混合与混炼

主要用于塑料的混炼、塑炼、压片
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密闭式炼塑（胶）机
简称密炼机。 在开炼机的基础上发展起来的一种高强度的间歇 混炼设备。 与开炼机相比的优点和不足：
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密闭式炼塑（胶）机－结构
14：气缸 13：活塞 12：填料箱 11：翻板门 10：加料装置 09：压料装置 08：转子 07：上密炼室 06：上机体 05：下密炼室 04：下机体 03：卸料装置 02：卸料门锁紧装置 01：底座
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内容
第一节：概述 第二节：混合和混炼的设备 第三节：混合和混炼工艺 第四节：配方设计
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第一节：概述
混合和混炼是高 分子材料成型比较重 要的工序，对于许多 加工是不可缺少的
它包括高分子化合物和助剂（固体或液体）、高分子 和高分子（共混）的混合；也包括在常温下的混合和高 温下的混炼（塑炼或塑化）；有化学变化也有物理变化 等等。
开 放 式 炼 塑 机 类 型
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开
放
开炼机规格是采用辊筒直径来表示。
式
是在辊筒直径数字前冠以汉语拼音符号。表示机台
炼 的用途。
塑 机 规
如XK－450，其中“X表示橡胶用，“K”表示开炼 机，450表示辊筒工作部分直径为450mm；
SK-450表示辊筒直径为450mm的开放式炼塑机(“S” 表示塑料用)。
在混炼过程中，物料在被压缩状态下进行分散混合是 混炼区别于混合的一个显著的特征。
混炼往往不可控制的伴随着物料全部或绝大部分发生 相变。
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第二节：混合和混炼的设备
设备是实现完整过程不可缺少的一个因素，而且 也是很重要的因素。
混合和混炼的设备分为间歇和连续两大类。
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混合过程是一个动态平衡过程， 在一定的应力场作 用下，分散相不断破碎，在分子热运动下又重新集聚，达 到平衡后，分散相才得到该条件下的平衡粒径。
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在聚合物混合过程中，混合要素包括剪切、分流、 和置换、挤压(压缩) 、拉伸、集聚等诸作用，而这些 作用并非在每一混合过程中等程度地出现，它们的出 现及其占有的地位因混合最终目的、物料的状态、温 度、压力、速度等的不同而不同。
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非分散混合在混合中仅增加粒 子在混合物中分布均匀性而不 减小粒子初始尺寸的过程称为 非分散混合或简单混合。
分散混合主要是通过剪应力起作用的
把少数组分的固体颗粒和液相滴分散 开来，成为最终粒子或允许的更小颗 粒或液滴，并均匀地分布到多组分中
混合分为非分散混合(混合)和分散混合(混炼)。
混 炼
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FMVX混炼机组
常用于橡胶的混炼
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第三节：混合和混炼的工艺 一、塑料的初混合与塑化工艺
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塑料的混合与塑化形成二种类型的物料：初混物和塑化料
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1、原料的准备 原材料进行预处理、配料计量和输送等
➢合成树脂和各种配合剂，在混合前要对原材料进行吸磁、 过筛、过滤和干燥等处理以去除杂质和水分。对于一些小剂 量和难分散的配合剂，可以先把它们制成浆料或母料，再混 入混合物中。 ➢配料计量是根据配方中各原料组成比率精确称量。 ➢固体树脂和配合剂的输送可用气动源送至料仓，液状配合 剂的输送可用齿轮泵管道输送至高位贮槽，为混合过程连续 化创造必要条件。
管道式捏合机
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高速混合机
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高速混合机工作原理
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热/冷高速混合机
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热/冷高速混合机
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SK系列立式砂磨机
该系列立式砂磨机由机身、主传动、 分散器、进料泵、无级变速器、冷却 系统、电器等部分组成。
SM405型、SM315型用 于批量生产，SM260、 SM160、SM120型用于小 批量或实验室用。
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二、混炼设备
混炼（塑炼或塑化）是指聚合物处于熔融时的一种混 合。
因此混合设备的加热温度在聚合物的粘流温度或熔点 以上（考虑剪切摩擦热）。
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广泛应用于涂料、染料、油墨、农 药、磁带、造纸、皮革化工等行业的 高效分散研磨。
具有结构简单、起动平稳、送料无 级调速、连续生产效率高、换色方便、 清洗容易、操作简单等优点。
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SM系列三辊研磨机
主要用于研磨各种油 漆、油墨、油彩颜料、塑 料等膏状物料（但不适宜 研磨带酸碱成分或足以导 致辊筒腐蚀的物料）。
