啮合异向双螺杆挤出过程聚合物粉料熔融可视化研究

借助于玻璃视窗可视化挤出机,对啮合异向双螺杆挤出过程中聚合物粉料的熔融进行了实验研究;考察了螺杆构型、操作条件对聚合物熔融的影响,并总结出熔融过程的基本模型。研究表明,螺杆元件的结构与输送机理是聚合物熔融过程的决定性因素;海岛熔融模型与固体床熔膜模型是啮合异向双螺杆挤出过程中聚合物熔融的典型形态,且在前者中聚合物的熔融效率更高。     

啮合双螺杆挤出机的输送与混合特点

论述了啮合型双螺杆挤出机的输送特点;机头压力降与挤出段熔体充满长度之间的关系;分析了双螺杆挤出机螺杆异向旋转和螺杆同向旋转各自的混合性能。及双螺杆挤出机的发展趋向。     

双螺杆磨浆机挤压建模与分析

轴向推力和功耗是影响双螺杆磨浆机可靠性的重要因素,目前尚无理论计算方法.在假定物料在双螺杆磨浆机中的∞字形螺旋线流动为主流,忽略漏流和啮合区的作用的基础上,将塑料工业单螺杆挤出机塞流固体输送的Darnell-Mol理论推广到双螺杆磨浆机中,建立了双螺杆磨浆机流动模型和挤压模型,推导了双螺杆磨浆机流率、轴向推力和扭矩的方程.经过初步计算和分析,计算结果的取值范围基本符合实际,变化趋势符合基本规律,对双螺杆磨浆机的优化设计具有一定的指导意义.     

尼龙6与ABS共混物相容特性

尼龙6与聚丙烯腈－丁二烯－苯乙烯（ABS）共混物是在双螺杆挤出机上制备的,用马来酸酐聚合物和固体环氧树脂（双酚A型）作为这些共混物的相容剂。通过研究它们拉伸、扭矩、冲击性质和形态描述添加相容剂后的效果,结果表明,环氧树脂和马来酸酐聚合物的加入增强了尼龙6与ABS之间的相容性。     

双螺杆磨浆机设计理论的研究与进展

在分析国内外双螺杆磨浆机设计和使用中存在问题的基础上，提出双螺杆磨浆机设计理论进一步研究的思路：以单螺杆挤出机挤出理论为基础，并借鉴塑料工业双螺杆挤出机和食品工业双螺杆挤压膨化机设计理论的研究成果；对双螺杆磨浆机设计理论的深入研究还需要明确双螺杆磨浆机的特殊性，研究制浆造纸材料的物理和机械性能．本文对单螺杆挤出机挤出理论和双螺杆挤出机设计理论的研究进行了综述，并对双螺杆磨浆机的特殊性进行了分析．本文的工作对双螺杆磨浆机设计理论的研究具有一定的指导意义．     

苯乙烯反应挤出过程模拟及数值计算

在SHL-Ф35型自洁式、同向旋转双螺杆挤出机上进行了以丁基锂为引发剂的阴离子聚合苯乙烯反应挤出实验。采用静态实验法得到物料在螺杆结构中的填充度分布,在此基础上用平板模型对反应挤出过程进行了模拟。对沿螺杆轴向反应转化率,以及反应热、耗散热、机筒导热等热传递现象所致的温升进行了数值计算,计算结果与苯乙烯反应挤出实验结果比较,符合良好。     

螺杆挤出成型新理论概述

本文从螺杆挤出机的基本职能出发,对比剖析各种挤出成型理论的利弊,进而分别阐述挤出成型三大组成部分,即固体输送理论、熔融理论和熔体计量理论的新进展。希望对于挤出成型工艺和挤出机设计能有一定的指导意义。     

同向双螺杆挤出熔融理论研究中对啮合区的处理

对啮合区的处理是同向双螺杆挤出理论研究中的难点之一。采用能量法计算啮合区对熔融过程的影响,并将这一影响引入熔融过程的非啮合区理论模型中,获得了比较接近实测数据的计算结果。     

