第五章_高分子材料混合与制备 93页(PPT定稿)

按物料状态分类固体与固体混合主要是固体聚合物粉状粒状或片状与其它固体组分如粉状添加剂混合。

这种混合般在正式成型前进行，属无规分布性混合。

液体与液体混合有两种情况低粘度体系和高粘度体系。

低粘度体系参与混合液体是低粘度单位，中间体或非聚合物添加剂，通常发生在单体或预聚体成型中，以及液体添加剂预混合。

高粘度体系参与混合是高粘度聚合物熔体，如两种或多种聚合物并用共混体系聚合物与液体添加剂熔融态混合等。

固体与液体混合有两种形式液态添加剂与固态聚合物掺混，主要发生在准备工艺阶段，此时固态聚合物不会在混合中熔融。

固态添加剂混到熔融态聚合物中，而固态添加剂不会在混合中熔融其熔点高于熔融混合温度，如补强剂在聚合物中混合就属这种情况。

聚合物加工中主要混合形式液液混合共混液固混合填充三混合状态判定混合状态直接判定直接对聚合物取样观察分析和判定。

混合状态直接判定液体物料分析混合物不同部分组成，若不同部分组成与整个物料平均组成致，或相差很小，说明混合效果好反之，则差。

固体物料要从物料分散程度和混合物均匀程度两方面考察。

粗分散细分散混合不好混合较好混合物均匀性及组份粒子尺寸是两个有着本质不同衡量混合效果指标。

均匀程度指混合物中任何部位物料中，混入物所占比率与理论或总体比率差别。

应从不同部位取样分析，计算统计平均结果。

平均结果越接近理论或总体比率，混合均匀程度越好。

生产实际中，由于混合，捏和和剪切操作时间均很短，给分析测定带来定困难，较多是凭实际操作经验和目测。

分散程度指混合物中各物料彼此分散程度。

即混合体系中各混入组分粒子在混合后破碎程度。

测定方法般采用测相邻同种物料之间距离。

分散程度越好各物料分散粒子越小分散粒子体积越小分散粒子表面积越大而分散粒子体积与表面积有如下关系因此，越小，分散程度越好混合状态间接判定检测制品或试样物理性能力学性能和化学性能等，间接判断多组分体系混合状态，这些性能往往与混合物混合状态密切相关。

表征并用共混聚合物混合状态很好指标。

力学性能填充聚合物材料混合状态间接表征因素。

第二节混合设备混合设备分类操作方式间歇式连续式混合过程特征分布式分散式混合强度大小高强度中强度低强度间歇式和连续式间歇式混合设备混合过程是不连续。

混合过程三个主要步骤投料混炼卸料，周而复始。

典型设备捏合机开炼机密炼机等。

连续式混合设备混合过程是连续。

典型设备如单双螺杆挤出机连续混炼机等。

分布式和分散式分布混合设备具有使混合物中组分扩散位置更换形分布混合作用成各组分在混合物中浓度趋于均匀能力，即具有分布混合能力。

通过对物料搅动翻转推拉作用使物料中各组分发生位置更换。

对于熔体则可使其产生大剪切应变和拉伸应变，增大组分界面面积以及配位作用。

代表性作用有重力混合器气动混合器及般用于干混合中低强度混合器等。

分散混合设备主要具有使混合物中组分粒度减小，即具有分散混合能力。

分散混合作用设备主要通过向物料施加剪切力，挤压力而达到分散目。

代表性设备开炼机密炼机等。

高强度中强度和低强度混合设备根据混合设备在混合过程中向混合物施加速度压力剪切力及能量损耗大小，分为高强度中强度和低强度混合设备。

习惯上，又常以物料所受剪切力大小或剪切变形程度来决定混合强度高低二间歇混合设备静式混合设备重力混合器和气动混合器，是温和低强度混合器，适用于大批量固态物料分布混合。

