不僅分散在生膠中，在接觸界面上還形成多種化學的、物理的結合；橡膠的粘度很高熱力學不穩(wěn)定性不明顯

27、。結論：混煉膠是一種具復雜結構特性的膠態(tài)分散體。2、混煉工藝混煉需借助強大機械力作用進行?；鞜挄r加料順序的基本原則：先加塑煉膠（或具有一定可塑性的生膠）；后加用量少的、難分散的配合劑；再加用量多的、易分散的配合劑；最后加硫黃等硫化劑?；鞜捲O備主要是開煉機和密煉機。（1）開煉機混煉適應性強，可以混煉各種膠料；混煉后的膠料成片狀，直接可進行后加工，不需輔助混煉；但生產效率低，勞動強度大。開煉機混煉的工藝控制：輥速：1535 rpm（一般是固定的）；速比：1:1.11:1.2（一般是固定的）；輥溫：5060（因剪切升溫，混煉中需通冷卻水）混煉一開始就應將配合劑加足，并及時將其余配合劑加入，以減少混煉

28、時間；混煉中采用割開、翻動、折迭等方法，使各配合劑與膠料混合均勻；開煉混合中最常用的投料順序是：生膠固體軟化劑 促進劑、促進助劑、防老劑補強劑、填充劑 液體軟化劑 硫黃、超促進劑（2）密煉機混煉混煉溫度高、壓力大；混煉容量大；效率高；自動化程度高；勞動條件改善。對溫度敏感的膠料不適合密煉密煉后的膠料形狀不規(guī)則，還需配備開煉機補充加工密煉機混煉的工藝控制：裝料量：V = KV0V 適宜裝料量（升）K 系數（常用0.480.75)V0 密煉室容積（升）溫度：100130（近年來也有采用170190的高溫密煉），可以一段混煉、二段混煉上頂栓壓力：提高壓力，有利于增加裝料量，縮短密煉時間，提高密煉膠質

29、量密煉機混煉終點：主要控制密煉時間，應根據具體配方而定投料順序：基本同開煉機混煉，但交聯劑和促進劑，須在密煉后的開煉輔助操作中加入（3）連續(xù)混煉用一種螺桿混煉機（傳遞式連續(xù)混煉機）進行混煉，可與壓延、壓出等后工序聯動，便于實現自動化。3、混煉膠冷卻、停放及質量檢驗強制冷卻至3035以下。停放的目的：應力松弛、配合劑繼續(xù)分散均勻、橡膠與炭黑進一步相互作用?？焖贆z驗；可塑度、硬度、密度、力學性能。第四節(jié)塑料的混合與塑化單組分塑料相互混合塑料決多組分塑料由成型前的準備工藝解混合均勻塑料成型前的準備工藝，又稱塑料的配制，簡稱配料。塑料的配制：塑料各組分相互混合，并盡可能成為均勻體系，并制成粉料、粒料、

30、溶液或分散體的過程。粉狀和粒狀塑料配制工藝流程圖合成樹脂過篩、吸磁性塑料粉狀熱塑粉狀配合劑篩選配料混合塑化粉碎粉狀熱固性塑料液狀配合劑過濾塑性粒化粒狀熱和熱固性塑料粉料和粒料的配制一般分為四個步驟：.原料的準備.初混合.初混物的塑煉.塑煉物的粉碎和造粒一、原料的準備1、預處理樹脂 過篩、吸磁、干燥增塑劑預熱穩(wěn)定劑填充劑著色劑固體助劑少量增塑劑，研磨成漿料或酥狀物提高分散提高計量均勻性精度2、計量固體物料的計量 電子秤液體物料的計量 計量泵量較少的固體和液體物料 采用人工稱量3、輸送樹脂 常用氣力輸送，到高位料倉后，使用時依靠重力下放液體物料 常用計量泵輸送到高位槽，使用時通過計量泵直接輸送到混

31、合設備量較少的固體和液體物料 采用人工投料二、混合混合（捏和）屬于初混合。T<Tf，較低剪切應力。非潤性物料 固態(tài)物料間的混合產物潤性物料 固態(tài)-液態(tài)物料間的混合產物1、物料初混合的原因塑煉設備受料量有限初混合時物料的分散流動阻力大大小于塑煉時，有利于粒子間發(fā)生相對位移縮短塑煉時間彌補塑煉時大范圍分散困難的不足2、初混合的加料順序（1）非潤性物料先按聚合物、穩(wěn)定劑、著色劑、填充劑、潤滑劑等的順序加入混合設備開始混合一定時間后，設備夾套加熱，使物料升溫至規(guī)定的溫度熱混合達終點時，停止混合出料（2）潤性物料聚合物加入混合設備，即開始混合加熱，控制溫度100聚合物在混合中噴入增塑劑加入由穩(wěn)定劑

