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《浙江大学》 2009年
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聚合物在同向双螺杆挤出机中的流动、混合与反应

周光大  
【摘要】:针对聚合物反应挤出中聚合物流体在挤出机中的流动、混合与反应问题,研究了同向双螺杆挤出机中螺杆结构、螺杆位置及挤出条件下物料的停留时间及其分布的变化规律,考察了聚合物流体在螺纹推进段、捏合段流动机理。以聚己内酰胺(PA6)、聚对(间)苯二甲酸己二胺(PA6IcoT)为代表体系,探讨了聚合物间熔融挤出过程中的交换反应、反应机理以及酰胺化反应产物表征。 通过急停开启法跟踪了全螺杆各位置上各时刻示踪剂的浓度变化,揭示了不同螺杆结构下聚合物停留时间分布(RTD)的演变及在各螺杆功能段的平均停留时间。研究了RTD随挤出条件的变化,探明了剪切、喂料速度等因素对螺杆各位置的RTD的影响。 利用有效体积法考察了不同挤出条件、螺杆位置时螺纹推进段的局部RTD与填充度。对于相同结构的螺纹推进段,其局部RTD与所在螺杆中的位置密切相关,而填充度主要受喂料速度、推进段位置的影响。喂料速度、螺杆转速、相邻捏合段间的距离以及聚合物的受热程度等均会影响螺杆的拖曳能力,从而影响到流体的停留时间及RTD拖尾程度。 用RTD的方法研究了挤出机内部捏合段内的级间回流现象。提出了一个物理意义比较明确的捏合段流体流动模型(BPGCM模型),结合实验结果定量地获得了各挤出条件下的回流程度,并预测了压力梯度临界点位置。 通过产物的核磁分析、分子量分布及结晶行为表征,研究了PA6与PA6IcoT熔融共混体系的酰胺交换反应,考察了催化剂(TPP)对反应的影响。结果表明,由于酰胺交换反应进行缓慢,反应时间较短时可以用MWD的变化进行表征,反应时间较长时可以用~(13)C NMR进行直接表征。TPP的加入使PA共混物的结晶能力明显下降,~(13)C NMR及MWD分析表明至少有部分TPP起到了促进PA端基间的酰胺化反应。 用Monte Carlo方法模拟了双组分聚酰胺共混时,聚酰胺自身的重组反应及相互间交换反应及对体系MWD的影响,并将实验得到的MWD结果与模拟结果进行了对比。系统研究了体系平均聚合度、组成比例、初始分布等条件对酰胺反应的影响,跟踪了体系内参与反应的反应物种类、浓度及共混物的MWD变化情况。模拟结果表明,当参与反应的两种PA平均分子量比较接近或者两者比例较接近时,MWD可以更快地接近于平衡分布。模拟结果可用以表征酰胺化反应,预测这一反应所引起的聚合物MWD及流变特性的变化。 系统剖析了PA6与PA6IcoT熔融共混物的结晶度、结晶形态、结晶动力学以及宏观热性能的变化。结果表明,PA6与PA6IcoT为相容体系;无定形PA6IcoT的比例变化时主要改变的是体系结晶片层厚度及结晶完善程度,而结晶条件则决定了可以发生结晶的比例及生成晶体的种类。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:TQ320.6

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【引证文献】
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1 孙加明;PBS-PA6IcoT交换反应及其产物研究[D];浙江大学;2011年
【参考文献】
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1 张先明;许忠斌;冯连芳;;螺杆挤出机中停留时间分布模拟研究进展[J];高分子材料科学与工程;2005年06期
2 任敏巧,张志英,莫志深,张宏放;高聚物结晶后期动力学过程的研究进展[J];高分子通报;2003年03期
3 张敏;孙胜;贾玉玺;宫晓峰;;聚合物挤出过程中的数值模拟技术[J];高分子通报;2006年03期
4 黄清;;啮合双螺杆挤出机的输送与混合特点[J];甘肃科技;2006年02期
5 钱震宇,周宁,史建中,郭宝华;PA1010的熔融扩链反应[J];合成树脂及塑料;2002年04期
6 邢应生,朱复华;螺杆冷却时单螺杆挤出熔融的可视化研究(英文)[J];合成橡胶工业;2004年04期
7 周光大;曹堃;姚臻;李伯耿;胡国华;;同向双螺杆挤出机的停留时间分布及填充度[J];化工学报;2006年12期
8 张红荣,魏运方;高性能半芳香族尼龙工程塑料的性能及应用进展[J];精细化工中间体;2002年06期