滚筒类混合设备转鼓式混合机双锥混合机和形混合机。

是中低强度分布混合设备，适用于初混。

转子类混合设备螺带混合机锥筒螺杆混合机犁刀混合机双行星混合机行捏合机高速混合机等。

是高强度混合设备，适用于初混。

最主要设备是开练机与密炼机，从结构角度来看，应属于转子类混合器。

间歇混合设备型捏合机是常用物料初混装置。

适用于固态物料非润性和固液物料润性。

主要结构有加热和冷却夹套鞍形底部混合室和对型搅拌器。

捏合机混合，般需要较长时将，约半小时至数小时不等。

高速混合机高速混合机混合，般需时较短，约。

是广泛使用塑料混合设备。

适用于固态混合和固液混合，更适于配制粉料。

主要结构有加热或冷却夹套圆筒型混合室则流挡板和高速叶轮。

开炼机对安装在同平面内中空辊筒辊筒中间可以通冷热水，或通蒸汽，以便冷却或加热两辊筒辊距可调工作时两辊相向旋转两辊筒转速略有差异，速比。

密炼机个塑炼室，上部为加料口，下部为排料口，上下各有顶栓，当上顶栓和下顶栓关闭后，即形成密闭室塑炼室塑炼室内有对相向旋转转子，转子横切面呈梨形，沿纵向为行螺旋塑炼室外壁有冷却加热夹套转子转速略有不同，存在速比。

密炼机这里有图！！！！！！！！！！！！！！！！！三连续混合设备单螺杆挤出机广泛使用聚合物加工设备，混合能力较弱。

主要用于挤出造粒，成型板管丝膜中空制品和异型材。

主要结构带有加热或冷却装置料筒和三段式螺杆。

这有有图！！！！这里有图！！！！！双螺杆挤出机广泛使用聚进助剂防老剂补强剂填充剂液体软化剂硫黄超促进剂密炼机混炼混炼温度高压力大混炼容量大效率高自动化程度高劳动条件改善。

对温度敏感胶料不适合密炼密炼后胶料形状不规则，还需配备开炼机补充加工连续混炼用种螺杆混炼机传递式连续混炼机进行混炼，可与压延，压出等工序联动，便于实现自动化。

混炼胶冷却停放及质量检验强制冷却至以下停放目应力松弛配合剂继续分散均匀橡胶与炭黑进步相互作用。

快速检验可塑度硬度密度力学性能第四节塑料混合与塑化塑料单组分塑料多组分塑料相互混合混合均匀由成型前准备工艺解决塑料成型前准备工艺，又称塑料配制，简称配料。

塑料配制塑料各组分相互混合，并尽可能成为均匀体系，并制成粉料粒料溶液或分散体过程。

粉状和粒状塑料配制工艺流程图合成树脂粉状配合剂液状配合剂过滤筛选过筛吸磁配料混合塑化粉碎粒化粉状热塑性塑料粉状热固性塑料粒状热塑性和热固性塑料粉料和粒料配制般分为四个步骤原料准备初混合初混物塑炼塑炼物粉碎和造粒原料准备预处理过筛吸磁干燥增塑剂预热树脂稳定剂填充剂着色剂固体助剂少量增塑剂，研磨成浆料或酥状物提高分散均匀性提高计量精度计量固体物料计量液体物料计量添加量较少固体和液体物料电子秤计量泵采用人工称量输送树脂液体物料添加量较少固体和液体物料常用气动源输送到高位料仓，使用时依靠重力下放。

常用计量泵输送到高位槽，使用时通过计量泵直接输送到混合设备。

采用人工投料。

混合属于初混合。

，较低剪切应力。

二混合非润性物料润性物料固态物料间混合产物固态液态间混合产物物料初混合原因塑料设备受料量有限。

初混合时物料分散流动阻力大大小于塑炼时，有利于粒子间发生相对位移。

缩短塑炼时间。

弥补塑炼时大范围分散困难不足。

初混合加料顺序非润性物料先按聚合物稳定剂着色剂填充剂润滑剂等顺序加入混合设备。

开始混合段时间后，设备夹套加热，使物料升温至规定温度。

热混合达终点时，停止混合。

出料润性物料聚合物加入混合设备，即开始混合加热，控制温度小于，除水。

在混合物中喷入增塑剂。

加入由稳定剂着色剂加少量增塑剂研磨浆料或酥状物。

加入填充剂润滑剂等其它助剂。

混合到达终点时，停止混合，出料。

初混合设备转鼓式混合机螺带式混合机捏合机高速混合机只能用于非润性物料兼用于润性和非润性物料兼用于润性和非润性物料兼用于润性和非润性物料初混合工艺控制加料顺序混合温度混合时间对于高速混合机，转速应有适当选择。