32、、著色劑加少量增塑劑研磨的漿料（或酥狀物）加入填充劑、潤滑劑等其它助劑混合達終點時，停止混合出料3、初混合的設備（1）轉鼓式混合機 只能用于非潤性物料（2）螺帶式混合機 兼用于非潤性和潤性物料（3）捏和機兼用于非潤性和潤性物料（4）高速混合機 兼用于非潤性和潤性物料4、初混合的工藝控制（1）加料順序；（2）混合溫度；（3）混合時間(對于高速混合機，轉速也應有適當選擇)混合終點：疏松不結塊，表面無油脂，手捏有彈性。三、塑煉（塑化）塑煉（塑化）屬于再混合。T>Tf，較大剪切應力。1、塑煉的目的借助于加熱和剪切應力作用，使樹脂熔化，進一步混合，并與各配合劑相互滲透驅出物料中的水份、空氣及其它揮

33、發(fā)物增大物料的密度，提高物料的可塑性有時還專門為一些成型工藝提供塑性物料塑煉的對象是初混物2、塑煉（化）工藝（1）開煉機塑煉開煉機的外形和功能與橡膠開煉機基本一樣。但兩個輥筒是加熱的。開放式，空氣有冷卻作用，使物料粘度降低，導致剪切增大，提高塑煉效果。塑煉中必須不斷地翻動物料，改變剪切方向，以使混合更均勻。打卷（90°交叉）翻煉的方法打三角包（60°交叉）（2）密煉機塑煉密煉機的外形與功能，與橡膠準備工藝中的密閉式煉膠機基本一樣。密煉機塑煉室內的剪切作用大于開煉機上的剪切作用，當物料升溫也很大時，導致粘度下降，剪切速率也因此而下降。如果轉子恒速轉動，電源電壓不變，則可通過電

34、流指示來控制密煉終點。（3）擠出機塑煉擠出機的結構和原理在擠出成型中詳細講。與開煉機和密煉機相比，擠出機塑煉屬于連續(xù)式塑煉方法。塑煉中物料的熱源是料筒外加熱，同時物料的剪切摩擦也有一定程度的升溫作用。生產率高，工藝簡單，是混煉工藝的發(fā)展方向。3、塑煉的工藝控制對熱塑性塑料基本上是一個物理過程對熱固性塑料是物理、化學過程皆有之。主要工藝控制條件T，t，剪切力。控制不當，會發(fā)生降解、交聯等變化，使混合質量降低。塑煉終點：均勻性、分散程度，觀察表面，宏觀測定撕裂強度。4、三種塑煉設備的特點比較設備名稱工作方式形式開煉機 密煉機 擠出機間歇間歇連續(xù)開放式 密閉式 密閉式與空氣接觸情況 與 O2接觸隔絕

35、 O2 隔絕 O2剪切作用大小操作形式工作環(huán)境中等最大小手工操作機械操作自動操作差較好最好四、粉碎和?；炝：头鬯榈哪康南嗤?希望減小團體尺寸。兩者的不同：造粒 所形成的顆粒大小較均一，形狀較固定；粉碎 所形成的顆粒大小不等。究竟采用造粒還是粉碎，主要取決于物料的性狀，成型加工方法對物料的要求。1、粉碎粉碎主要用途為：熱固性塑料經塑煉后，通常采用粉碎機粉碎；硬性的或韌性的廢舊塑料的回收利用，一般采用粉碎；經開煉的片狀物料，有時也采用粉碎機粉碎。2、粒化切粒機造粒機切碎機?；O備（1）切粒機粒化主要指對經開煉機輥壓后的片狀物料的縱橫向切粒，又稱平板切粒機。所切粒子形狀：矩形六面體（2）造粒機?；瘜洈D出機塑化擠出后的條狀物料的進行橫切，又分為兩種：熱切在口模處裝有旋轉刀，直接對熱條切粒，然后冷卻和輸送（風冷或水冷）；冷切擠出物料條先冷卻（水冷或風冷），再切粒。所切粒子形狀：相同橫截面的柱體，通常：用于加工塑料制品的稱為粒子（如PP粒子）用于紡絲的稱為切片（如PET切片）（3）切碎機?；谖骞?jié)塑料溶液和溶膠塑料的配制一、塑料溶液的配制