塑料混合工艺及设备PDF电子书下载

1 混合简介（David B．Todd） 1

1．1 混合的概念 1

1．2 能量 3

1．2．1 熔融焓 3

1．2．2 挤出机中的热传递 5

1．2．3 挤出机的能量消耗 7

1．2．4 压力增加对物料升温的影响 8

1．3 微观结构的变化 9

1．4 挤出机中的泛函逼近 11

1．4．1 流动 11

1．4．2 填充程度 12

1．4．3 停留时间 13

1．4．4 停留时间分布 14

2 单螺杆混合挤出机（Thomas Black） 15

2．1 概述 15

2．1．1 市场统计 16

2．1．2 原材料 19

2．1．3 添加剂 20

2．2 预混 21

2．3 干燥 21

2．4 料斗设计 22

2．5 螺杆设计 24

2．5．1 喂料段 25

2．5．2 转化段 29

2．5．3 计量段 32

2．5．4 混合段 35

2．5．5 排气（脱挥发分）段 37

2．5．6 第二计量段 39

2．6 数据收集 40

2．6．1 熔体温度测定 40

2．6．2 熔体压力 42

2．6．3 综合测量 42

2．7 安全 42

2．8 常见的加工问题 43

2．8．1 树脂 43

2．8．1．1 ABS 43

2．8．1．2 聚甲醛 43

2．8．1．3 含氟聚合物 43

2．8．1．4 热塑性弹性体 43

2．8．1．5 聚碳酸酯 44

2．8．1．6 聚丙烯 44

2．8．1．7 离子交联聚合物 44

2．8．2 树脂/添加剂体系 44

2．8．2．1 抗氧化剂 44

2．8．2．2 抗静电剂 44

2．8．2．3 着色剂 44

2．8．2．4 玻璃纤维增强剂和偶联剂 45

2．8．2．5 固化剂 45

2．8．2．6 阻燃剂 45

2．8．2．7 发泡剂 45

2．8．2．8 润滑剂 46

2．8．2．9 PVC热稳定剂 46

2．8．2．10 增粘剂 46

2．8．2．11 加工助剂 46

2．8．3 树脂/填料和增强体系 46

2．8．3．1 纤维 46

2．8．3．2 片状物 47

2．8．3．3 无机填料 47

2．8．3．4 短纤维 47

3 异向旋转啮合型双螺杆挤出机(william C．Thiel) 48

3．1 概述 48

3．2 早期的传统导向旋转双螺杆挤出机 51

3．3 1950年后的传统异向旋转双螺杆挤出机 54

3．3．1 C型室 55

3．3．2 传统异向旋转双螺杆挤出机的混合机理 57

3．3．3 传统异向旋转双螺杆挤出机改造的可行性 59

3．4 传统异向旋转双螺杆挤出机的改造方案 60

3．5 新型异向旋转双螺杆挤出机的设计思想 61

3．5．1 小质量物料的喂料和纵向作用 61

3．5．2 功能密度和容积 63

3．5．3 相似放大 64

3．6 五个物料输送区：螺槽、啮合区、三角区、突棱熔池、螺棱顶部区 66

3．7 螺杆元件的类型、输送型、混合型、分配型 66

3．7．1 螺纹元件 67

3．7．2 混合元件的两种类型：分配混合元件与分散混合元件 67

3．7．3 分配元件 68

3．8 异向旋转双螺杆挤出机中突棱的捕获作用 68

3．9 分配混合 71

3．9．1 异向旋转双螺杆挤出机的高转速和突棱捕获作用之外的其他特点 71

3．9．2 异向旋转中反向螺纹的作用 71

3．9．3 异向旋转混合双螺杆挤出机的操作工艺 72

3．10 分散混合型转子/螺杆 74

3．11 分配混合型转子/螺杆 74

3．12 合理喂料位置的重要性 74

3．13 总结 75

4 Werner/Pfleiderer同向旋转双螺杆挤出系统（Paul a．Andersen） 77

4．1 概述 77

4．2 ZSK型挤出机设计特征 78

4．2．1 设计背景 78

4．2．2 机器的设计参数 79

4．2．3 模块化结构加工部件 82

4．2．3．1 机筒段 83

4．2．3．2 螺杆组合件 84

4．2．3．3 节流阀（压力控制部件） 91

4．3 单元操作 92

4．3．1 喂料 93

4．3．1．1 上游喂料 94

4．3．1．2 下游喂料 95

4．3．2 塑化 97

4．3．2．1 外部热传递 97

4．3．2．2 螺杆结构 98

4．3．3 混合 101

4．3．4 脱挥发分/排气 103

4．3．5 排料 105

4．3．5．1 造粒/成型 106

4．3．5．2 直接挤出成型 108

4．4 工艺举例 109

4．4．1 聚合物共混 109

4．4．2 聚合物/低纵横比添加剂 113

4．4．3 聚合物/高纵横比添加剂（纤维） 115

4．4．4 聚合物/低粘度添加剂 116

4．5 工艺控制 120

4．6 ZSK型挤出机的放大系数 121

4．6．1 几何参数不同的机械系列 122

4．6．2 容积相似放大——填充程度 123

4．6．2．1 非几何相似挤出机 123

4．6．2．2 几何相似挤出机 123

4．6．3 能量相似放大——单位机械能 123

4．6．4 恒定剪切速率相似放大 125

4．6．5 热传递相似放大 127

4．6．6 停留时间相似放大 127

4．7 挤出机磨损/结构材料 127

4．7．1 磨损类型 127

4．7．2 优化工艺减少磨损 128

4．7．3 利用特殊结构材料减少磨损 129