混合终点疏松不结块，表面无油脂，手捏有弹性。

塑化属于再混合。

，较大剪切应力。

三塑化塑化目借助于加热和剪切力作用，使树脂熔化，进步混合，并与各配合剂相互渗透。

驱除物料中水分空气及其它挥发物。

增大物料密度，提高物料可塑性。

有时专门为些成型工艺提供塑性物料，塑化对象是初混物塑化工艺开炼机塑化开炼机外形和功能与橡胶开炼机基本样。

但两个辊筒是加热。

开放式，空气由冷却作用，使物料粘度增加，导致剪切力增大，提高塑化效果。

塑化中必须不断翻动物料，改变剪切方向以使混合更均匀。

翻炼方法打卷打三角包。

密炼机塑化密炼机外形与功能与橡胶准备工艺中密闭式炼胶机基本样。

密炼机塑化室内剪切作用大于开炼机上剪切作用当物料升温也很大时，导致粘度下降，剪切应力下降。

如果转子恒速转动，电源电压不变，则可通过电流指示来控制密炼终点。

挤出机塑化挤出机结构和原理在挤出成型中详细讲。

挤出机塑化属于连续式塑化方法。

塑化中物料热源是料筒外加热，同时物料剪切摩擦也有定升温作用。

生产率高，工艺简单，是塑料塑化工艺发展方向。

例子挤出造粒塑化工艺控制热塑性塑料基本上是个物理过程热固性塑料是物理化学过程皆有之。

主要工艺控制条件温度，时间，剪切力。

控制不当，会发生降解交联等变化，使混合质量降低。

塑化终点均匀性分散程度，观察表面，宏观测定撕裂强度。

四粉碎和粒化造粒和粉碎目相同希望减小团体尺寸两者不同造粒所形成颗粒大小较均，形状较固定粉碎所形成颗粒大小不等。

究竟采用造粒还是粉碎，主要取决于物料形状成型加工方法对物料要求。

般挤出注射成型要求多是粒状塑料，热固性塑料成型多数是要求粉状塑料。

粉碎粉碎主要用途为热固性塑料经塑化后通常采用粉碎机粉碎硬性或韧性废旧塑料回收利用，般采用粉碎经开炼片状物料，有时也采用粉碎机粉碎。

粒化粒化设备切粒机造粒机切碎机切粒机粒化主要指对经开炼机辊压后片状物料纵横向切粒，又称平板切粒机。

所切粒子形状矩形六面体。

造粒机粒化对经挤出机塑化挤出后条状物料进行横切，又分为两种热切在口模处装有旋转刀，直接对热条切粒，然后冷却和输送风冷或水冷。

冷切挤出物料条先冷却风冷或水冷，再切粒。

所切粒子形状相同横截面柱体。

通常用于加工塑料制品称为粒子比如粒子用于纺丝称为切片比如切片切碎机粒化过程会出现少组分在变形粘性流体中破裂，这种过程是靠强迫混合物通过窄间隙而形成高剪切区来完成非分散混合分散混合分散混合过程所发生物理机械和化学作用把较大添加剂团聚体和聚合物团块破碎为适合于混合较小粒子在剪切热和传导热作用下，使聚合物熔融塑化，以降低聚合物粘度粉状或液状较小粒子组分克服聚合物内聚能，渗入到聚合物内分散混合过程所发生物理机械和化学作用使较小粒子组分分散，即在剪应力作用下，把添加剂聚集体或团聚体尺寸减小到形成聚集体之前初始粒子最小尺寸固相最终粒子分布均化，使粒子发生位移，从而提高物料熵或无规程度随机性或均匀性聚合物活性填充剂之间产生力化学作用，使填充物料形成强化结构。

按物料状态分类固体与固体混合主要是固体聚合物粉