聚丙烯的挤出造粒实验
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聚丙烯的挤出造粒注意事项有哪些聚丙烯是一种常见的塑料原料,广泛用于各种工业领域中。
在生产过程中,挤出造粒是一种常见的加工方法,能够将聚丙烯原料转化成颗粒状的成品,便于后续的加工和应用。
然而,在进行聚丙烯的挤出造粒过程中,需要注意一些关键事项,以确保产品质量和生产效率。
首先,挤出造粒的过程中应确保原料的质量稳定。
选择优质的聚丙烯原料是保证成品质量的基础。
购买原料时应选择正规的供应商,避免使用掺杂或质量不稳定的原料。
其次,挤出造粒时需要控制好挤出温度。
聚丙烯的挤出温度对成品的质量有着重要影响。
过高或过低的挤出温度都可能导致挤出不均匀或产品性能下降。
因此,在生产过程中需要根据具体要求和原料特性来调节挤出温度。
另外,挤出机的选择和维护也是至关重要的。
不同型号的挤出机适用于不同规格和要求的挤出造粒工艺。
在选择挤出机时需要考虑产能、能耗、挤出效果等因素,选择适合的设备。
同时,定期对挤出机进行维护保养,确保设备的正常运转,减少故障发生。
此外,挤出造粒过程中需要注意产品的冷却和固化。
冷却过程决定了产品的形状和尺寸稳定性,固化则能够使产品更好地保持其特性和力学性能。
因此,要合理设计冷却固化系统,确保产品在挤出造粒后能够迅速冷却和固化。
最后,在挤出造粒过程中要及时清理挤出机和相关设备。
挤出机长时间运行会积累一些杂质或残留物,影响产品质量和设备运转效率。
因此,要定期清理挤出机和管道,确保生产过程的畅通和产品的纯净度。
综上所述,聚丙烯的挤出造粒过程中需要注意原料质量、挤出温度、挤出机选择和维护、产品冷却固化以及设备清理等关键事项。
只有严格把握这些注意事项,才能保证挤出造粒生产的顺利进行和成品质量的稳定提高。
1。
实验B 聚丙烯填充复合材料挤出造粒实验一、实验目的1.了解挤出成型的原理,理解挤出工艺参数对塑料制品性能的影响;2.了解挤出机的基本结构及各部分的作用,掌握挤出成型基本操作;3.学会分析和处理挤出成型过程中出现的问题。
二、实验原理挤出成型是最重要的高分子材料成型方法之一,在塑料工业中占有重要的地位,挤出成型塑料制品产量占所有塑料制品总产量的一半以上。
利用挤出成型方法,配合特定的成型附件,如口模等,可以生产管材、棒材、板材、异型材、丝、薄膜、线缆包覆物等多种塑料制品。
也可用于塑料的混合、着色、掺合等。
由于双螺杆挤出机具有强制送料、螺杆长径比大等特点,常用于复合材料的塑炼混合,而单螺杆挤出机主要用于制品生产及PVC类材料的复合。
三、塑料造粒合成出来的树脂大多数呈粉末状,粒径小造成成型加工不方便,而且合成树脂中又经常需要加入各种助剂才能满足制品的要求,为此就要将树脂与助剂混合,制成颗粒,这步工序称作“造粒”。
树脂中加入功能性助剂还可以制备各种功能性母粒。
使用颗粒料成型加工的主要优点有:(1) 颗粒料比粉料加料方便,无需强制加料器;(2) 颗粒料比粉料密度大,制品性能好;(3) 挥发物及空气含量较少,制品不容易产生气泡;(4) 使用功能性母粒比直接添加功能性助剂更容易分散。
塑料造粒可以使用辊压法混炼,塑炼出片后切粒,也可以使用挤出法混炼,塑炼挤出料条后进行切粒。
本实验采用挤出冷却后造粒的工艺。
四、挤出成型原理及应用热塑性塑料的挤出成型是主要的成型方法之一,塑料的挤出成型就是塑料在挤出机中,在一定的温度和一定压力下熔融塑化,并连续通过有固定截面积的模型,得到具有特定断面形状连续型材的加工方法。
