热混工艺原理及其作用机理分析

混料可分为热混与冷混两部分。热混绝不像一般人所理解的那样，仅是物料简单的混合、搅拌过程。热混是配方中不同组分与剂量的物料，在高速旋转的搅拌桨叶推动下，沿混料机内壁急剧散开，并从机内中心部位落下，形成漩涡状运动。在混料机叶片与物料以及物料与混料机内壁相互撞击、摩擦而产生的剪切作用下，由固体、单向、不均态向多相、均态、部分凝胶态转化的过程。在混料过程中，可以通过表观密度增加来度量密实度。通常PVC树脂的表观密度仅为0.45-0.55g/ml，在高速混料中由于受热及相互撞击、摩擦产生的高剪切力作用，使物料温度不断上升，PVC颗粒和其他组分不断相互渗透，PVC颗粒表面逐渐吸收或吸附稳定剂、已熔融的润滑剂、加工助剂等，混合料表观密度可增大至0.63-0.70g/ml。

混料过程是扩散、对流、剪切三种作用过程的总称。扩散作用利于降低各物料组分之间的浓度差，使组分微度粒从浓度高的区域向浓度低的区域迁移，从而达到组成的均匀；对流和剪切都是利用机械力作不规范流动，使物料组成达到充分均匀的分散过程。随着温度的不断升高，PVC粒子不断吸收稳定剂、润滑剂、加工助剂等，逐渐被各组分所包覆，当物料温度升至100℃左右时，很容易除去树脂及助剂中的湿气和其他易挥发物，避免了在挤出过程中产生气泡的缺陷。当升至110-120℃时，可形成均匀、稳定的干混粉料。(www.xing528.com)

混料过程也是PVC混合料凝胶化的过程。未经混料的PVC树脂在常温状态下，颗粒大小不一，小颗粒较多，在挤出成型过程中极易引起塑化不均匀的现象。PVC物料在混料过程中逐渐熔融、塑化，再结晶形成网络形态结构。从常温到50℃以下时，PVC结团粉粒和较大的颗粒被摩擦，冲击后，虽然表观密度变化不大，但大的堆积粒子被剪切破碎后逐渐变成小粒子，并在吸收了热能和机械能后而活性增大，逐渐结合其他颗粒，使颗粒增大。物料温度在90℃以下时升温速度较快，之后升温较慢。PVC在90℃以前的混合的3个作用力较为剧烈，当温度达115℃时树脂小颗粒粒子变得大而均匀，小颗粒逐步消失。且颗粒边因部分凝胶化而变透明和半透明状。其部分凝胶化的程度在一定条件下是由混料出料温度所决定的。到120℃时PVC颗粒趋向稳定，且凝胶化程度更深。整个过程颗粒反复的结合和均化，颗粒增大，起到致密作用，使颗粒的表现密度达到最大值，各组分能充分发挥有效的协同效应，利于提高干混料的流动性，促进挤出成型的均匀塑化，提高塑料制品产量与焊接、抗冲击性能及其他性能。均一性和干流性较好的干混粉料，可观察到PVC树脂既有颗粒细化，粒径均匀的形态变化，又表现出密度大，部分凝胶化的特点。