单轴偏心转子挤出机聚烯烃熔融塑化过程及机理研究

发布时间：2024-06-12 19:02

　　熔融塑化是挤出机的核心功能,很大程度上影响挤出制品质量和设备加工能耗。研究高效熔融塑化技术是聚合物加工成型领域的迫切需求。与传统螺杆挤出机不同,单轴偏心转子挤出机是一种基于全新的机械结构和塑化输运原理的聚合物加工成型设备,聚合物的熔融塑化过程发生明显改变,传统的螺杆挤出理论不适用于单轴偏心转子挤出机。前期研究表明偏心转子挤出机不仅制品性能优异而且加工能耗降低,这种加工优势与其特有熔融塑化方式紧密相关,因此,研究偏心转子挤出机的熔融塑化过程显得尤为重要。本文通过研制便于拆卸的剖分式单轴偏心转子试验样机,开展骤冷拆机实验研究了不同聚烯烃材料、不同工艺条件下物料的熔融塑化过程,分析了物料熔融过程形态演变以及横截面上熔体和固体的分布规律。研究发现:聚合物在偏心转子挤出机内熔融塑化经历出现熔膜、熔体浸润和固体悬浮三个阶段。在熔膜阶段,物料发生熔体迁移热传导熔融过程,靠近定子的物料最先熔化形成熔膜,在转子的挤压作用下,芯部物料不断靠近热源,熔体被强制转移渗入颗粒缝隙而不会形成稳定的熔体层或者熔池。在熔体浸润阶段,物料挤压成片,相互粘连不仅使得颗粒受热面积成倍增加,热传导作用加强,而且产生大量塑性变...

【文章页数】：77 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
物理量名称及符号表
第一章 绪论
    1.1 前言
    1.2 挤出机熔融机理研究现状
        1.2.1 单螺杆挤出机熔融机理
        1.2.2 双螺杆挤出机熔融机理
        1.2.3 外加辅助场熔融机理
        1.2.4 叶片挤出机熔融机理
    1.3 单轴偏心转子挤出机塑化输运研究进展
    1.4 课题的研究意义和主要内容
        1.4.1 研究意义
        1.4.2 研究内容
    1.5 本章小结
第二章 单轴偏心转子挤出机结构与原理
    2.1 单轴偏心转子挤出机结构
        2.1.1 设备结构
        2.1.2 塑化型腔截面
    2.2 偏心转子挤出机输运原理
        2.2.1 塑化输运方式
        2.2.2 型腔参数方程
        2.2.3 体积拉伸形变
    2.3 本章小结
第三章 聚烯烃塑化输运形态演变过程
    3.1 实验目的与实验方案
        3.1.1 实验材料
        3.1.2 实验设备与测量仪器
        3.1.3 实验内容
        3.1.4 实验步骤
    3.2 聚烯烃材料的熔融过程
        3.2.1 聚乙烯粒料熔融长度
        3.2.2 熔融过程形态演变
        3.2.3 熔融物料断面分析
        3.2.4 物料熔化熔合过程
    3.3 物料熔融塑化物理模型
    3.4 本章小结
第四章 体积拉伸形变熔融挤出能耗分析
    4.1 实验目的与实验内容
    4.2 偏心转子挤出机能耗实验
        4.2.1 低密度聚乙烯粒料
        4.2.2 高密度聚乙烯粒料
        4.2.3 聚丙烯粒料
        4.2.4 聚苯乙烯粒料
    4.3 偏心转子挤出机的单耗
    4.4 本章小结
第五章 正位移输运熔融塑化机理
    5.1 熔体迁移热传导熔融模型
        5.1.1 塑化型腔热传导面积
        5.1.2 熔体迁移热传导模型
    5.2 颗粒塑性变形耗散熔融模型
    5.3 本章小结
结论与展望
    一、主要结论及创新点
    二、建议和展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
附件



本文编号：3993383