[发明专利]挤出塑料物料的方法

说明书

本发明涉及一种借助于具有特定螺杆几何形状的多螺杆挤出机挤出塑料物料，特别是聚合物熔体和聚合物熔体混合物，尤其是热塑性塑料和弹性体，特别优选地聚碳酸酯和聚碳酸酯共混物（其中也可以掺混有其它物质例如具有改善的光学特性的固体、液体、气体或其它聚合物或其它聚合物的共混物）的方法。

挤出是聚合物的生产、混配和加工中的一种已知方法。挤出在这里和下文中是指在同向旋转的双螺杆挤出机或多螺杆挤出机中处理物质或物质混合物，如[1] ([1] = Kohlgrüber, Der gleichl?ufige Doppelschneckenextruder, Hanser Verlag München 2007)中所全面记述的。

多螺杆挤出机在下文中还总是指环挤出机。

在挤出过程中对塑料物料的处理包括以下工艺操作中的一或多个：输送、熔化、分散、混合、挤压出液体组分、脱气和升压。

在聚合物生产中，挤出例如用于从聚合物中除去挥发性组分如单体和残余的溶剂([1]，第192-212页)、用于加聚和缩聚反应、任选地熔化和调制聚合物、以及任选地将添加剂与聚合物混合。

在聚合物混配过程中，挤出尤其是被用于产生聚合物与添加剂、助剂、增强材料和染料的混合物，以及产生在例如化学组成、分子量或分子结构上不同的不同聚合物的混合物（例如参见[1]，第59-93页）。混配工艺有助于混配聚合物以使用塑料原料(其通常是熔融的)以及向聚合物中添加和混入填料和/或增强材料、增塑剂、粘合剂、润滑剂、稳定剂等制备成品塑料模制物料(或复合物)。混配往往还包括除去挥发性组分例如空气和水。混配还可以包括化学反应，例如接枝、官能团的改性、或通过有意地增大或减小分子量来改变分子量。

如已知和例如在[1］第169-190页所记述的，混合可分为分配混合和分散混合。分配混合是指在给定的容积内不同组分的均匀分配。例如，当混合类似的聚合物时发生分配混合。在分散混合中，固体颗粒、液滴或气泡首先被分开。为进行分开必须施加充分大的剪切力以例如克服聚合物熔体与添加剂之间的界面处的表面张力。在下文中，混合始终是指分配和/或分散混合。

在出版物[1]第73页起记述了熔体输送和升压。熔体输送区用来将产物从一个工艺区输送到下一个工艺区并引入填料。例如在产物从一个工艺区向下一个工艺区输送期间、在脱气期间和在保温区中，熔体输送区通常被部分填充。

在聚合物加工期间，所述聚合物优选地被转化成半成品、现成产品或构件的形式。加工可以例如通过注塑、挤出、薄膜吹塑、压延或纺纱来进行。加工可以还包括将聚合物与填料和辅助物质和添加剂混合以及化学改性例如硫化。

如所属技术领域的专业人员所知，聚合物挤出优选地在具有两个或任选地两个以上螺杆的挤出机上进行。

其转子相互准确自刮净的同向旋转双螺杆或任选地多螺杆挤出机早已是已知的(DE862668)。基于准确刮净型型线原则的螺杆挤出机已被用于聚合物生产、混配和加工中的许多不同应用。这种螺杆挤出机已知具有好的混合作用、好的脱气作用和好的熔融聚合物作用。它们在用其制造的产品的质量上具有优势，因为聚合物熔体会粘附在表面上并在通常的加工温度下随着时间的过去而降解，准确刮净型螺杆的自洁作用防止了这点。例如在Klemens Kohlgrüber: Der gleichl?ufige Doppelschneckenextruder, Hanser Verlag München 2007, 96页起[1]中叙述了制造准确刮净型螺杆型线的准则。其中记述了单程、双程和三程型线结构的设计。还记述了双螺杆挤出机的第一个螺杆的预定螺杆型线决定双螺杆挤出机的第二个螺杆的螺杆型线。双螺杆挤出机的第一螺杆的螺杆型线由此被称为母螺杆型线。双螺杆挤出机的第二螺杆的螺杆型线从双螺杆挤出机的第一螺杆的螺杆型线得出，因此被称为子螺杆型线。在多螺杆挤出机的情况下，相邻螺杆总是以母螺杆型线和子螺杆型线交替排列。

据本领域技术人员所知，在螺杆齿顶区域有特别大量的能量被消散在熔体中，这会导致在产品中局部严重过热。这在例如[1] 160页起有说明。此局部过热可能导致损害产品，例如气味、颜色、化学组成或分子量的改变，或在产品中形成非均匀如胶粒或斑点。特别是大的顶锥角在这点上是有害的。