[发明专利]一种温致相交变面剪切塑化方法

说明书

本发明公开一种温致相交变面剪切塑化方法，是采用带环形梳齿的内外套筒对接方式形成面剪切研磨装置，结合对物料的快速加热及快速制冷，对至少二组分不同熔点或软化点的物料进行混合塑化方法。塑化过程中多组分中的低熔点或低软化点的物料始终处于熔融状态，而高熔点或高软化点的物料通过快速温度调控，使其相态在固态、半固态、熔融态之间交替发生相交变，配合纯平面剪切的机械研磨作用，物料的固体粒子和熔体碎片反复交替发生破裂、碎化、摩擦等作用而被细化、均化、微纤化和塑化，可大幅度提高塑化效果，使混合物料达到最大程度的分散。

技术领域

本发明涉及一种温致相交变面剪切塑化方法，具体是针对至少二组分不同熔点或软化点的物料进行混合塑化，利用温度起伏交变使物料在固态和液态之间交替变化，配合面剪切的机械研磨作用，使不同熔点混合物料中的固体粒子和熔体碎片交替发生破裂、碎化、摩擦等作用而被细化、均化和塑化，属高分子材料成型加工技术领域。

背景技术

塑化质量良好是所有高分子材料成型加工的必要前提。针对至少二组分不同熔点或软化点的物料进行混合塑化时，传统的塑化方法有两辊开炼、密炼、单螺杆或双螺杆混炼，其基本的塑化原理是迫使物料形成空间变化，对物料产生剪切、捏合、拖拽、位置交换的混合作用。也即拖拽剪切和挤压变形捏合，其塑化剪切方式不是面剪切，普遍存在的问题是：塑化压力低，剪切作用弱，混合分散不良。

中国专利CN105801009A公开了《一种自调温金属相变沥青混合料及其制备方法》，它是在沥青熔体中添加金属相变材料，组成一种多组分混合物，其中一种组分是金属，利用金属的相变吸热作用来调节体系的温度，该方法本质是利用某一组分的相态变化产生的吸热效应来获得一种温度调节功能；中国专利CN201610226151.8公开了《一种含有固-固相变材料的轮胎胶料及其制备方法》，是将固-固相变材料引入到轮胎胶料中，利用其较高的相变焓平衡轮胎的温度，降低轮胎橡胶材料高温下的力学损耗、磨耗加剧，降低轮胎的热氧老化，提高轮胎的使用寿命，该方法同样是利用某一组分的相态变化产生的吸热效应原理，达到均衡轮胎上的温度效果。中国专利CN201510324357.X公开了《一种强剪切力化学反应器的螺杆与料筒结构》，其原理是在螺杆的尾部再增加一段多头的强剪切螺杆和带反向螺纹的料筒，利用多头螺棱的相互作用使物料被混合和剪切，属于一种改进的螺杆塑化。该专利说明了强剪切作用可以提高混合效果，缺点是剪切面积小，剪切缝隙大，剪切效果不太大；中国专利CN200910038024公开了《一种双转子差动塑化挤出方法和装置》，其原理是螺杆内部套装另外一根螺杆，两根螺杆螺旋方向和旋转方向相反，旋转利用内外螺杆的差动运动，产生容积变化，进而进行塑化，其缺点是剪切面积不大。

发明内容

本发明目的是针对背景技术所述问题，设计一种温致相交变面剪切塑化方法，采用带环形梳齿的内外套筒对接方式形成面剪切研磨装置，对多组分不同熔点或软化点的物料进行混合塑化，使多组分中的低熔点或低软化点的物料始终处于熔融状态，而高熔点或高软化点的物料通过快速温度调控，使其相态在固态、半固态、熔融态之间交替发生相交变，配合纯平面剪切的机械研磨作用，物料的固体粒子和熔体碎片反复交替发生破裂、碎化、摩擦等作用而被细化、均化、微纤化和塑化，可大幅度提高塑化效果，使混合物料达到最大程度的分散。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：