热塑性聚合物的反应挤出与双螺杆挤出机

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1、塑料机械特辑热塑性聚合物的反应挤出与双螺杆挤出机!吴京!，殷敬华"（!#北京丰阳塑化工程技术有限责任公司，北京!$!!$!；"#中科院长春应用化学研究所，长春!%$$""）摘要：介绍了热塑性聚合物的反应挤出的基本原理、反应类型及应用和相关的反应挤出设备。关键词：反应挤出；热塑性聚合物；双螺杆挤出机中图分类号：&’%"$#("，&’%"$#))%文献标识码：*文章编号：!$$!+,-(（)"$$%）$!+$$%!+$.!"#$%&’()*%+,-&’(’./0"+1’23#-%&$4’351"+#(6/7&(8-$+"7)*%+,6"+/01234!

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3、=B;D=MJ=;ED2K3=QDJ:C2K3=R:2OH=3D;J=23DJKM:E=M#;"57’+6-：J=;ED2K3=QDJ:C2K3；D9=JHKOB;CD2EOKB@H=J；DS238CEJ=S=QDJ:M=J杆挤出机是保证预定化学反应能顺利进行的基本设前言备。因此，我们所需研究的反应挤出就应主要包括两热塑性聚合物反应挤出（以下简称反应挤出）是指个方面的内容。首先，我们必须研究什么样的化学反以螺杆挤出设备为反应器，将反应物和完成反应所必应适合于反应挤出；其次我们还应知道，在反应挤出条需的引发剂、催化剂等物料在一定反应条件下通过螺件下，

4、如何通过螺杆挤出机来控制化学反应的进行，并杆挤出设备连续挤出，并使之完成预定的化学反应，得保证反应过程中的传质、传热要求。从学科上分类可到相应的聚合物的过程。它通常包括两类反应：一是以认为，第一部分内容属于化学方面的问题；第二部分热塑性聚合物在连续挤出过程中引入相应的化学反内容实质上是属于物理方面的问题，也可以说是化学应，对聚合物进行化学改性或制备新的聚合物；二是单反应工程方面的问题。由于问题本身的综合性和复杂体在连续挤出过程中发生聚合反应，形成热塑性聚合性，目前要对各类反应挤出过程进行完整精确的描述物。本文将着重介绍反应挤出的基本原理、反应类型是

5、非常困难的。本文只就反应挤出过程中的一些共性及应用和相关的反应挤出设备。的问题和这一过程所应遵循的基本规律做一简要的综有关反应挤出的研究在欧、美、日等地区和国家的述，对其中相当一部分问题的进一步回答还有待今后工业实验室及树脂和挤出机生产厂家非常活跃。近进一步的研究工作。"$年来，国外共申报了!$$$多个专利。反应挤出方法反应挤出过程与其它化学反应过程相比，其基本已成为对聚合物进行化学改性和开发新型聚合物材料区别是反应挤出过程选用了螺杆挤出机作为反应器。的主要手段之一。之所以选择螺杆挤出机为反应器，是因为反应挤出所进行的上述两类反应中，包括反应物和产

6、物的物料体!反应挤出的基本原理系中至少有一个组分是熔融聚合物，因此物料体系处反应挤出的基本过程是完成化学反应的过程，螺于相当高的粘度状态。这时其它类型的反应器往往很!收稿日万方数据期："$$"+$%+$!作者简介：吴京，男，汉族，北京丰阳塑化工程技术有限责任公司副总经理，高分子材料硕士毕业，高级工程师。难满足这些反应体系的传质传热要求，而螺杆挤出机合效果成正比，因此不能太慢。同时螺杆长径比也不却能很方便地解决这些问题。这就是要进行反应挤出可能无限地大。所以，反应挤出过程的停留时间一般的主要原因之一，同时也决定了反应挤出过程的主要较短，也就是说反应挤

7、出比较适合于反应速度较快的特点。一类化学反应。对于这一点，如果从另一个角度来说，通过螺杆挤出机反应器进行的反应挤出过程，不可以认为，对于采用反应挤出方法进行化学改性的聚论是单螺杆或双螺杆挤出机，以及其他类型的挤出机，合物，一般热历史较短，避免了物料长期暴露在高温下其基本步骤是：反应物，包括催化剂和引发剂通过螺杆而导致的热分解。挤出机尾部和中部的各加料口进入螺筒，依靠螺杆旋（%）由于采用反应挤出方法进行的化学反应过程转产生的剪切和推动作用将物料进行混合分散并向前一般来说只能是单程的，因此要求在反应挤出过程中推进。同时通过螺筒的传热作用向反应体系提供反

8、应进行的化学反应的单程转化率要高。同时由于聚合物所需要的热，或从反应体系排除反应所产生的热，从而反应挤出过程中，不论反应开