不论挤出造粒还是挤出制品,都分为两个阶段,第一阶段,固体状树脂原料在机筒中,借助料筒外部的加热和螺杆转动的剪切挤压作用而熔融,同时熔体在压力的推动下被连续挤出口模;第二阶段是被挤出的塑料失去塑性变为固体制品,可为条状、片状、棒状、筒状等。
聚合物加工实验报告实验一三元乙丙橡胶/聚丙烯共混改性及其挤出造粒姓名:张涵学号:1514171034 班级:2班年级:2015级专业:高分子材料与工程实验时间:2018年5月3日目录一、实验目的 (4)二、实验原理 (4)第一部分聚丙烯及EPDM (4)(一)聚丙烯 (4)(1)聚丙烯的品种 (4)(2)聚丙烯的性能 (4)(二)EPDM (5)(1)EPDM的定义 (5)(2)EPDM的特性 (5)(3)EPDM的改良品种 (7)(三)聚丙烯与EPDM的共混增韧 (8)第二部分聚合物共混物的界面层 (8)(一)界面层的形成 (8)(二)界面层的结构和性质 (10)第三部分挤出机结构 (11)23(1)传动部分 (12)(2)加料部分 (12)(3)机筒 (13)(4)螺杆 (13)(5)机头和模口 (13)(6)排气装置及其机理 (13)三、原料及主要设备 (13)四、注意事项 (15)五、实验步骤、现象及分析 (15)(一)实验前准备工作 (15)(二)实验过程 (16)(三)停机 (18)六、实验结果及分析 (19)七、思考题 (21)一、实验目的1.聚烯烃改性的基本原理和方法;2.认识EPDM对聚丙烯的增韧改性;3.理解双螺杆挤出机的基本工作原理,学习挤出机的操作方法;4.了解聚烯烃挤出的基本程序和参数设置原理。
二、实验原理第一部分聚丙烯及EPDM(一)聚丙烯(1)聚丙烯的品种以丙烯聚合而得到的聚合物称为聚丙烯.聚丙烯颗粒外观为白色蜡状物透明性也较好。
它易燃,燃烧时熔融滴落并发出石油气味。
比聚乙烯更轻。
大多数工业聚丙烯是仅由丙烯一种单体聚合而得到的、即为均聚聚丙烯。
有时为了满足各种性能需要,在聚丙烯合成过程中,常引入少量乙烯单体(或丁烯-1、己烯—1等)进行共聚,得到共聚聚丙烯。
共聚聚丙烯中最重要的是乙烯与丙烯的共聚物。
(2)聚丙烯的性能工业聚丙烯结晶性好,其结晶度一般为50%-70%、有时可达80%。
实验一聚丙烯的挤出造粒实验一、实验目的1•通过实验,了解双螺杆挤岀机的结构和其基木工作机理,并熟悉其基木的使用操作。
2.理解聚丙烯的特性及其加工特性。
二、实验原理聚丙烯,是由丙烯聚合而值得的一种热塑性树脂。
无毒无味,密度大概为0. 90-0. 91g/cm3,是目前所有塑料中最轻的品种之一。
其强度、刚度、硬度和耐热心均优于低压聚乙烯,可在100°C左右使用。
聚丙烯的结晶度高,一般的工业聚丙烯的结晶度在50%-70%,有时可达到80%。
而且聚丙烯的结构规整,因而具有优良的力学性能,其拉伸强度可以达到30MPa或稍高的水平。
聚丙烯具有良好的耐热性, 制品能在100°C以上温度进行消毒灭菌,在不受外力的条件下,150°C 也不变形。
聚丙烯的化学稳定性很好,除能被浓硫酸、浓硝酸侵蚀外,对其它各种化学试剂都比较稳定。
而且,聚丙烯有较高的介电系数, 且随温度的上升,可以用来制作受热的电器绝缘制品。
它的击穿电压也很高,适合用作电器配件等。
但是,聚丙烯也有缺点:①脆化温度为-35°C,在低于-35°C会发生脆化,低温冲击强度低,其耐寒性不如聚乙烯②制品在使用中易受光、热和氧的作用而老化③聚丙烯着色性不好④易燃烧⑤韧性不好,静电度高,染色性、印刷性和黏合性差。
所以,我们需要通过共混对聚丙烯改性。