塑炼好的物料为片状。 过程：加料－开炼－下片
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开放式炼塑（胶）机－工作原理
开炼机工作时，主要通过以下两种力（剪切力和挤压 力）以及辊筒对聚合物的加热完成的。
剪切力： 两个辊筒的速度差。
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正常操作情况 如图所示：
径向力FQ （正压力） 切向力FT （摩擦力）
DSH悬臂 双螺旋锥形混合机
悬臂双螺旋锥形混合机是集日 本悬臂单螺旋和国内“SLH”双螺旋 锥形混合机之优点的一种新型高效 混合设备。该机可广泛应用固－固 混合、固－液体混合。
该机对混合物适应性强：
对热敏性物料不会产生过热现 象；对颗粒物料不会压溃和磨碎； 对比重悬殊和粒度不同的物料组成 的混合不会发生分层离析现象；对 粗粒、细粒和超细粉等各种颗粒、 纤维或片状物料的混合也有较好的 适应性。
格
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开放式炼塑机－主要性能参数
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开放式炼塑（胶）机－工作过程
开炼机工作时，把物料加入两个辊筒之间，通过对聚 合物的加热、反复挤压逐渐使物料熔融塑化。
开炼机主要用于橡胶的塑炼和混炼，塑料的塑化和混合， 填充物的混炼、共混改性物的混炼，为压延机连续供料， 母料的制备等等。
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捏合机
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捏合机转子的结构
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该系列产品分: 普通型、压力型、 真空型 三大类， 有电和蒸汽两种加 热方式和水冷却可 供选择。 出料方式有液压翻 缸倾倒式、球阀出 料式及螺杆挤出式 等
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所以，只有当物料与辊筒的接触角小于或等于摩擦角 时，物料才能被拉入辊隙中去，从而保证开炼机的正常 操作。
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因此
开炼机工作时，两个辊筒相向旋转，且速度不等。 处于辊筒上方的物料由于与辊筒表面的摩擦和粘附作用 以及物料之间的粘结力而被拉入辊隙之间，在辊隙内物料受 到强烈的挤压和剪切。
开放式炼塑（胶）机
简称开炼机又称双辊炼塑（胶）机。 是一种通过两根转动的辊筒将物料混合或使物料达到 规定的状态的一种间歇混合设备。 经过配料、捏合的物料，再经过开炼机的混合与塑化， 可以制成半制成品。
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开 放 式 炼 塑 机 结 构
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而切向力（摩擦力） FT= FQ.μ，式中μ为物料对辊筒的
摩擦系数μ＝tgβ，
所以 FT= FQ. tgβ 其中β为摩擦角。
FT,y= FQ. tgβ.cosα，
FQ,y= FQ.sinα，
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为了使开炼机正常操作必须使： FT,y≥ FQ,y
即FQ. Tgβ.cosα ≥ FQ.sinα。 β ≥α
剪切挤压使物料产生大的形变， 从而增加了各组分之间的界面，产生了分布混合，
同时剪切也使物料受到大的应力，当应力大于 物料的许用应力对，物料就会分散开。
所以提高剪切作用就能提高混合塑炼效果
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开放式炼塑（胶）机外形图
X(S)K-560开放式炼胶机(带翻胶装置)
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密 闭 式 炼 塑 机 外 形 图
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连续混炼机螺杆挤出机－双阶挤出机
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连续混炼机螺杆挤出机－行星挤出机
捏合次数300000次/min
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FC M 转 子常 连用 续于 混橡 炼胶 机的
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2、塑料的初混合工艺
物料的初混合，是一种简单混合，是在树脂的流动温度以 下和较低剪切作用下进行的，在这混合过程中，只是增加各 组分微粒空间的无规则排列程度，而不减小粒子的尺寸。
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主要与高混机配合进行冷混，起到降温的作用。 缺点：物料容易沉降
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锥筒螺杆式混合机
锥筒螺杆式混合机适 用于双组分或多组分干粉 料或粒料的混合与预混， 也适用于糊状或高粘度液 体物料的混合，还可以用 于母料的预混。
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回忆聚合物加工原理的内容：
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混合的基本概念和机理
混合的目的就是使原来两种或两种以上各自均匀 分散的物料从一种物料按照可接受的概率分布到另一种 物料中去，以便得到组成均匀的混合物。
混合是一种操作，是一个过程，是一种趋向于减少 混合物非均匀性的操作，是在整个系统的全部体积内各 组分在其基本单元没有本质变化的情况下的细化和分布 过程。