聚亚苯基苯并二噁唑在双螺杆挤出机中的后聚合反应动力学

通过正交分析的实验方法,考察了在螺杆挤出机中反应温度、螺杆转速、反应时间对聚亚苯基苯并二噁唑(PBO)后聚合反应速率的影响。结果显示:在3个影响因素中,温度影响最大,其次是反应时间,转速影响最小。并研究了PBO后聚合反应动力学,发现PBO双螺杆挤出机后聚合反应为扩散速率控制过程,其动力学符合不可逆二级化学反应机理。随着缩聚温度的增加,反应速率增加,反应温度从160℃提高到190℃,反应速率常数可提高4倍,测得反应活化能为84.4 kJ/mol。

热塑性聚合物的反应挤出与双螺杆挤出机

介绍了热塑性聚合物的反应挤出的基本原理、反应类型及应用和相关的反应挤出设备。

双螺杆挤出机胶粉脱硫工艺条件的研究

研究同向双螺杆挤出机的螺杆结构、脱硫温度和螺杆转速对胶粉脱硫的影响。结果表明:螺杆结构越有利于提高螺杆的混合和剪切能力,胶粉的溶胶含量越大,交联密度越小;当脱硫温度从170℃升高至190℃时,胶粉的脱硫效果有一定改善;当螺杆转速从50 r·min^(-1)增至90 r·min^(-1)时,胶粉的脱硫效果明显改善;当脱硫温度为180~190℃、螺杆转速为50~70 r·min^(-1)时,中等混合和剪切能力螺杆脱硫的胶粉的脱硫效果较好,脱硫胶粉胶料的拉伸性能较优。

啮合同向差速双螺杆挤出机挤出聚乳酸流场分析

目的:探究不同差速比的螺杆组在流道性能上的差异,明确差速对聚乳酸材料挤出性能的影响。方法:应用Solidworks软件建立4组差速双螺杆组,通过Fluent软件进行网格划分和有限元数值模拟,使用CFD-post软件分析计算结果,并对其性能进行验证。结果:当进出口压力分别为0.2,0.5 MPa,单头基准转速为30 r/min时,差速比为1∶2和1∶3的螺杆在不同性能下各有优劣,螺杆的产量和机筒内压力在差速比为1∶2时具有优势,螺杆的混合能力在差速比为1∶3时具有优势。结论:对比传统双螺杆挤出机,差速双螺杆挤出机对聚乳酸材料的挤出性能为正向影响,可作为全新的聚乳酸改性设备。

热塑性聚合物的反应挤出与双螺杆挤出机

叙述了反应挤出的基本原理，适用于反应挤出的化学反应类型及反应挤出设备。

高聚合物在双螺杆挤出机中预热融化过程的数值模拟

建立双螺杆挤出机预热起动时包括机筒、高聚合物和螺杆在内的非稳态传热模型,用于预测挤出机的温度变化和分布,以及螺槽中的高聚合物融化情况。数值结果表明,受加热通道分布的影响,总体上机筒中部的温度和靠近加热通道的高聚合物温度较高,高聚合物融化越快。"8"字孔内表面、高聚合物和螺杆的平均温度随预热时间的增加而升高,"8"字孔内表面的温度在预热初期上升最快,在预热末期最先达到稳态,而螺杆的温度变化趋势与"8"字孔内表面温度变化趋势相反。与温度变化相协同,高聚合物在机筒内的融化速率随预热时间逐渐减小。研究结果对机筒加热通道的设计和优化,以及准确预测安全预热时间具有指导意义。

同向双螺杆挤出机在聚合物脱挥中的应用研究

综述了聚合物脱挥设备的分类和基本情况,并着重介绍了双螺杆挤出机在聚合物脱挥领域中的应用、优点、国内外发展概况及发展趋势等,同时在大量工业化应用的基础上提出了切实可行的同向双螺杆挤出机脱挥工艺,并详细分析了同向双螺杆挤出机主要零部件的设计要求和设计方法。