9 容建华,王一中,苏华武,余鼎声;含磷化合物对尼龙66的扩链研究[J];塑料工业;1999年04期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 孙静,吴大鸣,许红,王建华,江顺亮;单螺杆挤出过程计算机仿真系统的研究开发[J];工程塑料应用;2002年10期
2 郭建平,黄步明;塑料注塑加工中结晶与取向的探讨[J];工程塑料应用;2003年10期
3 张春吉,唐跃,张惠敏;塑料挤出成型发展概况[J];工程塑料应用;2004年02期
4 高原;王静江;;重型汽车改性PP侧护板的研制[J];工程塑料应用;2005年10期
5 刘成伟;高原;王静江;赵功硕;;不同螺杆组合和加料工艺对改性ABS力学性能的影响[J];工程塑料应用;2006年02期
6 王静江;;增韧尼龙滑轮专用料的研制及应用[J];工程塑料应用;2007年10期
7 潘宝霞;贾朝阳;;挤出机双流道筒体的设计及换热能力的计算与分析[J];工程塑料应用;2010年09期
8 潘文喆;;PC螺杆的实验研究[J];工程塑料应用;2010年11期
9 伊大龙;罗兵;袁捷朝;;响应曲面法优化啮合同向双螺杆挤出机固体输送段主机功率消耗和固体输送量的研究[J];工程塑料应用;2010年11期
10 王华峰;周才根;;多螺杆挤出机的研究与应用[J];工程塑料应用;2011年09期
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1 白宇;王平;;双螺杆磨浆机的计算机辅助设计与模拟[A];“绿色制造 质量管理”——海南省机械工程学会、海南省机械工业质量管理协会2011年会论文集[C];2011年
2 郭洪江;马旭;齐龙;谭祖庭;廖醒龙;阳建华;;一种水稻田间育秧泥浆铺设试验台的研究[A];中国农业工程学会2011年学术年会论文集[C];2011年
3 任慧芳;;双螺杆挤出机的研究进展[A];巨化集团公司化工学会论文集(九)[C];2011年
4 李涛;;PA9T的生产技术与应用[A];2005塑料助剂生产与应用技术信息交流会论文集[C];2005年
5 吕玉卓;韩江;;双层钢带冷却制片机组的开发与应用[A];2009海峡两岸机械科技论坛论文集[C];2009年
6 吕玉卓;韩江;;双层钢带冷却制片机组的开发与应用[A];十三省区市机械工程学会第五届科技论坛论文集[C];2009年
7 徐克非;李德溥;;双螺杆挤压机操作参数对加工质量影响的研究[A];2006年中国机械工程学会年会暨中国工程院机械与运载工程学部首届年会论文集[C];2006年
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1 郑净植;聚丙烯/微、纳米二氧化硅复合材料的分散与性能[D];华中科技大学;2010年
2 杨韶辉;含萘环和长亚甲基链半芳香尼龙的合成与表征[D];郑州大学;2010年
3 金艳;注塑机精密塑化机理的研究[D];北京化工大学;2011年
4 杨静;串联式磨盘螺杆挤出机机理化性能的研究[D];北京化工大学;2011年
5 庄辉;长纤维热塑性复合材料的制备,性能和成型[D];华东理工大学;2011年
6 黎珂;基于流场作用的聚丙烯基多相体系形态演变与性能研究[D];华南理工大学;2011年
7 史廷春;人工耳软骨支架快速成形研究[D];清华大学;2003年
8 邢应生;螺杆冷却时单螺杆挤出过程熔融机理及相变行为的可视化研究[D];北京化工大学;2004年
9 何继敏;聚丙烯挤出发泡过程的理论及实验研究[D];北京化工大学;2002年
10 李晓林;单螺杆精密挤出机理的研究[D];北京化工大学;2003年
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1 曾武;叶片注射机成型PP/硅灰石填充体系的性能研究[D];华南理工大学;2010年
2 张鑫;单轴叶片挤出机中物料的形态演化及性能研究[D];华南理工大学;2010年
3 孙雨;尼龙6/1010共聚酰胺的制备及其结晶动力学的研究[D];华东理工大学;2011年
4 杨银初;双螺杆榨油机关键设计技术的研究[D];武汉工业学院;2010年
5 陈瑞芬;热处理和剪切对抗冲共聚聚丙烯相形态和结晶行为的影响[D];浙江大学;2011年
6 文珍稀;聚甲醛纤维的制备与表征[D];东华大学;2011年
7 李福森;多层共挤流涎成形过程温度控制技术研究[D];南京理工大学;2011年
