傳統(tǒng)的單螺桿擠出機(jī)多為三段式設(shè)計(jì)，其主要功能是使顆粒狀或粉狀塑料塑化、均化并連續(xù)壓送至擠出機(jī)頭，在擠出過程中塑料經(jīng)歷了不同的物理狀態(tài)，但并不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。而在硅烷交聯(lián)聚乙烯管材生產(chǎn)過程中，原料在擠出機(jī)中除經(jīng)歷上述物理過程外，還要完成聚乙烯-硅烷接枝反應(yīng)，傳統(tǒng)的三段式單螺桿擠出機(jī)顯然不能完全適應(yīng)反應(yīng)擠出成型的要求，其主要缺陷在于物料的停留時(shí)間分布過寬以及物料完全熔融區(qū)相對(duì)長度較短等，同時(shí)還存在固體輸送段對(duì)固液混合體系的輸送效率低等問題。反應(yīng)擠出的具體要求是：
①原料干燥系統(tǒng) 工藝上要求樹脂的含水量不大于200mg/kg，若僅用普通的料斗式干燥器達(dá)不到干燥要求，為此，應(yīng)配備帶空氣除濕裝置的原料干燥系統(tǒng)。
②計(jì)量加料系統(tǒng) 瑞士耐士隆公司的單螺桿反應(yīng)擠出機(jī)配備先進(jìn)的稱重加料系統(tǒng)，固體、液體分別計(jì)量，其配比由計(jì)算機(jī)控制，精度可達(dá)0.25%。
采用國產(chǎn)精密計(jì)量泵，計(jì)量精度可以達(dá)到0.5%一1.0%。
由于乙烯基硅烷很容易吸收空氣中的水分而轉(zhuǎn)變?yōu)楣璐迹杂?jì)量加料系統(tǒng)均采取了嚴(yán)密的防潮措施。同時(shí)乙烯基硅烷的閃點(diǎn)較低，計(jì)量泵要配備防爆電機(jī)，與硅烷接觸的設(shè)備和容器要有可靠的地線，以防止靜電火花等引爆硅烷。
③塑化擠出部件 如前所述，單螺桿反應(yīng)擠出機(jī)除使塑料塑化外，還要確保聚乙烯與硅烷順利接枝，因此螺桿設(shè)計(jì)的基本原則為：
a.要有足夠長的加料段;
b，螺桿流道要避免死角，同時(shí)提高螺桿及機(jī)筒的表面光潔度，以防反應(yīng)物料積存，造成擠出機(jī)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)周期的縮短;
c.螺桿計(jì)量段槽深不宜過淺，以免接枝體過度剪切;
d.螺桿長徑比可以適當(dāng)長一些，通常為(28—30)：1;
e.適當(dāng)延長熔體在擠出機(jī)中的停留時(shí)間，并使熔體停留時(shí)間盡可能均勻。
但理論和實(shí)驗(yàn)研究均表明，僅僅增加螺桿的長度并不能有效地提高接枝反應(yīng)效率。目前，一種四段式單螺桿反應(yīng)擠出機(jī)，經(jīng)實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)行，證明可以顯著地提高硅烷接枝反應(yīng)效率，提高單機(jī)產(chǎn)量。
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