本实验使用双螺杆挤出机挤出物料切粒,是生产色母料的工艺过程, 如果在侧喂料口或者将物料与颜料在捏合机中混合加料,挤出的产品则为色母料,另外如果换为其它机头即可用于生产各种相应产品。
图1-1同向双螺杆挤出机组的结构示意图41.机座;2.动力部分;3.加料装置;4.机筒;5.排气口;6.机头;7. 冷却装置;8.切粒装置同向旋转双螺杆挤出机组的结构如图所示,与其它挤出设备一样, 包括传动部分、挤压部分、加热冷却系统、电气与控制系统及机架等。
挤出机的结构包括以下几个部分:(1)传动部分(2)加料部分(3)机筒⑷螺杆(5)机头和模口(6)排气装置及其机理三、主要设备及技术参数和原料主要设备:SHJ-30型同向双螺杆挤出机主要技术参数:原料:pp(一)实验前准备工作1.依照相关资料了解所使用材料PP的熔点和流动特性设定挤出温度。
探析挤出工艺及螺杆组合对PP性能的影响摘要:利用无卤膨胀阻燃剂对聚丙烯(PP)进行改性,研究了不同挤出工艺参数(温度、螺杆转速、喂料量)及螺杆组合对无卤膨胀阻燃PP材料性能[熔体流动速率(MFR)、力学性能、阻燃性能、颜色等]的影响。
结果表明,随着喂料量的增加,材料的MFR、断裂伸长率和缺口冲击强度总体呈下降趋势,适宜的喂料量为60kg/h;随着螺杆转速的增加,材料的MFR逐渐提高,断裂伸长率、缺口冲击强度和极限氧指数呈现先增加后降低的趋势,材料颜色逐渐变黄;随着挤出温度升高,材料的断裂伸长率和缺口冲击强度呈现先升高后降低的趋势;使用弱剪切螺杆组合时阻燃剂分散性能较差,使用集中强剪切螺杆组合时容易导致材料降解,使用分散多段剪切的螺杆组合时,材料的断裂伸长率、缺口冲击强度提升显著,分别比弱剪切螺杆组合生产的材料提高了80%和40.5%。
当喂料量为60kg/h、螺杆转速为500r/min、挤出温度为180~200℃并采用分散多段剪切的螺杆组合时,无卤膨胀阻燃PP材料的综合性能最优。
关键词:无卤膨胀阻燃剂;聚丙烯;螺杆组合;挤出工艺;温度;螺杆转速;力学性能;阻燃性能聚丙烯(PP)的极限氧指数(LOI)仅为18%,极易燃烧,当PP制件有阻燃要求时,必须对PP进行阻燃改性,PP阻燃主要通过添加阻燃剂来实现。
用于PP的阻燃剂种类较多,包括溴–锑协效体系、磷–氮–溴协效阻燃体系、金属氢氧化物–红磷体系及膨胀阻燃体系。
其中膨胀阻燃PP材料具有燃烧时烟密度低,烟毒性小,热释放速率低等优点,应用逐渐增多,是极具潜力的新型材料。
但无卤膨胀阻燃剂存在阻燃效率较低(添加量达到25%~35%)、耐水耐高温性较差等明显不足,且与PP相容性较差,导致膨胀阻燃PP材料的力学性能较差、加工难度较大。
1.实验部分1.1主要原料PP:EP300M,中海壳牌石油化工有限公司;磷–氮系无卤膨胀阻燃剂:德国Budenheim化学公司;聚四氟乙烯(PTFE):广州熵能创新材料股份有限公司。
实验二 反应挤出制备增容聚合物合金材料一、实验目的i了解共混改性聚烯烃合金的挤出造粒原理,挤出机的工作特性,以及挤出成型工艺对粒子制品质量的影响.ii掌握挤出造粒的操作过程.ⅳ了解聚合物反应增容的概念与实施方法ⅴ掌握聚合物共混物的相容概念与理论二、实验原理将按照一定比例混合好的原料组分,如聚丙烯(PP)、尼龙(PA)以及热塑性弹性体等,加入到双螺杆挤出机中,经过加热,剪切,混合以及排气作用,各组分塑化成均匀熔体,同时实现反应增容,随后,增容合金材料的熔体在两个螺杆挤压下通过口模,经水槽冷却定型,鼓风机冷却排水,切粒机切割造粒,最终成为反应增容聚合物合金材料。
三 原材料与基本设备(1)原材料 聚丙烯(PP)、尼龙(PA)、其它。
