同向啮合双螺杆挤出机在塑料填充改性加工中的应用及螺杆元件排列组合知识
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塑料加 工
同向啮合双螺杆挤 出机在塑料填充改性 加工中的应用及螺杆元件排列组合知识
崔 鹏 张 东义
（ 家 庄 德 倍 降 科技 有 限公 司 ， 北 ， ５ ００ 石 河 ０００）
摘 要
介 绍 同向啮 合 型双 螺杆挤 出机在 填 充 改性 领域 应 用 以及 双 螺杆 挤 出的混 合机 理和 螺杆 分散 混合 填 充 改性 品 尺寸稳 定性 。相 反 ， 如果 填 充剂 的粒 径 很不 均
聚合 物 的性能 ， 其是 力 学强 度 影 响极 大 。填充 尤
剂 若 以很小 而 均 匀 的粒 径 均 匀 地 分 布 在 聚合 物
中， 则会 使填充 聚合物 具有 良好 的力 学孔 径 用制
★收 稿 日期 ： ０ ６ ０ 一 Ｏ ２ ０ — ３ ｌ
即用 同一 台双螺 杆 挤 出 机 可 以生 产 多 种 产
元件 排 列组合 的有 关 知识 。 关键 词 同向啮合 型 双 螺杆挤 出机
１ 填 充 改性 基 本 知 识
填 充改 性 在 聚合 物 中添 加 其 它 无机 或 有 机 物（ 添加 剂 ）以改 变 其 力 学性 能 、 工性 能 、 ， 加 使
用 性能 或 降低 成 本 的方法 。 充改 性 中 的填 充 剂 填
降低成 本 、 约 原材 料 ， 主要作 用 是增 量 ， 节 其 故这
时的填 充剂 也称 增量 剂 。
合 ， 会 大 大提 高 填 充效 果 ， 就 还会 使 某 些 填 充 剂 起 到增 强作 用 。 现 良好 的化学 结 合最有 效 的方 实
（） ２ 增强 填料 可 提 高聚 俣 物 的力 学性 能 和 热 性能 ， 其效 果 在很 大程 度 上取 决 于填 料 的形 态 等 物理 性 能。 （） ３ 赋予 功 能
匀， 有大有 小 ， 且在 聚合 物 中分 布 不均 匀 ， 则填 充 聚 合物 的力 学性能会 不好 。 但填 充剂 粒子 也不 能
过细， 因极 细 的生粒 易 产生 自身 凝 聚 ， 不易 分散 ，
也会 造成 分散 不均 ， 响力 学强 度 的提 高 。纳米 影
材 料 用来 做 填 充改 性 ， 会 遇到 这个 问题 ， 须 就 必 设 法解决 ， 否则 发挥 不 了纳 米材 料 的作用 。
可起 到 多种作 用 ： 增量 、 强 和赋 予 功 能 ， 中以 增 其
增 量为 主 。
填充 剂在 聚合 物 中 的分散 状 态 ， 与其 表 面活 性、 混合 工艺 等有关 。
如 能 实现 填 充 剂 与 树 脂 之 间 的 良好 化 学 结
（） １ 增量 在 聚合 物 中添加 廉 价 的填 充 剂 以
着 重要 作用 。
法 是用偶 联 剂对填 充 剂 、增强 剂进 行 表 面处 理 。
常 用 的偶 联 剂有硅 烷偶 联 剂 、 酸酯偶 联 剂 和铝 钛
酸 酯偶联 剂 等 。 常用 的填 充剂 有碳 酸 钙 、炭 黑 、滑石 粉 、 红
填料 可 赋 予 聚合 物 自身 所 没
有 的一 些特 殊功 能 ， 此时 填 料 的化 学组 成往 往起
填 充剂 在聚 合物 内的分 散状 态 ， 填充 改性 对
２ 同 向 啮 合 型 双 螺 杆 挤 出 机 在 塑 料 填 充 改性 中的 应 用
根 据塑料 填充 改性 的特点 ， 求 改性 设备 必 要
须适 应 其要求 。在 ２ ０世 纪 ８ 代 中后期 ， 国 ０年 我 开 始 将 同 向啮 合 型双 螺 杆 挤 出 机应 用 到 高填 充 改性 领域 ， 取得 了较 好 的效果 。 其 特点如 下 ： （ ） 应性 广 ， 机 多用 １适 一
（ 直有 效 长度） 即螺 与螺 杆直 径之 比 ， ＵＤ表示 。 用
