聚丙烯的擠出造粒實(shí)驗(yàn)

1、實(shí)驗(yàn)一聚丙烯的擠出造粒實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?通過實(shí)驗(yàn)，了解雙螺桿擠岀機(jī)的結(jié)構(gòu)和其基木工作機(jī)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、實(shí)驗(yàn)原理聚丙烯，是由丙烯聚合而值得的一種熱塑性樹脂。無毒無味，密度 大概為0. 90-0. 91g/cm3,是目前所有塑料中最輕的品種之一。其強(qiáng)度、 剛度、硬度和耐熱心均優(yōu)于低壓聚乙烯，可在100°C左右使用。聚丙烯的結(jié)晶度高，一般的工業(yè)聚丙烯的結(jié)晶度在50%-70%,有時(shí) 可達(dá)到80%。而且聚丙烯的結(jié)構(gòu)規(guī)整，因而具有優(yōu)良的力學(xué)性能，其 拉伸強(qiáng)度可以達(dá)到30MPa或稍高的水平。聚丙烯具有良好的耐熱性, 制品能在100°C

2、以上溫度進(jìn)行消毒滅菌，在不受外力的條件下，150°C 也不變形。聚丙烯的化學(xué)穩(wěn)定性很好，除能被濃硫酸、濃硝酸侵蝕外， 對其它各種化學(xué)試劑都比較穩(wěn)定。而且，聚丙烯有較高的介電系數(shù), 且隨溫度的上升，可以用來制作受熱的電器絕緣制品。它的擊穿電壓 也很高，適合用作電器配件等。但是，聚丙烯也有缺點(diǎn)：脆化溫度為-35°C,在低于-35°C會(huì)發(fā)生 脆化，低溫沖擊強(qiáng)度低，其耐寒性不如聚乙烯制品在使用中易受光、 熱和氧的作用而老化聚丙烯著色性不好易燃燒韌性不好，靜電 度高，染色性、印刷性和黏合性差。所以，我們需要通過共混對聚丙烯改性。本實(shí)驗(yàn)使用雙螺桿擠出機(jī)擠出物料切粒，是生產(chǎn)色母

3、料的工藝過程, 如果在側(cè)喂料口或者將物料與顏料在捏合機(jī)中混合加料，擠出的產(chǎn)品 則為色母料，另外如果換為其它機(jī)頭即可用于生產(chǎn)各種相應(yīng)產(chǎn)品。圖1-1同向雙螺桿擠出機(jī)組的結(jié)構(gòu)示意圖41. 機(jī)座；2.動(dòng)力部分；3.加料裝置；4.機(jī)筒；5.排氣口； 6.機(jī)頭；7. 冷卻裝置；8.切粒裝置同向旋轉(zhuǎn)雙螺桿擠出機(jī)組的結(jié)構(gòu)如圖所示，與其它擠出設(shè)備一樣, 包括傳動(dòng)部分、擠壓部分、加熱冷卻系統(tǒng)、電氣與控制系統(tǒng)及機(jī)架等。 擠出機(jī)的結(jié)構(gòu)包括以下幾個(gè)部分：(1) 傳動(dòng)部分(2) 加料部分(3) 機(jī)筒螺桿(5) 機(jī)頭和?？?6) 排氣裝置及其機(jī)理三、主要設(shè)備及技術(shù)參數(shù)和原料主要設(shè)備：SHJ-30型同向雙螺桿擠出機(jī)主要技術(shù)參

4、數(shù):螺桿直徑(D)：30. 5mm螺桿長徑比(L/D)：30螺桿轉(zhuǎn)速(n)：60-600r/min原料：pp（一）實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備工作1. 依照相關(guān)資料了解所使用材料PP的熔點(diǎn)和流動(dòng)特性設(shè)定擠出溫 度。2. 將所加工材料用電熱干燥，按照比例預(yù)混合EPDM, PP粒料：按比例 稱量兩種物料，裝入袋中，振蕩。3. 檢查料斗確認(rèn)無異物。4. 檢查冷凝水連接是否正常。5. 檢查潤滑油是否足量。（二）實(shí)驗(yàn)過程1. 開啟總電源（右上角紅色按鈕，順時(shí)針旋轉(zhuǎn)），按照工藝要求設(shè)定 各加熱段溫度，啟動(dòng)水泵。開啟油泵開關(guān)，潤滑電機(jī)啟動(dòng)。（主屏幕 上水泵、油泵對應(yīng)的圓圈由黑色變?yōu)榧t色），調(diào)節(jié)各截止閥開度。2. 通電后，各區(qū)

