垂直式微型錐形雙螺桿擠出機在高分子合成領域的應用具有顯著優勢,尤其在材料改性、反應擠出和實驗室研究中表現突出。以下從功能特點、具體應用場景及技術優勢三方面綜合分析其應用:
一、功能特點與設計優勢
高效混合與剪切能力
錐形雙螺桿的設計通過逐漸縮小的螺桿間距,增強對物料的剪切力和壓縮效果,尤其適合處理高粘度或熱敏性材料(如PVC、交聯聚乙烯等)。微型化設計結合垂直結構,可節省實驗室空間,同時通過精確控制轉速、溫度和壓力,實現高分子材料的均勻混合與塑化。反應擠出功能
雙螺桿擠出機可在連續加工中引入化學反應,如機械化學合成(Mechanochemistry),通過剪切力和擠壓力直接引發無溶劑反應,適用于藥物共晶、金屬有機骨架(MOFs)等精細化學品的合成。靈活性與可控性
微型設備支持模塊化配置,可根據需求更換螺桿元件(如反螺紋、齒盤元件等),靈活調節混合強度與停留時間,滿足高分子合成中不同配方的工藝要求。
二、具體應用場景
高分子共混與復合材料制備
在聚合物共混改性中,錐形雙螺桿擠出機可均勻分散納米填料(如碳纖維、玻璃纖維)或功能添加劑(阻燃劑、抗靜電劑),提升材料的力學性能或功能性。例如,玻璃纖維增強聚丙烯復合材料的生產即依賴雙螺桿的高效分散能力。熱敏性材料加工
適用于聚氯乙烯(PVC)、熱熔膠等熱敏材料的成型。垂直式設計減少物料滯留時間,結合精確溫控系統,避免材料降解,確保產品質量穩定。實驗室研究與小批量生產
微型設備適用于高校和企業研發部門,如合成聚合物納米復合材料、生物基材料或微膠囊。其少量物料需求和高效節能特點,降低了研發成本。綠色化學與無溶劑合成
通過機械化學技術,實現無溶劑連續反應,減少廢物排放。例如,深層共晶溶劑(DES)和藥物共晶的合成已通過雙螺桿擠出工藝實現規模化潛力。
優勢(相較于臥式機):
n 加料更便捷
n 有效防止爬桿現象
n 物料分散性更好
n 可加液態溶劑
n 多種擴展模塊,可擠片、注塑、拉膜、紡絲
產品特點:
微型化方案:設備尺寸為580*360*780mm,占地小,能在實驗臺和通風櫥操作使用。使用5~15g原料即可開展共混實驗,特別適合微量樣品的加工實驗。
專業化設計:螺桿為擁有自主知識產權的雙螺旋變距變徑螺桿,有效防止高粘聚合物爬桿;料腔內有自主知識產權的共混內循環通道,可模擬聚合物在螺桿中停留時間。
功能化軟件:配備自主設計的流變控制軟件,可測量混合物的流變性能,具有軸向力測量,可實現單次循環共混、定時循環共混、連續加料共混、定速共混、定扭矩共混加工實驗模式。
快速化實驗:實驗操作簡捷高效,從熔融、聚合、擠出到注塑樣條僅需十幾分鐘
簡單化維護:料筒可180°平開,方便料腔和螺桿的清洗及保養;螺桿和料腔均采用進口模具鋼,并進行抗磨損和耐化學處理。
擴展化接口:可配套微型注塑機使用,制作注塑樣條。可配備拉膜和紡絲口模,開展模擬紡絲和流延膜加工實驗。