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【康润】单螺杆挤出机在管材生产中的应用

传统的单螺杆挤出机多为三段式设计,其主要功能是使颗粒状或粉状塑料塑化、均化并连续压送至挤出机头,在挤出过程中塑料经历了不同的物理状态,但并不发生化学反应。而在硅烷交联聚乙烯管材生产过程中,原料在挤出机中除经历上述物理过程外,还要完成聚乙烯-硅烷接枝反应,传统的三段式单螺杆挤出机显然不能完全适应反应挤出成型的要求,其主要缺陷在于物料的停留时间分布过宽以及物料完全熔融区相对长度较短等,同时还存在固体输送段对固液混合体系的输送效率低等问题。反应挤出的具体要求是:

①原料干燥系统工艺上要求树脂的含水量不大于200mg/kg,若仅用普通的料斗式干燥器达不到干燥要求,为此,应配备带空气除湿装置的原料干燥系统。

②计量加料系统瑞士耐士隆公司的单螺杆反应挤出机配备先进的称重加料系统,固体、液体分别计量,其配比由计算机控制,精度可达0.25%。

采用国产精密计量泵,计量精度可以达到0.5%一1.0%。

由于乙烯基硅烷很容易吸收空气中的水分而转变为硅醇,所以计量加料系统均采取了严密的防潮措施。同时乙烯基硅烷的闪点较低,计量泵要配备防爆电机,与硅烷接触的设备和容器要有可靠的地线,以防止静电火花等引爆硅烷。

③塑化挤出部件如前所述,单螺杆反应挤出机除使塑料塑化外,还要确保聚乙烯与硅烷顺利接枝,因此螺杆设计的基本原则为:

a.要有足够长的加料段;

b,螺杆流道要避免死角,同时提高螺杆及机筒的表面光洁度,以防反应物料积存,造成挤出机连续运转周期的缩短;

c.螺杆计量段槽深不宜过浅,以免接枝体过度剪切;

d.螺杆长径比可以适当长一些,通常为(28—30):1;

e.适当延长熔体在挤出机中的停留时间,并使熔体停留时间尽可能均匀。

但理论和实验研究均表明,仅仅增加螺杆的长度并不能有效地提高接枝反应效率。目前,一种四段式单螺杆反应挤出机,经实际生产运行,证明可以显著地提高硅烷接枝反应效率,提高单机产量。

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