8 周立新;基于UG的挤出机普通螺杆参数化设计与研究[D];华南理工大学;2011年
9 蔡思琦;叶片挤出机固体物料的压实过程及机理研究[D];华南理工大学;2011年
10 王兮希;无卤阻燃PC/ABS共混体系的加工工艺与性能研究[D];复旦大学;2011年
【同被引文献】
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1 钱志勇;刘孝波;;可生物降解聚酯酰胺共聚物研究进展[J];材料导报;2001年09期
2 郭宝华,丁慧鸽,徐晓琳,徐军,孙元碧;生物可降解共聚物聚丁二酸/对苯二甲酸丁二醇酯(PBST)的序列结构及结晶性研究[J];高等学校化学学报;2003年12期
3 孙元碧;徐军;徐永祥;燕立唐;郭宝华;;生物可降解聚丁二酸/甲基丁二酸丁二酯系列共聚物的合成和表征[J];高等学校化学学报;2006年02期
4 莫志深;;一种研究聚合物非等温结晶动力学的方法[J];高分子学报;2008年07期
5 曾建兵;李以东;李闻达;朱群英;熊竹;杨科珂;王玉忠;;HDI作为扩链剂合成含PLLA和PBS链段的聚酯氨酯[J];高分子学报;2009年10期
6 钱志勇,李赛,李曹,刘孝波;脂肪族聚酯-酰胺共聚物的合成、表征及降解[J];高分子材料科学与工程;2003年03期
7 周光大;姚臻;曹堃;李伯耿;;PA6/PA6IcoT相容共混物的结晶行为[J];高分子材料科学与工程;2009年09期
8 ;Crystalline Morphology and Crystallization Characteristics of In-situ Blends of Anionic Polyamide 6 with Noncrystallizable Semiaromatic Polyamide Copolymer[J];Chemical Research in Chinese Universities;2007年03期
9 刘孝波,张军华,杨德娟,何毅,朱方华;含ε-己内酯链节的可生物降解聚酯酰胺的合成与表征[J];合成化学;1999年02期
10 张海连,李赛,刘孝波;脂肪族支化聚酰胺酯的合成与性能[J];合成树脂及塑料;2004年05期
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1 高明;PBS基生物降解材料的制备、性能及降解性研究[D];北京化工大学;2004年
【二级参考文献】
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1 朱林杰,耿孝正;啮合异向双螺杆挤出过程聚合物粉料熔融可视化研究[J];北京化工大学学报(自然科学版);2000年01期
2 张志英;测定高聚物结晶动力学参数的非等温理论和方法[J];高分子通报;1994年03期
3 胡冬冬,陈晋南;啮合同向三螺杆挤出机中三维等温流动的数值模拟[J];化工学报;2004年02期
4 谈恩铭;耐高温尼龙—Zytel HTN[J];化工新型材料;2002年06期
5 翟羽伸;从新型聚酰胺树脂PA9T的开发看树脂品种牌号的创新[J];化工新型材料;1999年01期
6 蔡夫柳,张大省,张美,冯乃达,韩素文;聚酯扩链反应的研究[J];聚酯工业;1994年02期
7 李勇,江体乾;聚合物熔体三维挤出胀大的数值模拟[J];力学学报;2002年06期
8 黄树新,江体乾;积分型Maxwell流体挤出胀大的数值模拟[J];力学与实践;2001年06期
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1 马秀清;双螺杆挤出过程轴向循环流理论分析及实验研究[D];北京化工大学;2001年
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1 周南桥,卿艳梅,彭响方;聚合物反应性挤出加工及挤出反应器[J];中国塑料;2000年06期
2 赵玉辉;对聚驱抽油机井聚合物反应物的几点认识[J];油气田地面工程;2004年08期
3 应圣康;聚合物反应加工──材料科学发展的前沿技术[J];合成橡胶工业;1994年05期
4 周持兴,徐祥铭;聚合物反应加工的现状与发展动向[J];功能高分子学报;1992年02期
5 杜遥雪,瞿金平;聚合物电磁动态反应挤出机及其测控系统的研究[J];机械工程师;2002年07期
6 杜遥雪 ,瞿金平;聚合物反应挤出加工技术及其应用[J];新技术新工艺;2001年10期
