现代挤出机技术的出现和进一步的发展,使得可加工的聚合物种类、制品结构、制品形式越来越多,挤出工艺不断改进,成型设备不断出新,研究开发新产品、新工艺的手段不断加强。目前用挤出成型法可以生产出各种各样的制品,除传统的vPC管材,包覆电缆,PPS、PP和BAS片材、板材以外,还有vPC型材、交联聚乙烯管材、铝塑复合管、PP一R管材、双向拉伸聚丙烯(BOPP)薄膜、多层共挤复合

膜,各种发泡制品等。此外,可以运用挤出加工手段图1 卧式单螺杆挤出机

制备改性聚合物材料。此间发展的新技术有共混增近年来,粉状树脂、添加剂、填充剂日益增多。强、增韧技术,辐射改性技术,纳米复合技术,以及用粉料加工更为经济;因为粉料易着色、易加添加其它一些新型改性技术。在设备方面,出现了各种剂,更易配混“塑料合金”。但用单螺杆进行混炼结构与功能的挤出机和生产线:如混炼型螺杆、排会更加困难,有人为了解决单螺杆的粉料输送问题气式挤出机,双螺杆、多螺杆挤出机,反应式挤出机,而发展双螺杆，同时双螺杆比产量相同的单螺杆所组合式挤出机,以及适应高分子材料物理与化学特消耗的功率要低。

性而建立的成型装置和具备各种制品所需的专门到现在双螺杆挤出机已有很大的发展,实际性功能、能够实施成型步骤的挤出生产线辅机等,以的发展要比理论性的发展更为迅速。意大利追求简便、控制精确、节能高效,清洁生产为目标LMP1938年首先制造用于生产硬PVC的双螺杆挤出而不断改进的新型设备。 机,1939年提供给德国I·G Farben集团。目前,商业化的双螺杆挤出机已有多种:①按旋转方向分, 有异向旋转和同向旋转的;②按啮合程度分,有啮合型和非啮合型的;③按轴线方向分,有平等的和2普通螺杆挤出机 锥形的;④按转速分,有高速和低速的;⑤按结构分,单螺杆挤出机,最早是三段式螺杆。根据塑料有整体式的和组合式的。其中,比较典型的平行双结晶型与非结晶型,有突变型螺杆和渐变型螺杆之螺杆挤出机有啮合型异向旋转双螺杆;啮合型同向分。单螺杆挤出机另有输送、均化、混炼、排气、旋转双螺杆(高速型一与低速型);非啮合型异向旋反应以及发泡等功能;在结构上具有更换螺杆方便,转双螺杆(“错列型”与“并列型”);在锥形双螺制造安装容易、造价低等优点。但是,随着高分子杆中,只有啮合型异向旋转双螺杆。

材料科学的发展,各种工程塑料及其共混合金的不尽管双螺杆挤出有很好的混炼性能,特别更适断涌现,各种挤出制品,例如粒、线、片、板、管、宜加工硬聚氯乙烯粉料或混炼“塑料合金”,但是膜、波纹管、异型材以及多层复合制品的开发,已仍被一些问题困扰着,例如当混配硬聚氯乙烯切割再不是只用改变长径比、压缩比所能满足要求的了,造粒时,条状口模会造成很大的反压,致使剪应力而必须研制多种新型螺杆。至今,此类螺杆已有200增大。为了不使其过热分解,机器只好在低转速下多种。新型螺杆虽然如此之多,但有代表性的,按结工作,这是不经济的。因此,一些具有很好混炼性能构特征和功能分类有以下十种：(1)屏障型螺杆;(2)的双螺杆挤出机,却往往受到最终制品的口模压力分流型螺杆;(3)分离型螺杆;(4)变流道螺杆;(5)困扰。不能充分发挥其性能。例如,ZSK混炼机用于沟槽型螺杆;(6)排气型螺杆;(7)剪切锥螺杆:(8)加工高粘度热敏性塑料时,采用条状口模,产量很强冷输送螺杆;(9)空心螺杆;(10)分段螺杆。 低,若提高转速,反压过高,温升也增高,出现降解。这就促进了近代“联合型挤出机”又称“串联挤出机”、“多阶挤出机”、“紧密型连续挤出机”的发展。

“联合型挤出机”最有代表性的是“双阶挤出机”,它是由两个独立段组成;第一阶挤出机用于混炼;第二阶挤出机与口模相连,实现稳定挤出。这样,不仅发挥了各自的功能,而且增加了物料流动的热历程和工艺控制环节。例如WernerandPlerderer

  公司生产的“联合混炼机”:第一阶是用螺杆较长异向旋转平行双螺杆挤出机：与单螺杆挤出机(L/D一15)的啮合型同向旋转平行双螺杆挤出机,相比,异向双螺杆挤出机具有很多优点。(l)加料容以高速(300转/分)混炼,然后接一台螺杆较短的易。由于双螺杆挤出机是靠正位移原理输送物料,(L/D~6)单螺杆挤出机,在低速(21转/分)下挤出,因此可加人粘度很高或很低的物料,以及带状料、还装有条状口模造粒机头。ZSK的“联合混炼挤出糊状料、粉料等;(2)物料在机中停留时间短,滞留机”,第一阶用啮合型同向旋转平行双螺杆挤出机,时间分布窄;(3)优异的排气性能;(4)优异的混合、螺杆线速度3.1米/秒;第二阶是用啮合型异向平行塑化效果;(5)比功耗低。异向旋转平行双螺杆挤出双螺杆挤出机,螺杆线速度5一8米/秒。又如法雷机的应用领域为:螺杆直径大于必80mm的机种,主尔(FARREL)生产的CP系列“紧凑型连续配料混料要用于大型塑料管材、型材、板材的挤出成型;螺挤出机”,第一阶是“FCM”双螺杆混炼机,第二阶杆直径在必30mm左右的机种,多用于实验室等场是可以供热进料的单螺杆挤出机;法雷尔生产的另合。

