химический каталог




Энциклопедия полимеров. Том 3 (Полиоксадиазолы-Я)

Автор главный редактор В.А.КАБАНОВ

е, поперечное сечение к-рого напоминает восьмерку. Примерно в средней части червяков располагаются секции с обратной нарезкой, создающей встречное движение материала, в результате чего смесь перемешивается более интенсивно. Т. к. угол подъема вин-.тового канала в зоне встречного потока материала мал, общее поступательное движение его по направлению к гранулирующей головке остается неизменным. С.-гранулятор применяется для удаления летучих, напр. из гранулированного каучука, для гомогенизации смесей на основе поливинилхлорида и др. полимеров.

В роторно-червячных С, напр. типа микструдеров (ФРГ), различают: 1) зону питания, в пределах к-рой роторы имеют винтовую взаимно зацепляющуюся нарезку (здесь масса пластицируется и продавливается под давлением дальше); 2) зону смешения, где роторы имеют профиль, подобный роторам С. типа «Бенбери» (за исключением того, что обе лопасти ротора простираются на всю длину зоны смешения); 3) зону дозирования, в которой роторы выполнены как обычные дозирующие червяки (здесь смесь окончательно гомогенизируется и продавливается через гранулирующую решетку головки).

В конструкциях С. типов фарелл и ZSK сочетаются двухчервячный экструдер с двухроторным С. В С. типа фарелл полимер и все остальные ингредиенты смеси непрерывно загружаются в С. и проталкиваются незацепляющимися червяками в смесительную камеру, в к-рой расположены двухлопастные роторы. Время пребывания смеси в камере регулируется изменением (с помощью дроссельной заслонки) сопротивления щелевой головки экструдера. Такой С. применяется для гомогенизации термопластов, а также для приготовления резиновых смесей. Отличительная особенность С. типа ZSK — составные роторы, подающие секции к-рых набираются из взаимно зацепляющихся трехзаходных червяков, а смесительные — из треугольных кулачков, число к-рых можно изменять в зависимости от технологич. требований. Червяки расположены рядом внутри многосекционного корпуса, имеющего несколько зон для отсоса летучих. Для лучшего захвата порошкообразного материала червяками в загрузочном окне смонтирован трехлопастной питатель. Количество смесительных зон м. б. доведено до четырех при применении червяков увеличенной длины. Такие С. применяют в основном для введения в композиции стабилизаторов, для гранулирования порошкообразного полиэтилена низкого давления и полипропилена.

Для непрерывного смешения, проведения механохи-мич. синтезов и введения наполнителей в пластмассы и эластомеры применяют, напр., двухроторный модификатор, а также дисковый экструдер.

Расчет смесителей (любых конструкций) должен включать: определение производительности и мощности, необходимой для обеспечения работы С. В отдельных случаях (напр., для роторных смесителей) производят тепловой расчет, главная цель к-рого — определение темп-ры смеси и в итоге выбор необходимых вариантов системы охлаждения. Для расчета отдельных конструктивных параметров (напр., радиусов лопасти, размеров лопатки) используют эмпирич. ф-лы.

Лит.: Рябинин Д. Д., Л у к а ч Ю. Е., Смесительные машины для пластмасс и резиновых смесей, М., 1972; Макаров Ю. И., Аппараты для смешения сыпучих материалов, М., 1973; Оборудование предприятий по переработке пластмасс, под ред. В. К. Завгороднего, Л., 1972; Herrmann Н., Schne-ckenmaschinen in der Verfahrenstechnik, Berlin—[u. a.], 1972.

P. В. Торнер.

СМЕШЕНИЕ полимерных материалов (mixing, Mischen, melangeage) — технологич. процесс, применяемый для введения в полимер ингредиентов полимерных материалов (вулканизующих агентов, наполнителей, пластификаторов, стабилизаторов и др.), а также для совмещения различных полимеров (см. Совместимость) с целью получения гомогенных смесей.

Тип и количество вводимых при С. ингредиентов зависят прежде всего от природы исходного полимера и предполагаемой области применения получаемой композиции. О составе конкретных композиций см. статьи о пластмассах, каучуках, клеях, лакокрасочных материалах (напр., Полиамидные пластмассы, Бутадиен-сти-ролъные каучуки, Алкидные лаки и эмали, Полиакриловые клеи). С. осуществляют в различных смесителях периодич. или непрерывного действия.

Смешение высоковязких сред. С. высоковязких полимеров (вязкость 50 н-сек/м2, или 500 пз) друг с другом или с сыпучими либо жидкими ингредиентами осуществляется гл. обр. под действием механич. сил (из-за высокой вязкости смеси диффузия протекает крайне медленно). Процесс характеризуется очень низкими значениями критерия Рейнольдса (Re<^l), что соответствует ламинарному течению (т. наз. ламинарное С). Ингредиенты (напр., сажа, мел, красители) вводят в виде более или менее крупных кусков (от неск. мм до десятков сл»), к-рые в процессе С. также измельчаются (т. е. подвергаются диспергированию). Эксплуатационные характеристики изделий зависят не только от равномерности распределения смешиваемых ингредиентов, но и от полноты протекания при С. физико-хим. процессов, напр. набухания полимера в пластификаторе, формирования сажекаучукового геля при изготовлении саженаполненных резиновых смесей.