7 王宗光;;聚合物加工[J];国际学术动态;2001年01期
8 李贵东,张巨生;反应挤出技术在聚烯烃中的应用[J];中国涂料;2001年03期
9 宋国君;谷正;杨淑静;杨超;;聚合物反应挤出技术[J];工程塑料应用;2007年04期
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1 刘付永;刘琛阳;;中性聚合物和聚电解质在离子液体中的流变行为[A];中国流变学研究进展(2010)[C];2010年
2 谢帆;周持兴;俞炜;吴德峰;;小振幅振荡剪切对聚合物反应的影响[A];2005年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2005年
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4 Katsuyoshi Nishinari;;魔芋葡甘聚糖-硼砂热可逆凝胶的流变学[A];第四届全国高聚物分子表征学术讨论会论文集[C];2004年
5 邢巍;;辽化聚乙烯装置先进控制的方案设计[A];加入WTO和中国科技与可持续发展——挑战与机遇、责任和对策(上册)[C];2002年
6 张宇;张平平;陈晓霞;黄艳;伍强贤;;用绿色高效的反应挤出法制备高性能热塑性淀粉[A];2010年全国高分子材料科学与工程研讨会学术论文集(下册)[C];2010年
7 谢波;胡睿;;固体聚合物电解池分离氢同位素的理论分析[A];第二届全国核技术及应用研究学术研讨会大会论文摘要集[C];2009年
8 齐会民;王光后;张健;高金淼;黄健翔;黄发荣;杜磊;;含硅芳炔树脂的改性及其性能研究[A];第十五届全国复合材料学术会议论文集(上册)[C];2008年
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1 ;为发展工程塑料提供强力手段[N];科技日报;2001年
2 中国塑机协会;聚合物动态反应加工技术的重大突破[N];中国机电日报;2001年
3 本报记者 仇方迎;突破“瓶颈”[N];科技日报;2001年
4 特约记者 朱晓霞记者 何平;石油树脂在线粘度分析系统在兰州石化有效运行[N];中国石油报;2008年
5 特约记者 仇国贤;奋斗铺就人生路[N];中国石油报;2006年
6 柯妍;我国农膜技术实现更新换代[N];中国化工报;2006年
7 李玉芳 李明;高熔体强度聚丙烯的制备方法[N];中国包装报;2008年
8 蓝岸;通信级塑料光纤生产线在深投产[N];深圳特区报;2007年
9 何小唐;高效控释肥料爱贝施[N];中国花卉报;2003年
10 若竹;爱贝施专用控释肥[N];中国花卉报;2004年
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1 周光大;聚合物在同向双螺杆挤出机中的流动、混合与反应[D];浙江大学;2009年
2 周骥;聚合物共混和枝化反应以及挤出成型过程计算机模拟研究[D];上海交通大学;2010年
3 王志明;菲醌的化学及衍生物的光电功能[D];吉林大学;2011年
4 刘磊;氟烯烃活性自由基聚合及氢氧根离子交换膜材料制备与表征[D];中国科学技术大学;2012年
5 杜金志;可降解高分子纳米颗粒及其作为药物输送载体的研究[D];中国科学技术大学;2011年
6 陈燕;含环糊精聚合物体系的构建及其生物应用研究[D];上海交通大学;2012年
7 祖艳红;固体酸碱催化剂的制备及在酯交换法制备生物柴油反应中的应用[D];吉林大学;2011年
8 张广成;聚烯烃的反应挤出研究[D];西北工业大学;2001年
9 常静;含芳环聚酰胺的合成与表征[D];浙江大学;2009年
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1 张晓飞;地质聚合物聚合机理的第一性原理研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
2 张雅倩;耐高温、耐高矿化度聚合物的合成、性能及应用[D];山东师范大学;2011年
3 张胜海;荧光素交联聚合物的合成及其一些分析应用特性[D];陕西师范大学;2011年
4 汪涛;热塑性聚氨酯弹性体/尼龙6共混相容性研究[D];华南理工大学;2011年
5 王银柱;联噻唑聚合物及其配合物的合成与性能研究[D];东华理工大学;2012年
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