1 介紹

擠出機(jī)作為高聚物生產(chǎn)、改性、和成型加工的主要設(shè)備，已越來(lái)越得到廣泛應(yīng)用，目前塑料成形加工總量約有1/3是擠出機(jī)上完成的。絕大部分高聚物生產(chǎn)過(guò)程中，下游工序都是用擠出機(jī)進(jìn)行脫水、脫揮、干燥和造粒的。擠出機(jī)的性能對(duì)擠出物的質(zhì)量有重要影響，因此如何提高擠出機(jī)的性能一直是塑料加工技術(shù)工作者關(guān)注的熱點(diǎn)。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展和現(xiàn)代國(guó)防建設(shè)的需要，對(duì)高分子材料的品種、性能和質(zhì)量提出更高要求，從而要求有新的混煉技術(shù)和裝備來(lái)滿(mǎn)足這個(gè)需要。為此，美國(guó)、瑞士、日本、德國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家相繼推出FCM連續(xù)混煉機(jī)、BUSS混煉機(jī)（往復(fù)式單螺桿銷(xiāo)釘擠出機(jī)）、KCK混煉機(jī)（串聯(lián)式磨盤(pán)擠出機(jī)）、Pomini密煉機(jī)和同向平行雙螺桿擠出機(jī)等新型混煉機(jī)。盡管這些混煉機(jī)的結(jié)構(gòu)、原理有所不同，但它們都有共同追求的技術(shù)目標(biāo)，即、多功能、經(jīng)濟(jì)地完成混煉的三要素：剪切、分流和置換。在特種擠出機(jī)的研究領(lǐng)域，經(jīng)我國(guó)廣大科技工作者努力，在一些主要的幾種如排氣擠出機(jī)、串聯(lián)式磨盤(pán)螺桿擠出機(jī)、往復(fù)式單螺桿銷(xiāo)釘擠出機(jī)、發(fā)泡擠出機(jī)、帶熔體齒輪泵的擠出機(jī)、串聯(lián)式多階擠出機(jī)、行星螺桿擠出機(jī)等在均有廠家生產(chǎn)，具備了獨(dú)立研究的能力，共享有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，目前已進(jìn)入系列化開(kāi)發(fā)研制階段。下面將著重就串聯(lián)式磨盤(pán)螺桿擠出機(jī)和往復(fù)式單螺桿銷(xiāo)釘擠出機(jī)的應(yīng)用范圍、新一代機(jī)型的開(kāi)發(fā)研制以及理論研究進(jìn)行闡述。

2 應(yīng)用范圍

2.1 串聯(lián)式磨盤(pán)擠出機(jī)

串聯(lián)式磨盤(pán)擠出機(jī)適用于從橡膠、塑料到陶瓷等各類(lèi)工業(yè)材料的連續(xù)密煉機(jī)；可制取其它螺桿擠出機(jī)無(wú)法加工的特殊高分子合金材料及高填充的物料，列如：塑料的納米熔融插層改性，如PET/MMT熔融插層改性；塑料與有機(jī)填充料的共混改性，PVC與木粉的共混改性；熱敏性物料的共混，如粉末涂料的制備；再生膠脫硫；一步法PVC異型材成型。如圖1所示

2.2往復(fù)式單螺桿銷(xiāo)釘擠出機(jī)，又稱(chēng)Buss機(jī)，不僅是生產(chǎn)塑料粉料和涂料的理想設(shè)備，而且還適用于工程塑料、電線(xiàn)電纜料、軟硬PVC、熱固性塑料以及各種色母料的配混、造粒和成型。尤其在加工那些要求混煉質(zhì)量高而且又對(duì)剪切和加熱比較敏感的物料時(shí)，該機(jī)更能顯示出其“三低一高”（低壓力、低剪切、低溫升和高混煉質(zhì)量）的特有優(yōu)勢(shì)。圖2所示

3 新一代機(jī)型的開(kāi)發(fā)研制

3.1 新一代串聯(lián)式磨盤(pán)擠出機(jī)

新一代串聯(lián)式磨盤(pán)擠出機(jī)的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)是在本實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有機(jī)組的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。新一代機(jī)型的加料段中螺桿采用錐形大導(dǎo)程螺紋元件，機(jī)筒內(nèi)襯套上開(kāi)設(shè)有軸向溝槽，以加大螺桿加料段輸送和建壓能力，其結(jié)構(gòu)三維模型如圖2所示；新一代機(jī)型的螺桿仍然采用組合的形式（見(jiàn)圖3），但動(dòng)盤(pán)與定盤(pán)之間的間隙采用非等間隙設(shè)計(jì)，更有利于物料的分散混合；計(jì)量段螺桿幾何參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，采用小導(dǎo)程螺紋元件，起到穩(wěn)定擠出和建立壓力的作用。