（ 螺 杆 转 速 范 围 ： 螺 杆 在 最低 转 速 （ Ｉｎ ３ ） 指 ｍｌ ） ｉ
产生 强烈 的剪 切作 用 ， 物料 的杆 的螺 棱 象楔 子一 样 伸入 到 另一 根螺杆 的螺槽 中 ， 基本 上 阻止 了物 料 由该 螺
和螺 杆最 高 转速 （
量。
范 围 内实 现无 极调 速 。
（）生 产能 力 ：指挤 出机 单位 时 间最 大挤 出 ４ （） ５主驱 动 电机功 率 ： 驱动 主传 动箱 的电机 额
定 功率
槽 进 入到 同一 螺杆 的相 邻 螺槽 中 去 ， 部分 物 料 大
强 制 地 由一 根 螺 杆 的螺槽 转 移 到另 一 根 螺 杆 的
螺 槽 中去 。物 料在 两根 螺杆 之 间反 复转 向 ， 因面
物 料受 到相 当好 的混炼 。 即使参 与共 混 的聚合 物
的熔融粘 度 相差 比较 大 ， 能强 制地 混炼 为 均 匀 也
（） 压 部分 的加 热功 率 和加 热 区数 ６挤
（） 备 占地 面积及 双 螺杆 挤 出机 中心 高 ７设
品。
一
４ — ３
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同 向啮合 双螺 杆挤 出机 在塑 料填 充改 性加 工 中的应 用 及螺 杆元 件排 列组 合 知识
（ ） 炼 效果 好 ２混 （）螺 杆 长径 比 ：螺杆 上有 螺 纹部 分 的长 度 ２
同 向啮 合 型 双 螺 杆 挤 出机 的螺 杆 在 啮合 处
泥、 硅灰 石 、 粉煤灰 、 泥 、 铁 云母 和金 属填 充物 等 。
多 数 以颗粒 状填 料填 充 的混 合 物 ， 其结 构 形
态 类似 于 聚合物 共 涨物 中有 一 个边 疆 相 的结构 ，
填 料 为 分散 相 （ 只是 粒度 更 小一 些 ）而 聚俣 物 为 ， 连 续相 。在 连续 相 分散相 之 问有 一界 面层 ， 相 两 通 过界 面层 结合 在 一起 。界 而层 的粘结 作 用 ， 因 树脂 的性质 、 填料 的性 质 不 同而不 同。
塑料加 工
同向啮合双螺杆挤 出机在塑料填充改性 加工中的应用及螺杆元件排列组合知识
崔 鹏 张 东义
（ 家 庄 德 倍 降 科技 有 限公 司 ， 北 ， ５ ００ 石 河 ０００）
摘 要
介 绍 同向啮 合 型双 螺杆挤 出机在 填 充 改性 领域 应 用 以及 双 螺杆 挤 出的混 合机 理和 螺杆 分散 混合 填 充 改性 品 尺寸稳 定性 。相 反 ， 如果 填 充剂 的粒 径 很不 均
聚合 物 的性能 ， 其是 力 学强 度 影 响极 大 。填充 尤
剂 若 以很小 而 均 匀 的粒 径 均 匀 地 分 布 在 聚合 物
中， 则会 使填充 聚合物 具有 良好 的力 学孔 径 用制
★收 稿 日期 ： ０ ６ ０ 一 Ｏ ２ ０ — ３ ｌ
即用 同一 台双螺 杆 挤 出 机 可 以生 产 多 种 产
元件 排 列组合 的有 关 知识 。 关键 词 同向啮合 型 双 螺杆挤 出机
１ 填 充 改性 基 本 知 识
填 充改 性 在 聚合 物 中添 加 其 它 无机 或 有 机 物（ 添加 剂 ）以改 变 其 力 学性 能 、 工性 能 、 ， 加 使
用 性能 或 降低 成 本 的方法 。 充改 性 中 的填 充 剂 填
降低成 本 、 约 原材 料 ， 主要作 用 是增 量 ， 节 其 故这
时的填 充剂 也称 增量 剂 。
合 ， 会 大 大提 高 填 充效 果 ， 就 还会 使 某 些 填 充 剂 起 到增 强作 用 。 现 良好 的化学 结 合最有 效 的方 实
（） ２ 增强 填料 可 提 高聚 俣 物 的力 学性 能 和 热 性能 ， 其效 果 在很 大程 度 上取 决 于填 料 的形 态 等 物理 性 能。 （） ３ 赋予 功 能
匀， 有大有 小 ， 且在 聚合 物 中分 布 不均 匀 ， 则填 充 聚 合物 的力 学性能会 不好 。 但填 充剂 粒子 也不 能
