塑料混料的目的

    混料的目的是为了特定的应用而将塑料原材料转变为可加工的混合物，它包括许多单元操作。混料涉及热塑性塑料、热固性塑料和弹性体。说到单元操作，混料是由诸如下列的许多加工过程组合而成的：

    一聚合物和各种助剂（稳定剂、润滑剂、塑化剂、颜料、填料、阻燃剂、交联剂、发泡剂等）的混合和这些组分的充分分散，

    一用玻璃纤维或炭纤维或天然纤维如亚麻、剑麻纤维、大麻子来增强塑料；

    一掺混各种聚合物及将它们合金化；

   一掺混具有相似分子结构但相对分子质量显著不同的各种聚合物，

    一均化单一的聚合物熔体，或通过控制剪切条件来改进流动行为；

    一反应挤出。

    混料还涉及以下分离过程：

    一脱去挥发物（残余单体、溶剂、水）

    ～聚合物溶液的浓缩；

    一一过滤聚合物熔体以将指定杂质分离出去；

    一·造粒，使混合物形成易于处理和适于加工的形式。

    通常，上述单元操作的对象都是聚合物熔体，因此这些操作在高粘度的相态中进行。例外的情况是对处于自由流动状态的原料（粉料、粒料、片状及碎屑状物料等）的预混合操作，这一操作常先于熔融。还有的操作涉及减小原料、废料和边角料的尺寸及某些聚合物的磨细。

本章不讨论这些特殊的操作。

  混料技术的发展和经济上的重要性

    在20世纪50年代主要的聚合物品种出现后，60年代开始了大规模的连续混料操作。

 1933年以后，塑料工业中出现J，混料这一概念。术语“混料”(compounding)首先出现于该年度7月份出版的德国“Kunststoffe”杂志中K Brandenburgcr所撰写的文章“Compoundingof morden high speed resins中。但是聚合物混料技术的起源却可追溯到19世纪70年代。

我们可以清楚地将混料的发展分为五个阶段：

    1870～1910：开始：非连续混合器、捏合器、脱挥器的发明与发展。非连续混料过程的引入。

    1910～19 35：橡胶、纤维素、赛璐珞、虫胶、酪蛋白及类似树脂的非连续混料的实现。混料生产线

    1935～1960:连续式脱水过程、螺杆捏合器和螺杆脱挥器的发明与发展。对所有类型的热塑性和热固性塑料连续混料概念的引入。继续对橡胶基产品的非连续混料。

    1960～1985:实现对所有热塑性和热固性塑料的大规模连续混料和对橡胶的非连续混抖的继续。

    1985～1995:针对聚烯烃的高产量和独立生产线概念的出现。在对配方的多样化和操作灵活有较高要求的工程塑料的混料中，较小的混料设备受到人们的青睐。在原料可自由流动时，连续混料也用于橡胶。

    根据文献估计，1977年西方国家大约56%的聚合物产品预先经过螺杆混料。对今天的世界塑料生产来说，这一数据也许是下限。假定1 993年世界塑料产量大约为9000万吨，则其中至少有6000万吨经过了螺杆混料设备。此外，大量的PVC树脂通过高速混合器而成为干混料，或成为塑料凝胶。可以假定，在最终转变为产品以前，至少有70%的聚合物在某一种设备中经过了混料。

  混料生产线

    用于塑料的混料生产线由基本的混料机和为特定用途而适当配置的辅助设备所组成。主要的混料机通常是连续捏合机、螺杆排气机或特殊的挤出机。连续螺杆捏合机的设计必须适合一系列单元操作，包括塑化、混合、均化、分散、反应挤出、脱去挥发物、过滤熔体及造粒、为压延机供料的挤出或挤出热固性塑料。在某些场合，通常是在产量低于3t/h时，还希望将熔体直接挤出为最终形状。

    螺杆捏合机的一个特点是其螺杆的设计通常针对特殊的最终产品。其目的是在特殊区段使剪切强度可控，以及依靠在螺槽中对料流的反复细分、改变料流方向和螺槽中各层物料的互换的方法加强分散混合的强度。

    另一特点是它有相对高的比能量（比能量指相对于设备来说所配备的主驱动动力）．以便使剪切热远远超过外设加热器传人的热量。

    单螺杆和双螺杆挤出机是专为塑化和挤出设计的。为了改善塑化和分散的混合效果，这些螺杆挤出配有专门的混合与剪切元件。如果想

通过标准螺杆用引入较多的可控制的剪切来连续地改变大体上是非湍流的料流的话，就应该使用螺杆捏合机。由基本的螺杆挤出机到螺杆捏合机的转变是连续的。

    现在的混料机市场上，有三种在工业中流行的系统。它们是：

    一同向旋转全啮合双螺杆挤出机；

    一异向旋转非啮合双螺杆挤出混炼机。

    一双向旋转单螺杆捏合器( Ko-kneader)。