4．8 安全措施 132

4．8．1 机械设计 132

4．8．2 连锁系统 133

4．8．2．1 挤出机启动允许条件连锁系统 134

4．8．2．2 挤出机紧急跳闸连锁系统 134

4．8．2．3 挤出机定时跳闸连锁系统 135

4．8．2．4 喂料跳闸连锁系统 135

4．8．2．5 辅机跳闸连锁系统 136

5 同向旋转啮合型双螺杆挤出机一Berstorff系统（Martin Mack） 137

5．1 概述 137

5．2 固体物料的喂料 138

5．3 塑化段设计 139

5．4 组分间的混合 141

5．4．1 分散混合 142

5．4．2 分配混合 143

5．4．3 注入液体时的分配混合加工实例 144

5．5 各组分分步喂料与一次性喂料的比较 146

5．5．1 分步喂料混合设备 146

5．5．2 粉料喂料双螺杆挤出机 147

5．5．3 填充高矿物含量时的加工实例 148

5．5．3．1 填料的粒子尺寸和含量的影响 149

5．5．3．2 树脂粘度的影响 149

5．6 色母料的混合 150

5．7 双螺杆元件的压力建立 153

5．8 相似放大原理 155

6 APV（Baker Perkins）系统（David B．Told） 157

6．1 发展概况 157

6．2 结构特点 158

6．3 喂料 161

6．4 熔融 162

6．5 混合添加剂 163

6．6 排气 166

6．7 造粒所需的压力 167

6．8 故障检修 169

6．9 相似放大 170

6．10 设备规格 171

6．11 HP 4000系列 172

6．12 控制 172

7 TEX啮合型双螺杆挤出机：JSW混合系统(Tadamoto Sakai) 174

7．1 概述 174

7．2 TEX双螺杆挤出机的基本功能 174

7．2．1 固体输送功能 174

7．2．2 塑化功能 178

7．2．3 停留时间及其分布控制功能 181

7．2．4 混合和捏炼功能 183

7．3 混合实例 186

7．3．1 改性尼龙合金 186

7．3．2 聚苯醚（PPO）/尼龙合金 187

7．3．3 聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）/ABS合金 188

7．4 JSW双螺杆挤出机的主要规格 189

7．4．1 双螺杆挤出机分步喂料 190

7．4．2 排气充填机 190

7．4．3 机头快速开合装置与栅板更换器 190

7．4．4 螺杆元件拆卸机构 191

7．4．5 防腐蚀/耐磨损金属材料 191

8 焊接工程师公司的CRNI双螺杆挤出机（Thomas F．Bash） 196

8．1 概述 196

8．2 CRNI双螺杆挤出机的喂料和固体输送 198

8．2．1 吃料能力和固体输送 198

8．2．2 喂料机与挤出机的相互影响 199

8．3 CRNI挤出机中的塑化与熔体输送 199

8．4 CRNI挤出机的混合 209

8．4．1 分散混合 209

8．4．2 分配混合 210

8．4．3 CRNI挤出机中的停留时间分布 214

8．5 相似放大与CRNI挤出机的产量 216

8．6 CRNI挤出机的应用 218

8．6．1 脱挥发分（排气） 218

8．6．2 反应混合 220

8．6．3 乳胶凝聚 224

8．6．4 塑料回收 226

8．6．5 其他混合用途 229

9 Farrel塑料连续混合机系统（Edvordo L．Candeo，Lefteris N．Valsamis） 232

9．1 概述 232

9．2 操作 239

9．2．1 加料部分 239

9．2．2 混合部分 240

9．2．3 顶点区部分 241

9．2．4 转子相位 243

9．2．5 操作参数 244

9．2．6 加热与冷却 248

9．2．7 机体段与固定挡料栓 249

9．2．8 二级转子 250

9．2．9 开机与关机规程 251

9．3 相似放大 252

9．4 应用 253

10 往复式单螺杆挤出机及其在混合中的应用（Chris lase） 262

10．1 概述 262

10．2 发展史 262

10．3 工作原理 262

10．4 机械特性 267

10．4．1 螺杆的几何结构 268

10．4．2 销钉 269

10．4．3 加热与冷却 270

10．5 加工特性 272

10．5．1 喂料 272

10．5．2 造粒/压力生成 272

10．6 停留时间 273

10．7 相似放大 273

10．8 结论 274

11 挤出机的后续加工（Dauid B．Todd） 275

11．1 熔体过滤 275

11．1．1 滑动式栅板 275

11．1．2 连续式栅板 276

11．2 造粒 278

11．2．1 方形粒料造粒机 279

11．2．2 条式造粒机 280

11．2．3 干式机头磨面造粒机 280

11．2．4 水环造粒机 282

11．2．5 水下造粒机 282

11．3 粒料干燥器 284

11．4 多层栅板和机头中的压力降 285

11．5 过滤与造粒中产生的压力 288

附录 290

A．1 术语 290

A．2 一般名称 291

A．3 聚合物简称 292

A．4 其他缩写 293

参考文献 295