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塑料百科//第105讲--产量对材料降解的影响

2023年5月12日 10点13分 新长城

虽然只有设计非常糟糕的螺杆和模具会导致聚合物在加工过程中降解,但模具连接器和共挤流道却不是这样。它们一般被设计成最小化压降,然而在流动通道内必须保持最小速度以连续清洁金属壁面。这两种设计考虑是矛盾的,因为通道越大,压降越低,速度也越低。

根据熔体特性,每种聚合物在通道中都有自己的速度分布形状。所有的形状都是抛物线,但有些是钝的,有些是尖的。随着通道变得更大,或者随着流速降低,流动的主要部分变得更加集中在通道中间,而靠近壁面的聚合物移动得更慢。

随着流速下降,移动非常缓慢甚至停止的聚合物部分相应增加。在模具连接器和共挤流道的连续加热表面附近,缓慢移动的聚合物经受非常长的热历史并逐渐降解,最终变成类碳材料。降解的聚合物失去了其流动性能,并且在通道内壁上形成了完全静止的层。该层变得易碎,挤压压力偶尔会折断随熔体一起通过的碎片。这些往往会一次或一阵阵全部出来。当产量增加或其他过程发生变化时,这种情况最常见。

如果出现这种问题,不一定是由于机械设计者的错误。更有可能是因为该设备的设计输出比目前运行的高得多,导致流速低于预期。保持通道壁清洁所需的最小剪切应力水平基本上是通过反复试验确定的。操作人员经常试图通过降低温度来解决降解聚合物积聚的问题。一般来说,这使事情变得更糟,因为它增加了初始静态层的厚度,即使温度更低,也仍然足以最终降解聚合物。

下一期,将继续为大家介绍挤出工艺及原理。

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