(2)主要设备双螺杆挤出机组(螺杆直径 35mm,长径比 36:1 )冷却水槽 1台 冷风机 1台自动切粒机 1台 手套 每人一副四、实验操作步骤及说明(1) 挤出机预热升温:依次接通挤出机总电源和各加热段电源,调节加热各段温度仪表以及其他控制仪表设定值致操作值.当预热温度升至设定值后,恒温30-60min。
温度控制分为7段。
(2)检查冷却水系统是否漏水,真空系统是否漏气:拧开水阀。
(3)启动油泵电动机:在启动之前,用手将螺杆后的园盘搬动一圈后,将主电机调速旋钮调至零位,然后启动主电机.调速要缓慢,均匀,转速逐步升高,要注意主电机电流的变化,一般在较低的转速下运转几秒,待有熔融的物料从机头挤出后,再继续提高转速。
(4)启动喂料系统以及螺杆清洗:首先将喂料机速度调至零位,启动料斗下的冷凝水.把清洗用的纯PP到入料斗,启动喂料电动机,清洗螺杆。
待挤出的熔体颜色变为PP的本色即可视为清洗完毕。
接着将混合好的料倒入喂料斗,调整其转速,在调整的过程中密切注意电动机的电流的变化,要适当控制喂料量,以避免挤出机的负荷太大。
(5)将挤出的线状熔体通过冷却水槽,引上牵引切割机。
(6)启动真空系统,调节真空度。
聚丙烯装置挤压机组造粒不规则成因分析及对策摘要:针对聚丙烯(PP) 装置挤压机组生产过程中多次出现不规则颗粒的问题,对影响 PP产品颗粒外观的因素,如模板、切刀、进刀风压、进料量、切粒水温度等进行了科学分析,并提出了相应的改进措施,从而降低不规则颗粒发生的频次。
关键词:PP 挤压机模板切刀进刀风压切粒水温抚顺石化公司乙烯厂90kt/a聚丙烯(PP) 装置以上游乙烯裂解生产的丙烯为原料,采用巴塞尔公司spheripol液相本体法工艺路线,可以生产均聚、无规共聚、抗冲共聚等共计51种牌号的 PP产品。
与PP装置配套的同向啮合双螺杆挤压机组由德国WP引进,型号为ZSK240。
作为PP装置的关键设备,挤压机组的运行状况不仅制约着上游聚合工段操作的平稳性,而且也影响到出厂产品的质量等级。
自装置生产出合格PP产品至今,挤压机组总体运行平稳,但受不同牌号产品切换的影响,同时受模板、切刀以及进刀风压、进料量、切粒水温度等操作参数的影响,导致产品中多次出现不规则颗粒。
颗粒大小不均匀不仅降低了粒料的堆密度,而且影响了分级筛选机的正常运行,使大量外形尺寸超标的颗粒进入成品料仓,严重时甚至导致挤压工段非计划停车。
因此,科学地分析各种可能导致不规则颗粒发生的因素,同时借鉴同类装置的成功经验,采取针对性的改进措施对提高 PP产品外观等级,保证装置长周期平稳运行都具有重要的意义。
1造粒流程简介PP粉料与助剂通过料斗进入挤压机,在高温条件下混合并熔融。
在同向啮合双螺杆的挤压、剪切、均化作用下,从造粒模板成型孔处挤出的熔融树脂进入切粒水室,然后被高速旋转的切刀切成粒料,粒料经切粒水冷却、固化后输送至预水分离器、大块剔除器、离心干燥器。
脱水后的颗粒进入分级筛选机,筛选出的合格颗粒进入掺混料仓掺混,最终由包装车间包装出厂。
2不规则颗粒的成因分析颗粒外观是否规则是评价PP产品的一个重要质量指标。
根据国内同行业普遍遵循检验方法定义,不规则粒料指的是任意方向上尺寸大于 5mm 的粒子(包括连粒)或者小于 2mm的粒子(包括碎屑和碎物)。
实验一聚丙烯的挤出造粒实验
一、实验目的
1•通过实验,了解双螺杆挤岀机的结构和其基木工作机理,并熟悉其基木的使用操作。
2.理解聚丙烯的特性及其加工特性。
二、实验原理
聚丙烯,是由丙烯聚合而值得的一种热塑性树脂。
