影响反应挤出的因素总结

反应挤出过程是一个复杂的过程，反应挤出物料的配方与反应挤出工艺条件对反应挤出过程和改性聚合物的性能都有较大影响。

（一）反应挤出物料配方的影响

物料的配方是最重要的因素，必须根据具体的反应挤出过程来确定物料配方。在挤出机上进行的接枝聚合反应中，反应过程和接枝率与所用聚合物的种类和性能、引发剂的种类和用量（浓度）、接枝单体的种类和用量（浓度）等有关，如果体系中含有填料，则反应挤出过程也与填料的种类和含量有关。例如聚丙烯反应性挤出接枝马来酸酐，引发剂用量以及马来酸酐单体与引发剂配比对接枝率具有较大影响，随两者用量增加，产物的接枝率曲线呈峰形变化；在熔融接枝过程中PP热氧降解的程度与PP树脂种类（分子量不同）、引发剂用量以及挤出条件有关。

（二）反应挤出工艺条件的影响

反应挤出过程中，不仅受反应挤出物料的配方的影响，而且在很大程度上受反应挤出工艺条件的影响。如挤出温度、加工条件（螺杆转速及构造、挤出产量，停留时间等）、加料顺序等。以下分别进行讨论。

1.挤出温度

挤出温度是反应挤出中的一个重要工艺参数，为适应所需要的化学反应，必须保证与其相适应的反应温度即挤出温度。例如在反应性挤出接枝过程中，挤出温度范围由物料的流变行为所决定，它直接影响引发剂的分解速率，同时对物料的混合塑化、停留时间和聚合物的熔体黏度也有明显的影响，进而影响接枝率和产品质量，因此研究温度的影响十分必要。在对聚烯烃进行接枝改性时，当挤出温度较低时，由于引发剂分解的不均匀以及反应物料的熔体黏度相对较高，使得接枝反应进行得不充分，造成接枝率下降，使改性物的力学性能偏低。但是当反应温度过高时容易造成引发剂的过早消耗，还可能导致聚烯烃降解，使改性物的力学强度降低，同样会对接枝反应造成不利影响。

对于低熔点的聚合物，使用催化剂往往能够在相对较低的加工温度下，促使所期望的化学反应成功地进行。而在聚合物的熔融加工温度高于所需要的反应挤出温度时，采用增塑或润滑的措施可将其降至适合于化学反应并且反应速率可控的温度范围内。

由于反应挤出过程常包含几个阶段，因此有必要建立起稳定的、与其相应的轴向温度分布，要防止局部位置过热而导致的反应速率异常加快。如物料在通过挤出机的混炼段时，常会导致温度的升高，这就需要细心地调节该区段的机筒温度。

2.螺杆转速(www.xing528.com)

挤出机螺杆转速影响反应物料的分散、混合以及物料的反应时间长短。如聚烯烃的反应挤出接枝改性，螺杆转速过高，物料在挤出机中停留时间过短，反应不充分，不利于接枝反应进行，接枝率降低。螺杆转速太低，物料的混合塑化不良，同时物料停留时间过长，会引起聚烯烃的降解等副反应，而降低生产效率。

为使单体和引发剂与聚烯烃有效混合，挤出机一般要求具有较强的混合段，螺杆的设计使聚合物与单体及引发剂和其他助剂有最大的接触表面。

在对以双螺杆挤出机制备PP—g—GMA接枝物的研究中，发现螺杆转速通过停留时间分布影响接枝率。螺杆转速的提高引起停留时间分布降低，从而导致接枝率降低。

3.加料速度和加料顺序

在双螺杆挤出机中，通常喂料是“饥饿式”的，因此定量喂料的速度实际上决定了挤出产量，而与螺杆转速无关。在对以双螺杆挤出机制备PP—g—GMA接枝物的研究中，还发现加料速度和挤出产量也通过停留时间分布影响接枝率。它们的提高引起停留时间分布降低，从而导致接枝率降低。

在对聚烯烃进行接枝改性时，采用两种不同的加料顺序：

（1）一步加料法，即单体、引发剂、PP混合后一起加入反应器。

（2）逐步加料法，即先将单体、引发剂混合后分成几份，第一份和PP混合后加入反应器，反应一段时间，剩余的几份按相同的时间间隔加入，实验结果表明采用逐步加料法可得到较高的接枝率和接枝效率。