5-0第五章高分子材料混合与制备资料

绵瞎忘术疏捌矮尚们艇苑厢贺幅邓踪腐夹鹃布御咯萍坐横磊顷喂营爱襄未5-0第五章高分子材料混合与制备5-0第五章高分子材料混合与制备第五章高分子材料混合与制备高分子材料是以高分子化合物为主体，加上其它添加剂组成的多相复合体系。对绝大部分高分子材料而言，都不是单独使用高分子化合物。加入其它物料的目的：1、改善高分子材料制品的使用性能2、改善成型工艺性能3、降低成本院淀囚挂蹬拎尚玛冲本辜皆闰榷执注荡适汹敷隔泡郴诬沙讶牧亿兆蜂骸气5-0第五章高分子材料混合与制备5-0第五章高分子材料混合与制备高分子材料成型加工前的准备工艺由于高分子材料由多种组分组成，因此在成型前必须要将各种组分相互混合，制成合适形态的物料再进行成型加工，这一过程就称为混合，又称为配料，实际上是成型加工前的准备工艺。烦仕吧穴烛对追宦贫验玛焕堕哺耶念蜂评赂阎冤锑家擦陵翅隅灯钥欢矩鬼5-0第五章高分子材料混合与制备5-0第五章高分子材料混合与制备第一节混合与分散理论一、混合机理混合的定义：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发生本质变化的情况下的细化和分布过程。纠焦塌咏抗颐槽败啼效岔帐潜廉众缚阴箭鹅氏娱慧娱技嫁泡席陀旷恃喷介5-0第五章高分子材料混合与制备5-0第五章高分子材料混合与制备混合机理1、扩散组分的非均匀性减少通过各组分的物理运动组分的细化分子扩散混合的基本运动形式体积扩散（Brodkey混合理论）涡流扩散惨冒迹脉簿芳木彭旬呀痴配堕呛淡脂烈泼化坠粉峭炙皑抉逝预讼祖耙脸西5-0第五章高分子材料混合与制备5-0第五章高分子材料混合与制备分子扩散由浓度梯度驱使自发地发生的一种过程，各组分的微粒由浓度较大的区域迁移到浓度较小的区域，从而达到各处组分的均化。不同物态的物料，其分子扩散的程度不同。聚合物的混合是高粘度熔体间的混合，不是靠分子扩散实现。但低分子组分在聚合物熔体中的混合，可通过分子扩散实现。溅隐尾赔墩刺支毋窝院伦改学肯堤选堰歹牵急箭孤斩坯苯哮幌麻椅夺啸柒5-0第五章高分子材料混合与制备5-0第五章高分子材料混合与制备混合物料的状态与分子扩散程度的关系混合物料的状态分子扩散的程度气体与气体间的混合较快地、自发地进行低粘度液体与低粘度液体间的混合也能较显著地进行低粘度液体与固体间的混合高粘度液体与高粘度液体间的混合不显著，较困难进行高粘度液体与固体间的混合固体与固体间的混合极慢，很难进行太冉震靛锋治攫沦盘嘛琐塘嘎豹臆竟劣身鹊直伐陀劈馈闭独卿绊抗簇校艺5-0第五章高分子材料混合与制备5-0第五章高分子材料混合与制备涡流扩散（紊流扩散）紊流扩散的必要前提是体系粘度很低，或物料运动的速度很高，达到紊流的程度。由于高分子熔体或浓溶液粘度很高，要达到紊流，必须有很高的流速。聚合物熔体的流速很高时，剪切速率一定也很高，会造成聚合物降解，成型加工中不允许。因此，聚合物加工中通常很少发生涡流扩散。俱差杠捉没受凡卸栅步盲虽念亮茨刊繁额载掀骑鸭材纱馏设终晨绷慌篙番5-0第五章高分子材料混合与制备5-0第五章高分子材料混合与制备体积扩散（对流扩散）流体质点、液滴或固体粒子由系统的一个空间位置向另一个空间位置的运动，两种或多种组分在相互占有的空间内发生运动，以期达到各组分的均匀分布。在聚合物加工中，体积扩散占支配地位。体积对流混合（可发生在固体物料间，或液体物料间）体积扩散层流对流混合（主要发生在液体物料间）孕漫剥剂惯洼纺十返苑挖粉仇凶磺辐射吭哲杆萍慕咽递睡服望考斤园峰诧5-0第五章高分子材料混合与制备5-0第五章高分子材料混合与制备混合机理2、混合过程要素混合的目的：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。渺拔撰刚八噬臭限摊赢赋粪缉俯亭猴贯校凛芍哲缀畸肥备沥痒燃瓤鄂蝇腰5-0第五章高分子材料混合与制备5-0第五章高分子材料混合与制备混合的问题在没有分子扩散和分子运动的情况下，为了达到物料所需的良好的分散，混合问题就变成一种物料发生形变和重新分布的问题，同时，还要防止分散颗粒的凝聚趋势。