同向旋转双螺杆挤出机计量段中聚合物挤出的模拟

建立了非牛顿粘性聚合物熔体在同向旋转双螺杆挤出机计量段中的三维非等温流动模型 ,利用网格叠合技术分析了挤出机计量段内速度、温度、压力、粘度、粘性耗散热的分布以及螺杆转速、轴向压差对挤出量的影响。

三聚氰胺泡沫双螺杆反应挤出机设计

针对三聚氰胺泡沫塑料连续化生产的工艺要求及技术难点,通过实验确定了三聚氰胺泡沫塑料的工业化生产流程,通过计算确定了三聚氰胺反应挤出发泡专用的反应型双螺杆挤出机的关键技术参数。为满足泡沫生产过程中黏度差较大组分的快速均化和反应热的快速移除等要求,专门设计了特殊的反应挤出机筒体和专用混合螺杆元件。通过实际工业化生产检验了流程设计及反应挤出机设计的可行性。

双螺杆挤出机塑化系统电磁加热过程的数值模拟与实验研究及应用

探究电磁加热相比于铸铜加热对双螺杆挤出机塑化系统的影响,首先针对现有双螺杆机筒和线圈分布建立几何模型,使用comsol有限元软件研究了电磁加热过程机筒磁通量变化以及温度均匀性;另外,在数值模拟的指导下开展具体试验验证,对比了电磁加热和铸铜加热的机筒内壁及法兰温度均匀性、用电量及电磁辐射安全性。结果表明,电磁加热具有更高的控温精度,保证温度均匀性在±1℃以内,与模拟结果相吻合;在相同的加热时间内,电磁加热可以实现机筒和法兰同步加热,预热时间节约40%,生产过程节能50%;另外电磁辐射符合国家安全标准(GB 8702—2014),保证车间工人的人身安全。

新型偏心双螺杆挤出机流域混合特性

基于非对称流场的混沌混合理论,设计了一种新型的偏心双螺杆挤出机。通过对比传统普通螺杆元件与新型偏心螺杆元件,偏心距不仅决定了螺杆的端面形状,也改变了螺槽形状,使同一导程内的2个独立的C型室螺槽形成一个ω型室螺槽。利用Polyflow软件分别对传统双螺杆挤出机与3种不同偏心距螺杆元件的新型双螺杆挤出机进行模拟仿真,分析了压力场、速度场与混合指数分布规律,计算了4种双螺杆挤出机流场的停留时间分布、分离尺度、最大剪切应力等混合表征系数。结果表明,与传统双螺杆挤出机相比,偏心双螺杆挤出机压力分布不均匀,正负压压力值增大,因此,压力差增大,使熔体回流速度增大,混合效果更佳;拉伸流区域增大,混合能力增强;熔体在流体域内的总体停留时间缩短,混合效果更佳;分离尺度数值下降较快,混合效率较高;偏心螺杆元件对流体的剪切应力增大,分散混合能力增强。

基于ANSYS的双螺杆挤出机长圆形夹套的优化设计

对双螺杆挤出机长圆形夹套结构进行优化设计,在夹套外表面设置加强圈可以有效降低结构的最大应力和总变形量,进而减薄长圆形夹套的厚度。利用数值模拟分析方法对比不同截面形状的加强圈对结构的加强效果,发现L形截面加强圈对应力的影响最为显著。确定合适的加强圈数量,利用ANSYS Workbench参数化优化平台,采用80组随机取样和等步长运算,分析各参数对夹套结构应力的敏感性。研究结果表明:加强圈厚度S、高度H、宽度L和夹套厚度T对夹套结构应力、变形的影响较为显著,而套管厚度t对其应力、变形几乎没有影响。基于目标驱动优化确定最佳结构。此时,长圆形夹套厚度减薄60%,设备总质量降低17.42%。

