Fuente: Kerry M. Dooley y Michael g. Benton, Departamento de ingeniería química, Universidad Estatal de Louisiana, Baton Rouge, LA

Polímero se funde se forma a menudo en formas simples o "extrudidos", tales como pelotillas cilíndricas, hojas planas o con una extrusora de tubos. ¹ poliolefinas son los polímeros más comunes de la extrusión. Extrusión implica transporte y alimento sólido, que a veces se mezcla con materiales no poliméricos y la acumulación de la presión y el transporte de la fusión o mezcla de fusión. Se aplica a polímeros termoplásticos, que se deforman al calentarse y reanudar sus anteriores propiedades de "no flujo" cuando haya enfriado.

Usando un extrusor de laboratorio simple, el efecto de condiciones en polímero de salida y caída de presión puede ser examinada y pueden correlacionarse los datos obtenidos usando la "Ley de potencia" modelo de flujo de polímero se funde y soluciones. Este modelo se utiliza para escalar el proceso a extrusoras más complejos. Se puede determinar la relación entre condiciones de operación y las desviaciones de comportamiento de Dislocación teórica ("deslizamiento") y la forma de extrusión "(inflamación del dado del).

En este experimento, un polímero termoplástico típico, se utilizará como un polietileno de alta densidad (HDPE) copolímero (de etileno + una olefina de cadena más larga). La temperatura de funcionamiento para la matriz y zonas dependen del material. La tasa de flujo puede determinarse pesando la salida dado intervalos de tiempo. Todos los demás datos necesarios (velocidad del tornillo, las temperaturas de la zona, presión en el dado) pueden leerse desde el panel de instrumentos.

Para este experimento, un típico Copolímero termoplástico (ExxonMobil Paxon BA50, temperatura de fusión ~ 204 ° C) de polietileno de alta densidad (HDPE) y una olefina de cadena más larga se se saca a través de un troquel cilíndrico.

1. inicializar la extrusora

1. Gire el tubo de escape "ON" cuando estés listo para encender la extrusora.
2. Llene la tolva y la extrusora con pellets de polímero.
3. Asegúrese que el interruptor del motor esté "OFF". Luego gire el interruptor

Q vs la relación ΔP se calculó utilizando el modelo ley de potencia, y lleva a ir en una forma simple para el flujo en un conducto de geometría simple, que en este caso es la matriz. Con el flujo, velocidad y las mediciones de temperatura, las constantes de la ley de potencia y otras cantidades, tales como corte frecuencia, tensión de esquileo y grado de deslizamiento se calculan. En la figura 2se muestran datos representativos y un ajuste a 2 de...

Extrusión de polímero comienza por la fusión de resinas poliméricas que ingrese a la extrusora a través de la tolva. El flujo del polímero fundido depende de la viscosidad (relación de esfuerzo cortante a velocidad de cizalla) comportamiento de la sustancia. El polímero sale a través de la matriz y se forma a las dimensiones deseadas. Se espera que el flujo de polímero siguen el modelo ley de potencia.

1. Principles of Polymer Processing, Z. Tadmor and C.G. Gogos, Wiley Intersicence, Hoboken, 2006 (Ch. 3, 4, 6, 9-10); Analyzing and Troubleshooting Single Screw Extruders, G. Campbell and M.A. Spalding, Carl Hanser, Munich, 2013 (Ch. 1, 3, A3).
2. Transport Phenomena by R.B. Bird, W.E. Stewart, and E.N. Lightfoot, John Wiley, New York, 1960 (Ch. 2-3) and Process Fluid Mechanics by M.M. Denn, Prentice-Hall, Englewood Cliffs, 1980 (Ch. 2, 8, 19)