双基火药螺旋挤压的等温粘性流动理论

文中描述的以双基火药半固体流动模型为基础的双基火药螺旋挤出等温粘性流动理论给出了一组螺压机的输出速率、正常拖曳应力、挤出压力和功率消耗等计算公式。这些公式包含了上述参量对火药物理性质,操作条件和挤出机结构的依赖关系。与实验结果比较表明,本文描述的理论反映了在一定条件下挤出过程的真实情况。     

螺杆结构对熔融金属挤压成型流场分布的影响研究

基于无限大平板模型进行挤出过程的压力公式推导，开展单螺杆结构对于熔融金属挤出过程的流场分布影响研究。将机头压力损耗计算所得压力数值与单螺杆挤出机建压数值进行对比，从而判断单螺杆挤出机挤出能力。采用ANSYS中的POLYFLOW模块对挤出过程进行仿真模拟，该模块采用网格叠加技术，模拟熔融状态下金属锡的挤出，其中忽略了惯性和重力影响的三维计算，对螺杆进行最优化设计。研究发现减小挤出机的机筒间隙及螺距可以增加螺杆元件对物料的输送能力，且由于金属具有超高流动性，在挤出中并不需要有完整的固体塞段。通过理论分析得到最优螺杆设计参数并完成样机制备，通过实验验证设备的可行性，最终结果表明所设计小型单螺杆挤出机能够实现金属锡的连续均匀挤出。     

螺杆结构对熔融金属挤压成型流场分布的影响研究

基于无限大平板模型进行挤出过程的压力公式推导，开展单螺杆结构对于熔融金属挤出过程的流场分布影响研究。将机头压力损耗计算所得压力数值与单螺杆挤出机建压数值进行对比，从而判断单螺杆挤出机挤出能力。采用ANSYS中的POLYFLOW模块对挤出过程进行仿真模拟，该模块采用网格叠加技术，模拟熔融状态下金属锡的挤出，其中忽略了惯性和重力影响的三维计算，对螺杆进行最优化设计。研究发现减小挤出机的机筒间隙及螺距可以增加螺杆元件对物料的输送能力，且由于金属具有超高流动性，在挤出中并不需要有完整的固体塞段。通过理论分析得到最优螺杆设计参数并完成样机制备，通过实验验证设备的可行性，最终结果表明所设计小型单螺杆挤出机能够实现金属锡的连续均匀挤出。     

同向双螺杆挤出结晶型粒料非啮合区熔融过程模型

利用可视化技术对同向双螺杆挤出熔过程做了观察,就较大加料量加工结晶型粒料的情况建立了非啮合区熔融模型,并进行了实验验证。给出了计算结果与实验数据,对模型建立中的一些问题进行了讨论。     

丁苯多嵌段共聚物反应挤出过程研究

在SHL-Φ35型紧密啮合同向旋转双螺杆挤出反应器中,以丁基锂为引发剂,丁二烯和苯乙烯混合进料,合成了丁苯多嵌段共聚物。采用静态实验法对物料在两组螺杆结构中的填充度分布和螺杆径向粘均分子量分布进行计算,同时对螺杆几何结构与材料性能的关系以及单体在挤出反应器中的聚合过程进行了考察,提出了以丁基锂为引发剂、反应挤出合成丁苯多嵌段共聚物两段聚合过程机理。     

双螺杆多材料3D打印挤出机构设计与仿真分析

针对目前3D打印单一材料不能完全满足应用性能要求的现状,设计出一种双螺杆挤出式3D打印多材料的混合打印机构,用于高固含量陶瓷浆料的挤出成型。通过对双螺杆的重要参数进行设计和计算,实现了双螺杆机构的小流率稳定挤出。使用ANSYS的POLYFLOW模块对螺杆转速1～15 r/min下流体的流变特性进行仿真分析,得到整个流道压力场、速度场和剪切速率场的分布规律,仿真结果表明出口流率范围为0.66～6.48 mm³/s,打印速度为2～23 mm/s,适合陶瓷浆料挤出成型。同时对打印机构的混合性能进行评估,得出不同螺杆转速下的材料组分分布,并采用示踪粒子法得到粒子的停留时间分布函数和累积停留时间分布函数;结果表明,螺杆转速越高,其轴向混合能力越弱,自洁能力越强。所设计双螺杆挤出机构可以满足低转速小流率的高精度打印,实现多种材料变组分的实时混合和精准打印。     