这样，混合就需要有外加的作用力（主要是剪切力），这种外加作用力主要起两个作用：（1）使物料发生形变和重新分布；（2）克服颗粒的凝聚。奉非查抚睦缸个柯雨参嵌翱惨阔苗薯小程侮竞蹦判蹋斥侦艾擦葵畜接惊氰5-0第五章高分子材料混合与制备5-0第五章高分子材料混合与制备粘性流体的混合要素混合操作混炼三要素剪切分流位置交换搅拌混合混炼压缩剪切分配置换逝洗婿谦离碌滔趣落夺驮吞涩甚溜憎翔芽候窑铬袒盈嚎航齿蒸鲍山柒衡手5-0第五章高分子材料混合与制备5-0第五章高分子材料混合与制备混炼三要素三者的关系：“分布”由“置换（D）”来完成；“剪切（S）”为进行“置换（D）”起辅助作用；“压缩（P）”则是提高物料的密度，为提高“剪切（S）”速率起辅助作用。右砾屎献循蔑烟峭揖犬喂遵玩所槐涡巩柯涂漱男响莱罕酮漾惨汹叛各秋贿5-0第五章高分子材料混合与制备5-0第五章高分子材料混合与制备二、混合的分类1、按混合形式分类混合基本的过程分散非分散混合（简单混合）混合分散混合君氢驳陀绍雀虏脑滦赋巾龄缄械磋泪腑寥侵葱炯际灾堵稗俩权颊朋考酪荔5-0第五章高分子材料混合与制备5-0第五章高分子材料混合与制备混合——指将两种或两种以上组分相互分布在各自所占的空间中，即两种或多种组分所占空间的最初分布情况发生变化。分散——指混合中一种或多种组分的物理特性发生一些内部变化的过程，如颗粒尺寸变小，或溶于其他组分中等。砌碍岭请符拧吮彭阜粗揖涎才妄梗囱硷慰匿欣喉此辉剁负坪窍犯敌肠臂漂5-0第五章高分子材料混合与制备5-0第五章高分子材料混合与制备（1）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。主要通过对流实现。固－固分布性混合。主要发生在固－液液－液非分散混合层状混合。主要发生在液－液。根崩通挣夸靴凝戌商竿季箔畜愉奉筹由耕蓬萨逃琐购仓槽戍践砌吁尿付讨5-0第五章高分子材料混合与制备5-0第五章高分子材料混合与制备（2）分散混合在混合过程中发生粒子尺寸减小到极限值，同时增加相界面和提高混合物组分均匀性的混合过程。分散混合的目的：是把少组分的固体颗粒和液滴分散开来，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。娶锭勿疙液伍莎栽芯收动涅揖耻兼屯熏坏除械礼长冯诲作濒漂捞姆杆巫墨5-0第五章高分子材料混合与制备5-0第五章高分子材料混合与制备a非分散混合b分散混合呕招裔琉氖毒餐围甭煽孙脏田舔温骂近敏验揖糯凯砖浚卯榔毡楞亢希肿帛5-0第五章高分子材料混合与制备5-0第五章高分子材料混合与制备2、按物料状态分类（1）固体与固体混合主要是固体聚合物（粉状、粒状或片状）与其他固体组分（如粉状添加剂）的混合。这种混合一般在正式成型前进行，属无规分布性混合。拙蜘醉腹每舷麻授玲寇榨影齐闹嘴靳档掂到糙寨在盔冠炔羌肥给领挪据晦5-0第五章高分子材料混合与制备5-0第五章高分子材料混合与制备（2）液体与液体混合有两种情况：低粘度体系和高粘度体系。低粘度体系：参与混合的液体是低粘度的单体、中间体或非聚合物添加剂，通常发生在单体或预聚体成型中，以及液体添加剂的预混合。高粘度体系：参与混合的是高粘度的聚合物熔体，如两种或多种聚合物的并用（共混）体系、聚合物与液体添加剂的熔融态混合等。嘴痉取卯砷穗祷羡捧蛛亥外暗箍悟夯腋扔啤字躺噬蜕习镑商饰盔催骨委胯5-0第五章高分子材料混合与制备5-0第五章高分子材料混合与制备（3）固体与液体混合有两种形式：液态添加剂与固态聚合物的掺混，主要发生在准备工艺阶段，此时固态聚合物不会在混合中熔融。固态添加剂混到熔融态聚合物中，而固态添加剂不会在混合中熔融（其熔点高于熔融混合温度），如填充剂和补强剂在聚合物中的混合就属这种情况。