[实用新型]一种观察基于拉伸流场聚合物共混过程的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及机械装置，具体涉及一种观察基于拉伸流场聚合物共混过程的装置。 

背景技术

聚合物共混，与聚合物合成相比，是获得高性能聚合物更有效，更快的方法。一般聚合物共混有两大类研究方式。其一，侧重于提高共混体系的相容性，通过研究相容剂的研制和应用，来提高共混物的性能。其二，侧重研究共混过程，通过研究控制共混过程来改善共混的形态，进而提高和改善共混体系的性能。 

在聚合物共混过程中，根据加工设备的不同，共混物物料会受到不同的流场作用，一般有剪切流场和拉伸流场。截至目前，共混过程一般都是采用螺杆机械，即共混过程受剪切流场支配，所以对于剪切流场作用下的共混过程的的分散混合效果、共混物形态和相容热力学的理论研究都比较完善。同时由于产生拉伸流场设备的缺乏，拉伸流变起支配作用的高分子材料共混过程的理论研究基本还没有得到开展。专利号为ZL200810026054.X的中国实用新型专利公开了一种基于拉伸流变的高分子材料塑化输运方法及设备，其利用一组具有确定几何形状且容积可以依次由小到大再由大到小周期性变化的空间，实现正应力起主要作用的物料塑化输运。容积变大时纳入物料，容积变小时压实、塑化并排出物料，为拉伸流场起支配作用的聚合物共混过程提供了装置。 

目前基于拉伸流变的叶片塑化挤出机已经进入工业应用阶段，但是对于在拉伸流场作用下高分子材料共混过程的理论研究还处于起步阶段。为了进一步研究拉伸形变起主要作用的流场中聚合物共混过程的分散混合效果、共混物形态变化和相容热力学等理论，迫切需要实验装置来为聚合物共混过程的观察提供强有力的手段，从而为理论研究提供基础。 

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种观察基于拉伸流场聚合物共混过程的装置，来为共混过程中分散混合效果、共混物形态变化和相容热力学的理论研究提供强有力的手段。 

本实用新型提供的一种观察基于拉伸流场聚合物共混过程的装置，由高分子材料叶片挤出机的一个叶片塑化输运单元构成，所述叶片塑化输运单元包括转子轴1、固体进料口A、偏心距调整垫块、底座4、第一偏心定子5和第二偏心定子13、加热圈7和加热圈11、叶片组8、可视化偏心定子10、固体进料垫块19、以及螺钉2、9和14，固体进料口A 开在第一偏心定子5上，第一偏心定子5采用螺钉2和偏心距调整垫块固定在底座4上，第二偏心定子13采用螺钉9和偏心距调整垫块固定在底座4上；转子轴1与底座4采用反螺纹连接配合；叶片组8从第二偏心定子13端插入转子轴1的槽中；可视化偏心定子10固定在第一偏心定子5中；加热装置采用加热圈7和加热圈11；还包括内孔位置在最大偏心距范围内可调的偏心距调整垫块3、可视化挡板17、可视化板15、一个固体进料口B、熔体进料口E、熔体进料口F、分别与固体进料口B、熔体进料口E和熔体进料口F相应的固体进料垫块18、熔体进料垫块6和熔体进料垫块12；所述可视化板15通过可视化挡板17固定在第二偏心定子13上；熔体进料口E开口在第一偏心定子5上，熔体进料口F开口在第二偏心定子13上。 

所述固体进料口A和B用固体进料垫块封上后，可以有两种熔体进料方式，所述两种熔体进料方式为：1)单熔体进料口进料：采用一台挤出机连接熔体进料口E或者F提供共混物熔体物料；2)双熔体进料口进料：采用两台挤出机分别连接熔体进料口E和F提供不同的聚合物熔体。 

所述熔体进料口E和F用熔体进料垫块6和熔体进料垫块12封上后，可以有两种固体进料方式，所述两种固体进料方式为：1)单固体进料口进料：共混物料通过固体进料口A或者B加入；2)双固体进料口进料：两种不同的聚合物固体物料分别从固体进料口A和固体进料口B的固体加料料斗加入。 

在观察聚合物共混过程中，可以选择其中的任一种进料方式。 

上述内孔位置在最大偏心距范围内可调的系列偏心距调整垫块3用于调整其与转子轴1、第一偏心定子5、第二偏心定子13、可视化偏心定子10之间的偏心距，以产生强度不同的流场，以产生不同强度的拉伸流场。 

上述高分子材料叶片挤出机由多组叶片塑化输运单元叠加构成。 

通过可视化板15和可视化偏心定子10可以观察不同进料状态下，在拉伸形变起主要作用的流场中聚合物熔融过程的分散混合机理，同时也可以观察聚合物熔体输送过程的分散混合机理。 

在观察的过程中还可借助于光学显微在线检测系统和摄影、摄像技术等辅助手段。 

相比于现有技术，本实用新型具有以下优点：