过细， 因极 细 的生粒 易 产生 自身 凝 聚 ， 不易 分散 ，
也会 造成 分散 不均 ， 响力 学强 度 的提 高 。纳米 影
材 料 用来 做 填 充改 性 ， 会 遇到 这个 问题 ， 须 就 必 设 法解决 ， 否则 发挥 不 了纳 米材 料 的作用 。
可起 到 多种作 用 ： 增量 、 强 和赋 予 功 能 ， 中以 增 其
增 量为 主 。
填充 剂在 聚合 物 中 的分散 状 态 ， 与其 表 面活 性、 混合 工艺 等有关 。
如 能 实现 填 充 剂 与 树 脂 之 间 的 良好 化 学 结
（） １ 增量 在 聚合 物 中添加 廉 价 的填 充 剂 以
着 重要 作用 。
法 是用偶 联 剂对填 充 剂 、增强 剂进 行 表 面处 理 。
常 用 的偶 联 剂有硅 烷偶 联 剂 、 酸酯偶 联 剂 和铝 钛
酸 酯偶联 剂 等 。 常用 的填 充剂 有碳 酸 钙 、炭 黑 、滑石 粉 、 红
填料 可 赋 予 聚合 物 自身 所 没
有 的一 些特 殊功 能 ， 此时 填 料 的化 学组 成往 往起
填 充剂 在聚 合物 内的分 散状 态 ， 填充 改性 对
２ 同 向 啮 合 型 双 螺 杆 挤 出 机 在 塑 料 填 充 改性 中的 应 用
根 据塑料 填充 改性 的特点 ， 求 改性 设备 必 要
须适 应 其要求 。在 ２ ０世 纪 ８ 代 中后期 ， 国 ０年 我 开 始 将 同 向啮 合 型双 螺 杆 挤 出 机应 用 到 高填 充 改性 领域 ， 取得 了较 好 的效果 。 其 特点如 下 ： （ ） 应性 广 ， 机 多用 １适 一
（ 直有 效 长度） 即螺 与螺 杆直 径之 比 ， ＵＤ表示 。 用
（ 螺 杆 转 速 范 围 ： 螺 杆 在 最低 转 速 （ Ｉｎ ３ ） 指 ｍｌ ） ｉ
产生 强烈 的剪 切作 用 ， 物料 的杆 的螺 棱 象楔 子一 样 伸入 到 另一 根螺杆 的螺槽 中 ， 基本 上 阻止 了物 料 由该 螺
和螺 杆最 高 转速 （
量。
范 围 内实 现无 极调 速 。
（）生 产能 力 ：指挤 出机 单位 时 间最 大挤 出 ４ （） ５主驱 动 电机功 率 ： 驱动 主传 动箱 的电机 额
定 功率
槽 进 入到 同一 螺杆 的相 邻 螺槽 中 去 ， 部分 物 料 大
强 制 地 由一 根 螺 杆 的螺槽 转 移 到另 一 根 螺 杆 的
螺 槽 中去 。物 料在 两根 螺杆 之 间反 复转 向 ， 因面
物 料受 到相 当好 的混炼 。 即使参 与共 混 的聚合 物
的熔融粘 度 相差 比较 大 ， 能强 制地 混炼 为 均 匀 也
（） 压 部分 的加 热功 率 和加 热 区数 ６挤
（） 备 占地 面积及 双 螺杆 挤 出机 中心 高 ７设
品。
一
４ — ３
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同 向啮合 双螺 杆挤 出机 在塑 料填 充改 性加 工 中的应 用 及螺 杆元 件排 列组 合 知识
（ ） 炼 效果 好 ２混 （）螺 杆 长径 比 ：螺杆 上有 螺 纹部 分 的长 度 ２
同 向啮 合 型 双 螺 杆 挤 出机 的螺 杆 在 啮合 处
泥、 硅灰 石 、 粉煤灰 、 泥 、 铁 云母 和金 属填 充物 等 。
多 数 以颗粒 状填 料填 充 的混 合 物 ， 其结 构 形
态 类似 于 聚合物 共 涨物 中有 一 个边 疆 相 的结构 ，
填 料 为 分散 相 （ 只是 粒度 更 小一 些 ）而 聚俣 物 为 ， 连 续相 。在 连续 相 分散相 之 问有 一界 面层 ， 相 两 通 过界 面层 结合 在 一起 。界 而层 的粘结 作 用 ， 因 树脂 的性质 、 填料 的性 质 不 同而不 同。
