共挤出技术的研究进展(2)

原作者:[标签:作者] 添加时间:2007-07-02 原文发表时间:2007-07-02 人气:1

本文章共3209字，分2页，当前第2页，快速翻页：

平膜(板)和流延膜共挤出机头通常有四种型式：多流道共挤出机头，它适用流动性和熔点相差较大的物料；带喂料块共挤出机头，它适用于流动性和加工温度相近的物料，但各相邻层物料调节时容易产生干扰；带阻尼板的可调节喂料块共挤出机头，它改善了各层料流在调节时易产生干扰的现象；多流道机头和喂料块组合的共挤出机头，它适用于表层材料与基层材料相差较大的复合膜挤出，但多层的基体材料，各层的流动性要求较为相近。

共挤出复合成型机头设计的技术难点一般有三点：各层厚度的控制和调节比较困难；层间界面不够清晰；界面处两层料流有可能发生相互干扰，尤其是机头内各层物料流汇合处到口型之间距离比较长的情况下更容易发生干扰现象。

PVC芯层发泡复合板材共挤出

聚氯乙烯发泡板材是近年来国外迅速发展和推广的“以塑代木”化学材料，分为表层不结皮的自由发泡和表层结皮的内向发泡板材两种。聚氯乙烯发泡板材的成型方法主要有共挤复合芯层发泡法、内向结皮(路赛卡)发泡法、自由发泡法三种，目前国际上多采用共挤复合芯层发泡成型方法。共挤复合芯层发泡成型方法采用两台挤出机共挤，表层挤出硬质PVC，芯层采用低发泡配方，生产出来的板材表面强度和硬度得到了提高，色母料的用量也可相应地减少。

PVC芯层发泡板材挤出成型设备的配置一般为：

●由一台大规格的双螺杆挤出机挤出发泡物料，通过精确控制内外皮层的温度，使其低于发泡温度而产生结皮。此种方法内层控制困难，模具昂贵，大量的发泡剂被作为填料使用，成本高。

●两台挤出机共挤，其中一台挤出机挤出PVC不发泡料，在共挤出机头中将料流分成两股，这两股熔融的料流形成板材的内外皮层，另一台挤出机将发泡PVC料输入到同一共挤出机头中，处于内外层的中间，即为发泡芯层。

●由三台小型的单螺杆挤出机或一台双螺杆挤出机和两台单螺杆挤出机挤出PVC芯层发泡板材，内层、外层和芯层均由独立的挤出机挤出。这样发泡芯层和板内层就不必使用TiO２，节约了原料成本。芯层可用回收废料作填充，并可根据板材的特殊使用环境独立地设计内外皮层的配方。例如，意大利Amut公司利用该方法生产的PVC结皮发泡(木塑)板生产线参数为：板宽1220～1600mm，厚度3～30mm，比重0.45～0.75g/cm3。

目前，PVC芯层发泡板材生产中需解决的问题有：三层物料之间要有良好的熔接强度：三层物料的流速必须同步，发泡层的泡孔必须细腻均匀，三层物料的分配必须均匀稳定。

片材共挤出技术的理论研究

共挤出技术的关键是共挤出机头的设计，而聚合物熔体共挤出时流动状态数值模拟的研究是机头流道设计的理论基础。聚合物熔体共挤出时流动状态数值模拟的研究是从70年代开始的，由于复合共挤出加工所涉及的过程很复杂，至今仍有许多问题没有解决，所以进展缓慢。研究的难点主要表现在：

●物料的流变性能以及本构方程如何用于复合共挤出的实际加工；

●共挤出产品与周围环境的热交换会影响熔体的流变特性，此外不同的熔体之间性质、温度的差异以及它们之间的相互影响，使定量分析、计算复杂化；

●不同熔体之间的界面受工艺条件(流率、温度)和物料本身的性质影响，会产生界面不稳定，以及异常的压力梯度下降等现象，这给分析、计算带来困难。

因此，共挤出流动分析需解决的技术难点主要集中在：在机头出口处每种聚合物的不规则分布，在相邻层间的界面变形；粘度低的聚合物对粘度高的聚合物的包裹现象。

通过上面的分析，共挤出技术理论研究的发展趋势也可见一斑。首先，近年来的理论研究大多集中在等温流动的研究上，由于复合过程是在口型出口处很小的范围内进行的，等温假设是可行的；其次，粘性流体有限元(FEM)分析方法和迭代算法具有很大的优越性，被广泛地用来模拟共挤出流动；再次，对共挤出界面的位置、稳定性的影响因素的研究一直是该领域理论研究的核心。 (

• 排气挤出机分流环结构与产量平衡问题的研究