一种型式是用一台侧向排料的双螺杆挤出机与齿

轮泵系统和水下切粒系统相联,用于LLDPE、HDPE、PP等造粒。 4 挤出机的发展趋势

 （1）高速、高产化：长期以来,作为挤出成型装备主要性能指标的“高速、高产”一直是挤出成3 特种挤出机 型机发展的主要方向,高的产出与价格比不仅是企随着新型高分子材料和新型加工工艺的不断业家最为关心的,而且也是科技工作者梦寐以求的出现,传统的常规单螺杆挤出机已不能完全满足生目标。

产要求,于是特种单螺杆挤出机应运而生。经过多（2）高效、多功能化：挤出机的高效性能主年的研究和生产实践,其结构和性能日趋完善,在要体现在高产出、低能耗、低制造成本方面。在2001高分子材料成型加工中发挥出愈来愈大的作用。目年10月德国举办的巧届国际橡塑展览会上展出的前较为成熟的特种挤出机有特种单螺杆挤出机和ZSK系列同向平行双螺杆挤出机单耗均小于特种多螺杆挤出机。 0.1kw·h/kg,而国内的挤出机单耗为串联式磨盘螺杆挤出机：串联式磨盘螺杆挤出0.15-0.16kwh/kg。在功能方面,螺杆挤出机已不仅机的主要特点是:(l)在加料段采用大直径螺杆,增仅用于高分子材料的挤出成型和混炼加工,它的用强了螺杆的刚性和强度,适用于大功率、高扭矩挤途已拓宽到食品、饲料、电碳、电极、火炸药、建出;(2)采用深槽、大直径螺杆加料,可大幅度增加材、包装、纸浆、陶瓷等领域。此外,将混炼造粒产量;(3)采用多组磨盘反复研磨物料,其破碎、分与挤出成型工序合二为一的一步法挤出工艺也值散、剪切、混合、塑化性能卓越;(4)采用组合式结得引起重视,因为这种工艺在缩短工艺流程、节省构,磨盘和螺杆元件的形状及组合形式可以多种多能耗、减少设备投资和占地面积、减少操作人员等样,适用范围广;(5)采用可调式磨盘间隙,适用于方面比传统的两步法工艺具有明显的优势。

多种物料的加工。 （3）大型化和精密化：挤出成型设备的大型往复式销钉螺杆挤出机：往复式销钉螺杆挤出化可以降低生产成本,这一点在双螺杆造粒机组、机即布斯连续混炼机(简称Buss机),是生产塑料粉吹膜机组、管材挤出机组等方面的优势更为明显。

料和涂料的理想设备,适用于工程塑料、电线电缆、（4）模块化和专业化：实行挤出成型装备生软硬PVC、热固性塑料、各种色母料的配混、造粒产的“模块化”、“专业化”已是大势所趋。“模和成型。尤其在加工那些要求混炼质量高而又对剪块化”生产可以适应不同用户的特殊要求,缩短新切和加热较敏感的物料时,显示出“三低一高”(低产品的研究开发周期,争取更大的市场份额;而“专压力、低剪切、低温升和高混炼质量)的优势。北业化”生产可以将挤出成型装备的各个系统模块部京化工大学最新研制的WXJ一45往复式销钉螺杆件安排定点生产甚至进行全球采购,这对保证整机挤出机就是其典型例子。 质量、降低成本、加速资金周转是有利的。

塑料电磁动态塑化挤出机：华南理工大学发明（5）智能化和网络化：世界工业发达国家的挤出并研制成功的塑料电磁动态塑化挤出机也是一种机已普遍采用现代电子和计算机控制技术,操作台

新型的特种单螺杆挤出机,已获得多国专利,目前已投人系列化生产。

  程研究.见:新世纪中国塑料工业发展论坛论设有荧光屏监测,对整个挤出过程的工艺参数如熔文集.北京:2001.174

体压力及温度、各段机身温度、主螺杆和喂料螺杆[11] 李翱，江波. 碳素材料双螺杆挤压成型技术和

装备的研究. 碳素技术. 2001，4.8～12.

转速、喂料量,各种原料的配比,以及电机的电流电[12]  吴大鸣等. 特种塑料管材.北京：中国轻工业

压等参数进行在线检测,并采用微机闭环控制。有出版社，2001.

[13]  陈卫丰.反应性聚合物挤出加工技术及其应用.

的公司已采用网上远程演播、监测、诊断等手段,塑料科技,2001(6):23.

对挤出成型生产线进行网络控制。这对保证工艺条[14]  任杰.低发泡VPC挤出合成木材应用前景展望.

化学建材,1999,15(l):13

件的稳定、提高产品的精度是有利的。 [15]  张丽叶.挤出成型.北京:化学工业出版社,2001

5结束语

如今,塑料制品已无处不在,它可以在众多应用领域显示出其不同的性能,除原料与配方的不同外,适当的成型技术,将更一步地提高制品的各种性能、降低制造成本。

塑料成型技术和装备的发展趋势应会向更深层次地精密化、自动化、节能化、无人化方向发展。在这一领域里仍有广阔的空间让科研设计人员去畅游,让我们以更精湛的技术实现以塑代木、以塑代钢,减少自然资源的浪费与消耗,实现社会经济的可持续发展。