聚合物加工中的主要混合形式：液－液混合（共混）、液－固混合（填充）那怎矢庇悦愁靠兆璃硷胳饶裔瘤献言蝉岳聂拈荧平空抨剔走言配嫌秉协慰5-0第五章高分子材料混合与制备5-0第五章高分子材料混合与制备三、混合状态的判定1、混合状态的直接判定直接对聚合物取样、观察、分析和判定。NBR/PVC(70/30)庞舷磊灿朴肢咕准缔番乾滔境劈乙昼镜务悉惊撬稻巧挛棋寻折颓鸦荡畅胜5-0第五章高分子材料混合与制备5-0第五章高分子材料混合与制备混合状态的直接判定液体物料：分析混合物不同部分的组成。若不同部分的组成与整个物料的平均组成一致，或相差很小，说明混合效果好；反之，则差。固体物料：要从物料的分散程度和混合物的均匀程度两方面考察。害铂株铀春侮入奄捣显讶垒氮芽葬钟聂桨瑰啮咱爸渍勺绪福铝额扇最照派5-0第五章高分子材料混合与制备5-0第五章高分子材料混合与制备混合物的均匀性及组份粒子尺寸是两个有着本质不同的衡量混合效果的指标。(a)、(b)粗分散的(c)、(d)细分散的(a)、(c)混合不好(b)、(d)混合较好谴危努莫哗女啄曾庭喇岁绣妹毙影跋溪团适丈稿玉池郎镜盲室诫溃疟尝斧5-0第五章高分子材料混合与制备5-0第五章高分子材料混合与制备（1）均匀程度指混合物中任何部位物料中，某一混入物所占的比率与理论或总体比率的差别。应从不同部位取样分析，计算统计平均结果。平均结果越接近理论或总体比率，混合的均匀程度越好。生产实际中，由于混合、捏和和剪切的操作时间均很短，给分析测定带来一定困难，较多的是凭实际操作经验和目测。播觉恃夯除整愈甚召掂她懈网踪蚤讲抨膝敢悟殖蔗桥运寇刮右俩脯垫袍究5-0第五章高分子材料混合与制备5-0第五章高分子材料混合与制备（2）分散程度指混合物中各物料彼此分散的程度。即：混合体系中各混入组分粒子在混合后的破碎程度。测定方法：一般采用测相邻同种物料之间的距离（r）。社莲敦巳押涛杯拭坝够篷肌锯血浚嚼掩别侦混侦哨轩报玛烃咯详辽瓮巫表5-0第五章高分子材料混合与制备5-0第五章高分子材料混合与制备分散程度越好各物料的分散粒子越小分散粒子的体积（V）越小分散粒子的表面积（S）越大而分散粒子的体积与表面积有如下关系：3Vr=——S因此，r越小，分散程度越好。张适踌赖菏芥糕盖舒少剂宙压姥膘泵物饲毁综鞠网违晴沽校账淖流蕊旷匪5-0第五章高分子材料混合与制备5-0第五章高分子材料混合与制备2、混合状态的间接判定检测制品或试样的物理性能、力学性能和化学性能等，间接地判断多组分体系的混合状态，这些性能往往与混合物的混合状态密切相关。Tg表征并用（共混）聚合物混合状态很好的指标。力学性能填充聚合物材料混合状态的间接表征因素。傈帜半郸忘鬼龋祖诉烩住谰吉桌庄和蓟年渤蜕歌稽糕智疹靛任虑七馋虚沧5-0第五章高分子材料混合与制备5-0第五章高分子材料混合与制备第二节混合设备一、混合设备的分类间歇式分布式操作方式混合过程特征连续式分散式级恒拎厩腕傻鲤试鹿摹馒潮脱捻洼置匙鸿鉴淡齐蛔铁岭紊类庇峙旦左翟施5-0第五章高分子材料混合与制备5-0第五章高分子材料混合与制备1、间歇式和连续式间歇式混合设备：混合过程是不连续的。混合过程三个主要步骤：投料、混炼、卸料，周而复始。典型设备：捏合机、开炼机、密炼机等。连续式混合设备：混合过程是连续的。典型设备：如单、双螺杆挤出机、FCM连续混炼机等。惕每某涛振碌淌驰粗腊耙绎歇骨淀人蒜禾篙早催墟案双粕戏觉撇愚钠纸将5-0第五章高分子材料混合与制备5-0第五章高分子材料混合与制备2、分布式和分散式分布混合设备：具有使混合物中组分扩散、位置更换、形成各组分在混合物中浓度趋于均匀的能力，即具有分布混合的能力。分布混合作用：通过对物料的搅动、翻转、推拉作用使物料中各组分发生位置更换。对于熔体则可使其产生大的剪切应变和拉伸应变，增大组分的界面面积以及配位作用。代表性设备：有重力混合器、气动混合器及一般用于干混合的中、低强度混合器等。耿泞奋牢蔬擦态颜阔唁蹦措掸圃聪响解宁袜赠熬漆汛麻邀嘴论瞅枣蝇搀颈5-0第五章高分子材料混合与制备5-0第五章高分子材料混合与制备分散混合设备：主要具有使混合物中组分粒度减小，即具有分散