无毒无味,密度大概为0. 90-0. 91g/cm3,是目前所有塑料中最轻的品种之一。
其强度、刚度、硬度和耐热心均优于低压聚乙烯,可在100°C左右使用。
聚丙烯的结晶度高,一般的工业聚丙烯的结晶度在50%-70%,有时可达到80%。
而且聚丙烯的结构规整,因而具有优良的力学性能,其拉伸强度可以达到30MPa或稍高的水平。
聚丙烯具有良好的耐热性, 制品能在100°C以上温度进行消毒灭菌,在不受外力的条件下,150°C 也不变形。
聚丙烯的化学稳定性很好,除能被浓硫酸、浓硝酸侵蚀外,对其它各种化学试剂都比较稳定。
而且,聚丙烯有较高的介电系数, 且随温度的上升,可以用来制作受热的电器绝缘制品。
它的击穿电压也很高,适合用作电器配件等。
但是,聚丙烯也有缺点:①脆化温度为-35°C,在低于-35°C会发生脆化,低温冲击强度低,其耐寒性不如聚乙烯②制品在使用中易受光、热和氧的作用而老化③聚丙烯着色性不好④易燃烧⑤韧性不好,静电度高,染色性、印刷性和黏合性差。
所以,我们需要通过共混对聚丙
烯改性。
本实验使用双螺杆挤出机挤出物料切粒,是生产色母料的工艺过程, 如果在侧喂料口或者将物料与颜料在捏合机中混合加料,挤出的产品则为色母料,另外如果换为其它机头即可用于生产各种相应产品。
图1-1同向双螺杆挤出机组的结构示意图
4
1.机座;
2.动力部分;
3.加料装置;
4.机筒;
5.排气口;
6.机头;
7. 冷却装置;
8.切粒装置
同向旋转双螺杆挤出机组的结构如图所示,与其它挤出设备一样, 包括传动部分、挤压部分、加热冷却系统、电气与控制系统及机架等。
挤出机的结构包括以下几个部分:
(1)传动部分
(2)加料部分
(3)机筒
⑷螺杆
(5)机头和模口
(6)排气装置及其机理
三、主要设备及技术参数和原料
主要设备:SHJ-30型同向双螺杆挤出机
主要技术参数:
原料:pp
(一)实验前准备工作
1.依照相关资料了解所使用材料PP的熔点和流动特性设定挤出温度。
2.将所加工材料用电热干燥,按照比例预混合EPDM, PP粒料:按比例称量两种物料,装入袋中,振荡。
3.检查料斗确认无异物。
4.检查冷凝水连接是否正常。
5.检查润滑油是否足量。
(二)实验过程
1.开启总电源(右上角红色按钮,顺时针旋转),按照工艺要求设定各加热段温度,启动水泵。
开启油泵开关,润滑电机启动。
(主屏幕上水泵、油泵对应的圆圈由黑色变为红色),调节各截止阀开度。
2.通电后,各区进入加热、升温过程,待各区温度达到设定値后,(控制偏差正常应W2°C)后,保温20〜30 min,往料斗中加入PP、EPDM共混物。
3.用手旋转连轴器看螺杆是否转动灵活。
4.往冷却水槽通水。
5.开启切粒装置及及风干机。
6.启动主电机,在电脑主屏上设定主机调速器运行频率值或转速值。
7.开启喂料电机,根据调速器的转速或频率设定喂料量。
8.按工艺要求,调节切粒装置转速,等物料从机头挤出长条后,牵引使之通过冷却水槽,然后引至风干系统风干后切粒。
(三)停机
1.将加料电机转速降为0,然后关闭加料电机。
2.主机空转l-2min,待熔体压力降至1. OMpa以下,停主电机。
3.停油泵。
4.停真空泵。
5.停切粒装置及风干机。
6.停水泵(等主机料筒温度降下来后再停止冷却)。
7.断开总电源开关。
五、实验注意事项
1.开启主电机前要保证润滑电机启动。
2.被加工的原料必须干净,严禁金属、砂子等杂质进入料斗,以防损伤机筒和螺杆;
3.在任何情况下都不得将肢体的任何部位伸入挤出机喂料口,并在主机加热后不得用手触碰筒体以防烫伤!