双螺杆挤出机异形内筒结构强度影响因素分析

异形内筒的厚度δi、相交圆中心距e、相交圆直径d是影响双螺杆挤出机强度的3个主要结构参数(简称3因素),一次局部薄膜应力PL、一次局部薄膜应力+二次应力P_(L)+P_(b)+Q是压力容器应力强度评定的2个主要应力类别。对3因素设定4个水平,进行3因素4水平正交试验,利用极差分析方法与方差分析方法处理正交试验数据。研究结果表明,因素δi、e、d对双螺杆异形内筒上危险截面处的应力P_(L)、P_(L)+P_(b)+Q均具有显著影响,对PL影响的主次排序为δi、e、d,对P_(L)+P_(b)+Q影响的主次排序为δi、d、e,对PL、P_(L)+P_(b)+Q影响的最佳方案均为δi(4)d(1)e(1)。采用多元回归分析拟合出了异形内筒结构危险截面应力PL及P_(L)+P_(b)+Q的多元回归方程,可用于双螺杆挤出机异形内筒结构应力的估算。

双螺杆挤出机与反应性挤出加工技术

本文论述了双螺杆挤出机与反应性挤出加工技术的特点，介绍了其在聚合反应、聚合物可控降解、聚合物接枝及聚合物改性等方面的应用。

双螺杆挤出机压力控制系统优化研究

在现代挤出机的压力控制系统中,传统的PID控制方法通常受限于人工经验进行参数调整,这导致控制精度不高和对复杂环境的适应性较弱。为了解决这些问题,提出了一个经过改进的PSO算法优化的PID控制器。该控制器专为挤出机的压力控制系统设计,结合了双螺杆挤出机的实际操作参数,并通过MATLAB/Simulink进行了系统仿真比较。仿真结果显示,新的压力控制器能够稳定控制系统的压力输出,保持在目标值附近,同时具有较小的超调量和较短的上升时间,还展现了较高的控制精度和强大的抗干扰能力,从而显著提升了薄膜生产线的产品质量,并为实际控制系统的优化设计提供了有价值的参考。

反应型双螺杆挤出机的特点及应用

反应型双螺杆挤出机与传统的反应器相比,具有停留时间分布窄、脱挥效果好、反应动力强、传热效果好、停留时间分布可控等优点。本文举例说明了反应型双螺杆挤出机在聚合物反应、脱挥领域的应用情况。

同向双螺杆挤出机充满度与分散混合关系的研究

充满度在双螺杆挤出机领域用于表征物料在流道内的占有比例,占有比例的变化会影响机筒内部的速度场、压力场和停留时间。在同向双螺杆挤出机的工作过程中,机筒内部的充满度高低会影响混合能力从而导致成品质量有所偏差。另一方面,近年来充满度的测量方法虽然已经有了相关研究,但目前并没有对同向双螺杆挤出机在不同工况下充满度的预测模型,充满度对双螺杆混合效果的影响的相关研究也较少。为此,以常温的羧甲基纤维素钠(CMC-Na)流体作为实验用流体,在自研同向旋转双螺杆挤出设备上进行实验,实验得到螺杆转速、喂料速度和充满度的对应关系,建立起一种同向双螺杆挤出机充满度的预测模型。根据预测模型,进行实验探究充满度对双螺杆分散混合能力的影响,实验结果表明,双螺杆挤出机在充满度为0.4~0.6之间分散混合能力较为优异。

聚合物熔融用同向旋转双螺杆挤出机

利用高速摄像机观察塑料颗粒在同向旋转双螺杆挤出机中塑化区段的运动,变形及熔融状态,物料颗粒大小,填充系数、局部压力、螺杆转速均对塑化区段的熔融状态产生影响。

双螺杆挤出机与反应性挤出加工技术

本文论述了双螺杆挤出机与反应性挤出加工技术的特点，介绍了其在聚合反应、聚合物可控降解、聚合物接枝及聚合物改性等方面的应用。

双螺杆挤出机输送段制备PP/TiO_2纳米复合材料的反应过程数值模拟

采用有限元法,利用POLYFLOW软件,建立双螺杆挤出机输送段三维非等温模型,数值模拟了双螺杆挤出机输送段中通过溶胶-凝胶法制备聚丙烯/二氧化钛(PP/TiO2)纳米复合材料的反应过程,分析了螺杆转速、螺距、前驱体质量分数等控制条件对PP/TiO2纳米复合材料的混合效率及反应速率的影响。结果表明,随着螺杆螺距的增加,挤出机内物料温度逐渐升高,混合效率逐渐增大,平均转化率也逐渐升高;增加转速和前躯体质量分数,平均转化率降低,不利于反应的进行。