[发明专利]一种异径不等间隙螺槽容积变化的串联式磨盘挤出机

说明书

技术领域

本发明涉及一种串联式磨盘挤出机，具体地涉及一种异径不等间隙螺槽容积变化的串联式磨盘挤出机。特别适用于制取其它螺杆挤出机难以加工的特殊高分子合金材料和高填充物料。

背景技术

混炼是聚合物加工中必不可少的工艺过程，近年来，随着聚合物共混、改性和增强工艺的发展，加入到聚合物中填料的种类与数量也愈来愈多，对混炼加工的工艺和装备的要求越来越高。因此，如何提高混炼质量，将这些填料均匀地分布到聚合物熔体中去，就成为聚合物加工中的一个重要课题。

目前国际上使用最广泛的聚合物连续混炼装备为同向平行双螺杆挤出机，但是由于其加工机理特殊、结构复杂，使螺杆、机筒、止推轴承组、传动装置等主要部件比单螺杆挤出机要复杂得多，因而成本也相当昂贵，尤其是螺杆芯轴的强度和刚度受到两螺杆中心距的限制，因此不能传递过大的扭矩，这些缺点限制了双螺杆挤出机在高粘度、高填充物料混炼加工中的应用。

为此，近年来相继出现了种类繁多、适应不同混炼工艺要求的新型混炼装备，以满足聚合物混炼加工的需要。中国专利（92108894.9）公开了一种能对所有物料产生合适剪切力的连续捏合机，在螺杆旋转轴上安装多个动盘，在各个动盘的两侧面形成圆周方向交替的放射状延伸的突起与凹部，机筒上安装有与该动盘相对的同轴定盘，定盘上沿圆周方向也交替分布放射状延伸的突起与凹部，由于上述突起和凹部呈放射方向倾斜，所以物料从动盘和定盘之间输送到动盘外圆周方向，再输送到动盘相反侧与定盘之间中心方向。同时，为使物料受到均匀的压缩和剪切作用，动盘和定盘凹部的深度按距螺杆轴中心距离成比例增大。中国专利（03266015.4）公开了一种适合加工高填充橡塑原料的连续混炼设备，由带有凹槽花纹的定盘、动盘及过渡螺块组成混炼单元，并可以根据加工需要进行任意组合。然而，以上盘式挤出机仍存在以下不足：各功能段螺杆（包括动盘外圆周螺纹）外径和螺槽深度的变化没有明确说明；所有定盘和动盘之间的间隙是否均匀一致没有明确说明；上述缺陷导致自挤出机加料段到挤出段螺槽容积的变化与物料熔融过程比容的变化不一致，因此使填料不能均匀分布在聚合物基体中，难以制备高品质的复合材料，影响其混炼性能和应用。

发明内容

本发明设计了一种异径不等间隙螺槽容积变化的串联式磨盘挤出机，其解决的技术问题是在聚合物混炼工艺过程中，填料不能均匀地分布到聚合物基体中，从而影响制备的复合材料的性能。

为了解决上述存在的技术问题，本发明采用了以下方案： 

一种异径不等间隙螺槽容积变化的串联式磨盘挤出机，其加料段、磨盘混炼段I、填料段、磨盘混炼段II、排气段以及挤出段依次连接，物料A从加料段进入，物料B从填料段进入，并在磨盘混炼段II与物料A进行混炼，其特征在于：加料段至挤出段形成各螺槽容积的变化与物料熔融过程比容的变化保持一致。

进一步，磨盘混炼段I包括动盘机筒（9）、定盘机筒（10）、第一定盘组（111）、第一动盘组（151）以及螺块（12），螺块（12）和第一动盘组（151）内圈都连接在芯轴（1）上，第一定盘组（111）外圈与定盘机筒（10）固定连接，第一动盘组（151）外圈设有动盘机筒（9），第一定盘组（111）的各个定盘与第一动盘组（151）的各个动盘形成锯齿状的交替配置，各个定盘分别与一螺块（12）相配合，各个定盘与各个动盘之间形成的间隙沿挤出方向依次由大到小均匀化，各个定盘与各个动盘端面的沟槽沿挤出方向在数量上依次减少、在深度上依次变浅以及在宽度上依次减小。

进一步，磨盘混炼段II包括动盘机筒、定盘机筒、第二定盘组（112）、第二动盘组（152）以及螺块，螺块和第二动盘组（152）内圈都连接在芯轴（1）上，第二定盘组（112）外圈与定盘机筒固定连接，第二动盘组（152）外圈设有动盘机筒，第二定盘组（112）的各个定盘与第二动盘组（152）的各个动盘形成锯齿状的交替配置，各个定盘分别与一螺块相配合，各个定盘与各个动盘之间形成的间隙沿挤出方向依次由大到小均匀化，各个定盘与各个动盘端面的沟槽沿挤出方向在数量上依次减少、在深度上依次变浅以及在宽度上依次减小。

进一步，磨盘混炼段I与磨盘混炼段II中的各定盘与各动盘之间的间隙大小可为可调节，通过调整机构便捷调节满足不同的物料和加工工艺要求。