Теория смешения компонентов с наполнителем

Тема 1.1. (Продолжение)

1.1.3. Теория смешения полимеров с другими компонентами при приготовлении композиций. Вид теоретической кривой распределения компонентов в объеме композиции.

1.1.4. Закономерности смешения компонентов в твердом и жидком состоянии.

1.1.5. Вальцевание.

1.1.6. Гранулирование.

Смешение компонентов

Говоря о полимерном материале, специалист обычно имеет в виду базовую марку, на основе которой, путём смешения базовой марки с:

1. Светостабилизатором;

2. Термостабилизатором;

3. Антикоррозионной добавкой;

4. Внутренним пластификатором;

5. Внешним пластификатором (смазкой);

6. Пластификатором;

7. Эластификатором;

8. Наполнителем;

9. Пигментом;

10. Красителем;

11. Спецдобавкой,

получают полимерные материалы. Любому процессу переработки предшествует смешение компонентов.

Теория смешения компонентов с наполнителем

Смешение компонентов при получении полимерных материалов производится в твёрдом или жидком состоянии, при этом для описания распределения компонентов друг в друге, используется не обычное нормальное распределение, а биноминальное:

n - общее количество частиц компонентов в пробе;

b- количество частиц вводимого вновь компонента;

q - объёмная доля вводимого компонента, который необходимо получить.

Используя данную зависимость можно рассчитать концентрацию и соотношение исходных компонентов смеси.

Следует отметить, что оптимальное смешение компонентов может быть достигнуто далеко не всегда и определяется используемым оборудованием.

Смешение двух компонентов производится в вискозиметре, в котором имеется два цилиндра (внешний и внутренний). В базовую марку полимерного материала, находящуюся в виде расплава между цилиндрами, вводится новый компонент. Причём при неподвижной системе, он размещается в виде полосы (а), точки (б), или кольца (в). После одного оборота цилиндров распределение диспергируемого компонента будет иметь вид спирали, которая по мере увеличения числа оборотов будет раскручиваться всё больше, до тех пор, пока в системе не произойдёт равномерное распределение компонента по всему объёму базовой марки термопласта.

В случае если компонент вводится в виде локального участка, то динамика его распределения в объёме маточной фазы будет представлена на рисунке (б). За один оборот цилиндра точка растянется и перейдёт в следующий квадрант. На следующем обороте вытягивание компонента продолжится, но его след переместится в следующий квадрант. При бесконечном числе оборотов точка вытянется и образует кольцо. Если компонент распределяется в виде кольцевого слоя, то вращение коаксиальных цилиндров к его разрушению не приводит.