4.停机时要将主电机和喂料电机调速环降低到零位。
5.如有异常可紧急停机,然后查明故障原因,在故障未能有效排除的前提下,不得再次强行开机工作。
7.切粒机运行过程中,严禁将刀箱的仓门打开。
如果料条卡住,其正确的操作程序应是:先将切刀的转速归零,然后切断切粒机的驱动电源后,方可打开仓门一一若多人操作,必须要制定专人看护切粒机的驱动开关。
六、实验数据处理
(1)聚合物在螺杆中熔融的具体机理是什么?
答:聚合物在螺杆中熔融的具体机理是塑料靠本身的自重从料斗进入螺槽,刚开始由于塑料的温度还比较低,虽然料筒的温度比较高使塑料部分受热,但是在加料段还是保持固体的状态。
当塑料进入到压缩段时,与料筒表面接触的固体粒子,由于料筒的传导热和摩擦热的作用,首先熔化,并形成一层薄膜,称为熔膜,这些不断熔融的物料, 在螺杆杆与料筒的相对运动的作用下,不断向螺纹推进面汇集,从而形成旋涡状的流动区,即熔池(简称液相),熔池的作用就是以环流的方式传热和传质。
而在熔融区固相和液相的界面称为迁移而,大多数的熔化均发生在此分界而上。
随着塑料往机头的方向输送,熔融过程逐渐进行。
(2)在造粒过程中,为什么要过水浴,优点和缺点各有哪些?
答:在造粒过程中,过水浴的优点是利用水的低温,使得刚挤出的熔体迅速降温,且使得挤出的几条物料不会相互黏结在一起,而是在水中分开牵引,提高效率。
其缺点是由于物料的迅速降温,使得其没有足够的时间冷却,会产生较大的内应力,且使制品的的力学性能和尺寸稳定性下降。
(3)利用螺杆挤出机进行混合,最大的优点是什么?
答:利用螺杆挤岀机进行混合,最大的优点是能使得物料可以充分进行塑化以及均匀混合。
(4)单螺杆和双螺杆挤出机的最大区别是什么?为什么双螺杆挤出机
的混合效果要远远优于单螺杆挤出机?
答:单螺杆和双螺杆挤出机的区别是在于其螺杆的数量的不同导致熔体在螺杆中的流动方式不同,加工效率也明显不一致。
在单螺杆挤出机内物料的输送是沿连续的螺槽进行的,与机筒的内表而相接触的固体塞首先被熔融,形成表而的熔膜。
随着螺棱的推进, 熔膜被刮向前方,形成熔池。
这样,熔池和固体塞彼此分开,不能够达到良好的混合作用。
而在双螺杆中,由于螺棱的相对运动,物料在螺槽中并不连续,当通过啮合部件时,物料运动激烈,熔膜破坏,并反复混合。
所以双螺杆挤岀机的混合效果要远远优于单螺杆挤出机。