5、進(jìn)入加熱、升溫過程，待各區(qū)溫度達(dá)到設(shè)定値后，（控制偏差正常應(yīng)W2°C）后，保溫2030 min,往料斗中加入PP、 EPDM共混物。3. 用手旋轉(zhuǎn)連軸器看螺桿是否轉(zhuǎn)動(dòng)靈活。4. 往冷卻水槽通水。5. 開啟切粒裝置及及風(fēng)干機(jī)。6. 啟動(dòng)主電機(jī)，在電腦主屏上設(shè)定主機(jī)調(diào)速器運(yùn)行頻率值或轉(zhuǎn)速值。7. 開啟喂料電機(jī)，根據(jù)調(diào)速器的轉(zhuǎn)速或頻率設(shè)定喂料量。8. 按工藝要求，調(diào)節(jié)切粒裝置轉(zhuǎn)速，等物料從機(jī)頭擠出長條后，牽 引使之通過冷卻水槽，然后引至風(fēng)干系統(tǒng)風(fēng)干后切粒。（三）停機(jī)1. 將加料電機(jī)轉(zhuǎn)速降為0,然后關(guān)閉加料電機(jī)。2. 主機(jī)空轉(zhuǎn)l-2min,待熔體壓力降至1. OMpa以下，停主電機(jī)。3. 停

6、油泵。4. 停真空泵。5. 停切粒裝置及風(fēng)干機(jī)。6. 停水泵（等主機(jī)料筒溫度降下來后再停止冷卻）。7. 斷開總電源開關(guān)。五、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)1. 開啟主電機(jī)前要保證潤滑電機(jī)啟動(dòng)。2. 被加工的原料必須干凈，嚴(yán)禁金屬、砂子等雜質(zhì)進(jìn)入料斗，以防 損傷機(jī)筒和螺桿；3. 在任何情況下都不得將肢體的任何部位伸入擠出機(jī)喂料口，并在 主機(jī)加熱后不得用手觸碰筒體以防燙傷！4. 停機(jī)時(shí)要將主電機(jī)和喂料電機(jī)調(diào)速環(huán)降低到零位。5. 如有異?？删o急停機(jī)，然后查明故障原因，在故障未能有效排除 的前提下，不得再次強(qiáng)行開機(jī)工作。7.切粒機(jī)運(yùn)行過程中，嚴(yán)禁將刀箱的倉門打開。如果料條卡住，其 正確的操作程序應(yīng)是：先將切刀的轉(zhuǎn)速歸零

7、，然后切斷切粒機(jī)的驅(qū)動(dòng) 電源后，方可打開倉門一一若多人操作，必須要制定專人看護(hù)切粒機(jī) 的驅(qū)動(dòng)開關(guān)。六、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理（1）聚合物在螺桿中熔融的具體機(jī)理是什么？答：聚合物在螺桿中熔融的具體機(jī)理是塑料靠本身的自重從料斗進(jìn)入 螺槽，剛開始由于塑料的溫度還比較低，雖然料筒的溫度比較高使塑 料部分受熱，但是在加料段還是保持固體的狀態(tài)。當(dāng)塑料進(jìn)入到壓縮 段時(shí)，與料筒表面接觸的固體粒子，由于料筒的傳導(dǎo)熱和摩擦熱的作 用，首先熔化，并形成一層薄膜，稱為熔膜，這些不斷熔融的物料, 在螺桿桿與料筒的相對運(yùn)動(dòng)的作用下，不斷向螺紋推進(jìn)面匯集，從而 形成旋渦狀的流動(dòng)區(qū)，即熔池（簡稱液相），熔池的作用就是以環(huán)流的 方式傳熱

8、和傳質(zhì)。而在熔融區(qū)固相和液相的界面稱為遷移而，大多數(shù) 的熔化均發(fā)生在此分界而上。隨著塑料往機(jī)頭的方向輸送，熔融過程 逐漸進(jìn)行。（2）在造粒過程中，為什么要過水浴，優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)各有哪些？答：在造粒過程中，過水浴的優(yōu)點(diǎn)是利用水的低溫，使得剛擠出的熔 體迅速降溫，且使得擠出的幾條物料不會(huì)相互黏結(jié)在一起，而是在水 中分開牽引，提高效率。其缺點(diǎn)是由于物料的迅速降溫，使得其沒有 足夠的時(shí)間冷卻，會(huì)產(chǎn)生較大的內(nèi)應(yīng)力，且使制品的的力學(xué)性能和尺 寸穩(wěn)定性下降。（3）利用螺桿擠出機(jī)進(jìn)行混合，最大的優(yōu)點(diǎn)是什么？答：利用螺桿擠岀機(jī)進(jìn)行混合，最大的優(yōu)點(diǎn)是能使得物料可以充分進(jìn) 行塑化以及均勻混合。（4）單螺桿和雙螺桿擠出機(jī)的最大區(qū)別是什么？為什么雙螺桿擠出 機(jī)的混合效果要遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于單螺桿擠出機(jī)？答：單螺桿和雙螺桿擠出機(jī)的區(qū)別是在于其螺桿的數(shù)量的不同導(dǎo)致熔 體在螺桿中的流動(dòng)方式不同，加工效率也明顯不一致。在單螺桿擠出機(jī)內(nèi)物料的輸送是沿連續(xù)的螺槽進(jìn)行的，與機(jī)筒的內(nèi) 表而相接觸的固體塞首先被熔融，形成表而的熔膜