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超高分子量聚乙烯管挤出技术
文章来源:未知      发布者:admin 时间:2022-07-17
        由于超高分子量聚乙烯管分子量高、分子链高度缠结,熔体黏度高达10 8 Pa·s以上,无法应用常规的塑料加工方法。超高分子量聚乙烯管的挤出加工主要包括柱塞挤出、单螺杆挤出和双螺杆挤出等挤出成型方法。
        柱塞挤出成型为一种准连续的成型方式,可认为是一种高效的压制烧结成型方法。超高分子量聚乙烯管柱塞挤出具有不受超高分子量聚乙烯管分子量大小的约束、成型过程中物料受到的剪切作用小、材料氧化降解程度小的优势,然而属于非连续性加工,制品的性能不均一。
        超高分子量聚乙烯管在单螺杆中的运动可看作是固体输送过程,即粉末固体半固体高黏弹固体的变化过程,是典型的“塞流”输送。单螺杆挤出机螺杆尾部的止推轴承能承受高的背压,料筒内壁开轴向槽,槽的断面为抛物线状,可阻止料塞形成。
       
        2012年以来,本文作者所在公司与国内研究单位合作,突破常规单螺杆挤出技术在管径方面的限制,制备的最大管径可达800mm;同时配合树脂解缠结技术,大大提高了挤出效率,挤出速率最快可以达到15m/h。
        双螺杆挤出机有同向及异向旋转两类,物料在其中受到的作用和输送原理与单螺杆是不同的。对于超高分子量聚乙烯管而言,采用具有连续通道的同向旋转的双螺杆挤出将更为有利。
        双螺杆的正向输送作用能克服超高分子量聚乙烯管粉料在螺杆中的打滑现象,大大提升进料能力。然而,熔融状态下的超高分子量聚乙烯管黏度极高,输送阻力很大,对螺杆的轴向推力要求较高。国外对超高分子量聚乙烯管双螺杆挤出机进行了大量的改进,并配以先进的电控设备,于80年代后期实现了连续挤出生产。
        
       国内开发了锥形同向双螺杆挤出技术制备超高分子量聚乙烯管管材,具有挤出力大、塑化性能好、效率高、比功率小等特点,目前处于应用推广阶段。近年,有研究采用体积拉伸形变为主导的偏心转子挤出机加工超高分子量聚乙烯管材料,为今后开发新型的高效挤出技术提供了思路。
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