[实用新型]同向双螺杆挤出机螺杆

说明书

技术领域

同向双螺杆挤出机螺杆，属于高分子材料挤出机设备领域。

背景技术

高分子材料加工使用的常规挤出机的螺杆通常分为输送段、塑化段和挤出计量段，塑化段主要起塑化和分散作用，是螺杆最重要的部件，目前一般都由捏合元件根据物料性质进行组合，可应用于多种高分子材料的加工。但这种常规挤出机加工有化学反应的高流动性 高熔体流动速率的高分子材料有如下缺陷：高流动性的物料在常规挤出机的捏合元件剪切力下物料的拖曳作用差，各物料之间的分散特别是分布混合效果差，参加反应的物料之间的接触界面小，接触时间短，不利于化学反应；参加反应的各物料在塑化段难以同时完成分散和化学反应两个独立过程的任务，反应物在达到一定分散状态前就可能有其它化学反应的发生，得到的反应产物其性能必定不均匀。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种提高高流动性物料的填充程度，增加混合效果，进而提高产物反应的效率和均匀性，完成具有高流动性的反应物料的化学反应的同向双螺杆挤出机螺杆。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：该同向双螺杆挤出机螺杆，其特征在于：包括依次设置的熔融混合分散段、反应段和计量成型段，熔融混合分散段末端通过第一反向螺纹元件与反应段连接，反应段末端通过第二反向螺纹元件连接计量成型段；

熔融混合分散段包括轴向交替排列的正向螺纹元件和捏合元件；反应段包括正向螺纹元件、捏合元件和齿形盘元件，正向螺纹元件与捏合元件位于齿形盘元件的上游，在齿形盘元件的入口设有窄螺距螺纹元件；计量成型段包括正向螺纹元件；

其中窄螺距螺纹元件的螺距小于正向螺纹元件的螺距。

熔融混合分散段中的正向螺纹元件提供推动物料前进的压力，捏合元件使物料熔融、混合、分散，完成物料的输送、熔融、混合分散过程；反应段中的齿形盘元件是一种混合元件，由一个或一系列带齿的齿盘组成，在非啮合区，齿可进行分流，增加界面．有利于分布混合；在啮合区，由于一根螺杆上的齿形盘元件的齿伸入到另一根螺杆的齿形盘元件两排齿之间，因而可将由齿间流出的料流在垂直方向切割，这非常有利于分布混合，而且两根螺杆的齿形盘元件间的间隙很小，会产生很大的剪切速率，也有利于分散混合，本实用新型将高流动性的高分子材料的反应混合改性分为分散和反应前后两步完成，反应物之间在分散均匀前不发生或较少发生化学反应，使反应产物的性能均匀；第一反向螺纹元件与第二反向螺纹元件用来调节压力，便于排气，同时使物料反方向传输，进一步增加混合效果。

优选的，所述齿形盘元件包括第一齿形盘和第二齿形盘，第一齿形盘与正向螺纹元件的轴线垂直，第二齿形盘倾斜设置，且倾斜方向与正向螺纹元件的螺旋方向相同，第一齿形盘与第二齿形盘之间设有窄螺距螺纹元件。采用第一齿形盘、第二齿形盘与窄螺距螺纹元件交替排列的方式，提高了高熔体质量流动速率物料的填充程度，保证了高熔体质量流动速率物料具有一定的弹性和分布混合所需的能量，增加了其混合效果，并提高反应物之间的接触界面，进而提高了物料熔融反应的效率和均匀性，完成具有流动性的反应物料的化学反应。

优选的，所述第二齿形盘位于第一齿形盘的下游。物料通过第一齿形盘上的齿需要较大的压力差，通过第二齿形盘上的齿需要的压力差相对较小，将第二齿形盘设置在第一齿形盘的下游，只需要在第二齿形盘与第一齿形盘之间设置距离比较短的窄螺距螺纹元件就能够提高足够的压力差，从而减小了第二齿形盘与第一齿形盘的间距，便于物料的充分混合。

优选的，所述第一齿形盘上的齿为斜齿，斜齿的倾斜方向与正向螺纹元件的螺旋方向相同。

优选的，所述熔融混合分散段的长径比大于等于18，反应段的长径比大于等于22，计量成型段的长径比大于等于8。能够使物料在熔融混合分散段充分的熔融、混合、分散，在反应段具有足够的接触时间，充分反应，得到的反应产物性能均匀。

优选的，所述熔融混合分散段中正向螺纹元件的长径比大于等于11，捏合元件的长径比大于等于6.5。使物料充分分散，从而保证物料在反应段充分反应。

优选的，所述第一反向螺纹元件与第二反向螺纹元件的长径比均为0.5。

优选的，所述正向螺纹元件、第一反向螺纹元件、第二反向螺纹元件、窄螺距螺纹元件以及齿形盘元件的直径均为D，所述窄螺距螺纹元件的螺距为0.25～0.5D。窄螺距螺纹元件能够为物料提供足够的压力差来通过齿形盘元件，降低了螺杆的长度。

优选的，所述齿形盘元件总的长度为4D，窄螺距螺纹元件的长度为1D。