МИНОБРНАУКИ РОССИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Московский технологический университет» МИТХТ
|
Кафедра химии и технологии переработки пластмасс и полимерных композитов
О.Б. УШАКОВА
ОЦЕНКА КАЧЕСТВА СМЕШЕНИЯ ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИЦИЙ
Учебно-методическое пособие
для студентов, обучающихся по направлению подготовки 18.03.01 «Химическая технология» профиль «Технология
и переработка полимеров» и направлению подготовки 18.04.01 «Химическая технология», магистерская программа «Химическая технология переработки пластмасс и композиционных материалов»
Москва МИТХТ 2016
УДК 678.6: 678.05
ББК 35.71
У 93
Утверждено редакционно-издательским советом МИТХТ в качестве учебного пособия для студентов
Подготовлено на кафедре химии и технологии переработки пластмасс и полимерных композитов
Рецензенты: к.т.н. проф. Люсова Л.Р. и
к.т.н. доц. Чалая Н.М.
Ушакова О.Б.
Оценка качества смешения полимерных композиций
Учебно-методическое пособие
М.: МТУ, 2016. – 42 с.
Isbn 978-5-7339- © Ушакова о.Б., 2016
© МИТХТ, 2016
Введение
Смешение – это процесс, уменьшающий композицион-ную неоднородность системы.
Смешению подвергаются разные системы. В переработ-ке пластмасс наибольшее значение имеет смешение твердо-го порошкообразного вещества с вязкой жидкостью (распла-вом полимера или пластификатором) и смешение двух вяз-ких жидкостей, т. е. получение смеси полимеров. Эффек-тивность смешения определяется в большей степени тем, насколько мы овладели техникой смешения, нежели его тео-рией. Тем не менее, знание теории смешения позволяет пол-нее овладеть техникой этого процесса, т. е. обеспечить его наибольшую эффективность.
Виды процессов смешения
Смешение – это сложные физико-механический и фи-зико-химический процессы, связанные с воздействием сило-вых полей, перемещением исходных компонентов в объеме смесительного аппарата по сложным траекториям, с образо-ванием системы, характеризующейся статистически случай-ным распределением компонентов. При получении пласти-ческих масс в полимеры вводят наполнители, стабилизато-ры, пластификаторы, смазки, красители, пигменты и другие модификаторы и добавки. В состав смеси могут входить два и более исходных компонентов. Для многокомпонентных сме-сей процесс смешения можно рассматривать как смешение каждого последующего компонента с ранее полученной сме-сью. Процесс смешения может быть периодическим или непре-рывным.
Периодический процесс смешения заключается в за-грузке всех компонентов одновременно или в определенной последовательности в смеситель и их перемешивании в те-чение заданного времени до получения требуемого качес-тва материала, после чего он выгружается из смесителя. Этот процесс наиболее широко распространен в промыш-ленности переработки пластмасс.
По такому принципу работают смесители разных типов: барабанные, вихревые, роторные, валковые, смесители за-крытого типа Бенбери, а также различные типы мешалок. Такие смесители удобны в работе, позволяют легко менять последовательность введения компонентов и регулировать температуру.
Непрерывный процесс смешения наиболее прогрессив-ный и заключается в осуществлении смешения исходных компонентов в объеме аппарата под воздействием смеси-тельных органов, получении готового материала заданного качества смешения и непрерывной его выгрузке или полу-чения непрерывного изделия.
Для непрерывного смешения чаще всего используют экструдеры различных типов одно- и двухшнековые, осцил-лирующие и дисковые, модификаторы с различными типами смесительных насадок и др .
Значительный прогресс в технологии достигается при совмещении непрерывного процесса смешения с получени-ем готового длинномерного изделия, например методом экструзии. Непрерывное смешение обеспечивает высокую про- изводительность, хорошее качество смешения и высокую про-изводительность.
Различают два основных механизма смешения: прос-тое и дисnергирующее.
Под простым смешением понимают процесс, в ре-зультате которого происходит хаотически случайное рас-пределение частиц исходных компонентов в объеме без из-менения их начальных размеров.
Диспергuрующее смешение – это процесс смешения, который сопровождается изменением (уменьшением) на-чальных размеров частиц компонентов, связанный с их дроблением, разрушением агрегатов, деформированием и распадом дисперсной фазы и т.д. Основная задача диспер-гирующего – смешения разрушить агрегаты твердых частиц распределить их в объеме жидкого полимера.