超高分子量聚乙烯管擠出技術(shù)
2025年02月05日 09:07:11
來源：河南鑫鼎新材料科技有限公司 >> 進(jìn)入該公司展臺
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由于超高分子量聚乙烯管分子量高、分子鏈高度纏結(jié)，熔體黏度高達(dá)10 8 Pa?s以上，無法應(yīng)用常規(guī)的塑料加工方法。超高分子量聚乙烯管的擠出加工主要包括柱塞擠出、單螺桿擠出和雙螺桿擠出等擠出成型方法。
柱塞擠出成型為一種準(zhǔn)連續(xù)的成型方式，可認(rèn)為是一種高效的壓制燒結(jié)成型方法。超高分子量聚乙烯管柱塞擠出具有不受超高分子量聚乙烯管分子量大小的約束、成型過程中物料受到的剪切作用小、材料氧化降解程度小的優(yōu)勢，然而屬于非連續(xù)性加工，制品的性能不均一。
超高分子量聚乙烯管在單螺桿中的運(yùn)動可看作是固體輸送過程，即粉末固體半固體高黏彈固體的變化過程，是典型的“塞流”輸送。單螺桿擠出機(jī)螺桿尾部的止推軸承能承受高的背壓，料筒內(nèi)壁開軸向槽，槽的斷面為拋物線狀，可阻止料塞形成。 2012年以來，本文作者所在公司與國內(nèi)研究單位合作，突破常規(guī)單螺桿擠出技術(shù)在管徑方面的限制，制備的管徑可達(dá)800mm；同時配合樹脂解纏結(jié)技術(shù)，大大提高了擠出效率，擠出速率可以達(dá)到15m/h。
雙螺桿擠出機(jī)有同向及異向旋轉(zhuǎn)兩類，物料在其中受到的作用和輸送原理與單螺桿是不同的。對于超高分子量聚乙烯管而言，采用具有連續(xù)通道的同向旋轉(zhuǎn)的雙螺桿擠出將更為有利。
雙螺桿的正向輸送作用能克服超高分子量聚乙烯管粉料在螺桿中的打滑現(xiàn)象，大大提升進(jìn)料能力。然而，熔融狀態(tài)下的超高分子量聚乙烯管黏度，輸送阻力很大，對螺桿的軸向推力要求較高。國外對超高分子量聚乙烯管雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行了大量的改進(jìn)，并配以的電控設(shè)備，于80年代后期實現(xiàn)了連續(xù)擠出生產(chǎn)。 國內(nèi)開發(fā)了錐形同向雙螺桿擠出技術(shù)制備超高分子量聚乙烯管管材，具有擠出力大、塑化性能好、效率高、比功率小等特點(diǎn)，目前處于應(yīng)用推廣階段。近年，有研究采用體積拉伸形變?yōu)橹鲗?dǎo)的偏心轉(zhuǎn)子擠出機(jī)加工超高分子量聚乙烯管材料，為今后開發(fā)新型的高效擠出技術(shù)提供了思路。
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