双螺杆挤出机内聚合物和终止剂混合过程的数值模拟

摘要

针对聚合物在双螺杆挤出机中的流动及混合问题,通过有限元软件Polyflow对双螺杆挤出机中聚合物和终止剂的流动及混合特性进行数值模拟,获得了双螺杆挤出机内的压力分布、流体流动情况以及高黏聚合物和终止剂的混合过程.模拟结果表明:压力沿着挤出方向阶跃式升高,反向螺杆元件前产生高压区,随后压力突然下降;在径向截面处的剪切速率由大到小依次是螺棱>筒壁>螺杆表面.根据混合指数分布发现:在物料双螺杆挤出机的筒壁处主要承受剪切作用,而双螺杆表面和筒壁表面之间的部分,物料同时承受着剪切和拉伸作用.采用混合效率(α)表征终止剂加入挤出机内之后的混合程度,结果为 α 先快速升高,后升高的速率减慢,在900 mm之后保持稳定.