化学降解对IPP流变性能的影响

通过双螺杆混炼挤出造粒，制备了加有不同添加量的化学发改进剂的一系列试样，采用凝胶渗透色谱，ＨＡＡＫＥ流变 等，研究了ＩＰＰ经化学降解的相对分子质量，分子量分布，讨论了解ＩＰＰ分子量分布变窄的机理，分析了熔体在相对静止状态及受力流动时分子运动及流变性能的影响因素。     

同向双螺杆挤出熔融过程中物料运动的多样性

在可视化双螺杆挤出实验的基础上，阐述了熔融过程中物料运动的多样性问题。把物料运动的几种形式分为连续的和非连续的两大类。分析了影响运动形式的因素，指出螺槽充满度是影响运动形式最直接的原因，并说明了认识这一多样性问题的理论意义和实用意义。     

床面固体颗粒的圆柱绕流研究

本文介绍了床面固体颗粒随水流绕过圆柱体，将在圆柱周围的床面上形成一个无粒子运动区的试验现象，根据动能定律，建立了圆柱直径，固体颗粒粒径和水流强度同无粒子区的定量关系，从该定量关系所作的理论分析结果同试验现象是完全一致的。     

挤出物理模型初探

本文是一篇关于挤出理论物理模型的研究论文。我们在分析顶出螺杆法的不足的基础上,根据在我们研制的透明机简试验台上的实验观察结果,讨论了前人在理论研究中的不足和缺陷,其中主要有:关于固体塞的基本假设;关于固体加速的问题;关于X方向热传导问题;关于熔体的集聚位置;关于固相破裂机理、尤其是破裂和浮动问题。在此基础上,我们将挤出过程分为三个阶段、五个部分和两种情况。提出了综合的挤出物理模型。此工作将成为进一步研究的理论基础。     

T型模具变歧管半径流道的流变学设计

在分析T型模具中熔体在流道中的流动特点的基础上,提出了采用变歧管半径和不同厚度阻流区(两个)的流道结构,采用变歧管半径以减小熔体的停留时间,采用厚度不同的两个阻流区以降低挤出压力.在满足熔体沿流道宽度方向出口流率均匀的条件下,利用流变学理论推导了两个阻流区分界曲线的微分方程,并采用数值方法对其求解和拟合;然后进行了实例...     

壁面条件对异向锥形双螺杆挤出硬质聚氯乙烯过程的影响

 数值模拟了壁面条件对异向锥形双螺杆挤出硬质聚氯乙烯（RPVC）过程的影响。由Navier线性滑移定律确定螺杆壁面熔体所受的剪切应力与熔体滑移速度的关系,在不同壁面条件下,使用Polyflow软件的Eolution法,数值计算了异向锥形双螺杆计量段流道内RPVC熔体的体积流量和三维等温流场。结果表明,熔体在螺杆壁面无滑移时,螺杆流道内熔体速度大,速度梯度大,剪切速率等值线形状不规则,分布杂乱。当滑移系数小于104Pa·s/m时,锥形双螺杆流道内熔体的体积流量不变。当滑移系数大于104Pa·s/m时,随着滑移系数的减小,锥形双螺杆流道内熔体的体积流量增大,速度梯度减小,压力和剪切速率梯度减小,参考线上熔体压力波动减小。因此,改善壁面条件有利于提高聚合物螺杆挤出过程的稳定性,降低制品的残余应力,提高制品质量。