При С. высоковязких полимеров в результате гл. обр. деформации сдвига увеличивается поверхность раздела введенных ингредиентов, и распределение их в массе становится более однородным. Если в исходном состоянии поверхность раздела между распределяемой (диспергируемой) фазой и дисперсионной средой ориентирована нормально к направлению деформирующего усилия, процесс С. происходит интенсивно и получается гомогенная смесь; если же эта поверхность ориентирована параллельно, перемешивания происходить не будет. Поскольку деформация сдвига определяется не только напряжением сдвига, но и реологич. характеристиками среды, интенсивность С. сильно зависит от соотношения вязкостей диспергируемой фазы и дисперсионной среды. Если вязкость диспергируемой фазы намного превышает вязкость дисперсионной среды, то, хотя последняя и будет подвергаться значительным деформациям сдвига, диспергируемая фаза практически не будет деформироваться. Это объясняется тем, что внутренние силы вязкого трения, к-рые определяются вязкостью дисперсионной среды и обусловливают С. (при условии нормальной ориентации поверхности раздела между диспергируемой фазой и дисперсионной средой к направлению деформирующего усилия), недостаточны для деформации более вязкой фазы. Поэтому при С. целесообразно добавлять менее вязкий компонент к более вязкому; для этого обычно темп-рный режим С. выбирают таким, чтобы вязкость дисперсионной среды была больше, чем диспергируемой фазы.

Измельчение вводимых в полимер твердых ингредиентов до частиц заданного размера, обеспечивающего гомогенность смеси, происходит в результате воздействия на ингредиенты напряжений сдвига, возникающих из-за наличия в системе относительного смещения дисперсионная среда — диспергируемая фаза. Силы, связывающие частицы ингредиента в более крупные образования, независимо от их природы, можно охарактеризовать двумя показателями: абсолютной величиной и радиусом действия. При оценке абсолютной величины предполагают, что простейшее образование состоит из двух частиц. В этом случае для разрушения такого образования необходимо, чтобы: 1) силы вязкого трения, возникающие на поверхности образования, были достаточно велики и могли преодолеть силы взаимодействия частиц (адгезию, электростатич. притяжение и др.); 2) разделенные частицы были удалены друг от друга на расстояние, превышающее радиус действия этих сил, иначе, как только силы, вызывающие разрушение образования, уменьшатся (это всегда происходит при вращении образования в поле напряжений), частицы вновь соединятся.

Поиск оптимальных условий измельчения (диспергирования) связан с определением сил вязкого трения и выявлением начальной ориентации диспергируемого образования по отношению к направлению деформирующего усилия. Увеличение напряжения сдвига всегда способствует более интенсивному измельчению. Для каждой системы, подлежащей С, существует свое критич. напряжение сдвига, ниже к-рого измельчения не происходит. Если напряжение сдвига незначительно превышает критич. значение, в процесс будут вовлечены только наиболее крупные образования, имеющие благоприятную начальную ориентацию. Если конструкция смесителя не обеспечивает периодич. изменения ориентации образований к направлению деформирующего усилия (т. е. в системе реализуется только одномерная деформация сдвига), при С. разрушатся лишь те агрегаты, исходная ориентация к-рых близка к оптимальной. Остальные просто ориентируются в направлении деформации. Напротив, периодич. изменение направления деформации приводит к периодич. переориентации образований, обеспечивающей дальнейшее их измельчение. В итоге каждое образование окажется благоприятно ориентированным относительно направления деформации и будет разрушено.

При С. полимеров в вязкотекучем состоянии под действием напряжений сдвига происходят различные механохимич. реакции (см. Механохимия).

Смешение жидких маловязких систем. С. маловязких полимерных р-ров или эмульсий происходит в результате одновременного протекания молекулярной диффузии и механич. перемешивания. Для интенсификации С. его стремятся вести в турбулентном режиме (от Re>30 до Re>200). Поэтому иногда С. жидких маловязких систем наз. турбулентным.

Смешение сыпучих материалов. С. сыпучих (порошкообразных и гранулированных) полимерных материалов проводят с целью нанесения красителей на гранулы, получения композиций с определенным индексом расплава (напр., в производстве материалов на основе поливинилхлорида и полиолефинов) и др. Этот вид С. применяют также при изготовлении резиновых смесей из гранулированных или дробленых каучуков.

Оценка качества смешения. Для оценки качества С. используют статистич. критерии, позволяющие сравнить статистич. характеристики полученной (реальной) и «идеальной» смесей. При описании однородности (гомогенности) смеси обычно предполагают, что диспергируемая фаза и дисперсионная среда состоят из частиц одинакового размера. Такое допущение позволяет ввести в качестве условной характеристики дисперсионной среды понятие «числ

страница 121
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280 281 282 283 284 285 286 287 288 289 290 291 292 293 294 295 296 297 298 299 300 301 302 303 304 305 306 307 308 309 310 311 312 313 314 315 316 317 318 319 320 321 322 323 324 325 326 327 328 329 330 331 332 333 334 335 336 337 338 339 340

Скачать книгу "Энциклопедия полимеров. Том 3 (Полиоксадиазолы-Я)" (21.36Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
деньги на пожертвование
чиллера техническое обслуживание
урны-пепельницы для мусора уличные металлические
потерпевший гольдинер билеты

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(20.08.2017)