热塑性聚合物双辊混炼实验
一、实验目的
1. 掌握采用双辊混炼机塑炼热塑性聚合物的基本方法；
2. 了解双辊混炼机的基本结构及混炼原理；
3. 了解双辊混炼过程的基本工艺参数及其对塑性聚合物性能的影响。
二、实验原理
双辊混炼机，又称开放式炼胶（塑）机，或称开炼机，是相对简便的聚合物加工设备。能对热塑性聚合物熔体施加一定的剪切作用，使配方中各组分在无本质变化的情况下，相互进入其他组分所占空间，从而均匀分布于基体聚合物中，保证胶料各部分的性能均匀一致。 开炼机对热塑性聚合物的混炼塑化工作，主要是用载有一定热量、能够相对旋转运动的两根辊筒完成。混炼操作时，把热塑性聚合物原料加在两根辊筒的工作面上，由于两根相对旋转的辊筒速度不同，工作面的温度也略有差别，则辊面上的原料受到辊筒热传导和摩擦作用，渐渐地也跟着温度升高而变软，并粘在辊面上随辊筒转动。当这些原料进入两辊面间的间隙时，由于辊面间的间隙很小，再加上两辊面的旋转线速度不同，则使这部分物料受到强烈的挤压、剪切和捏合作用。这种原料间的复杂运动，使原料本身产生一定的摩擦热，另外，还有辊筒表面的传导热量，这些内在因素和外界条件的综合作用，使辊筒面上的原料软化、混合塑化呈熔融态，再加上操作人员把原料在辊面上不断地翻动，使混合料进一步扩散、混合塑化均匀。
开炼机是塑料制品生产企业常用的一种原料预塑化设备。在压延塑料制品成型生产线上，开炼机在压延机前，为压延机压延成型塑料制品提供预塑化均匀的熔料。在电缆料用原料预塑化生产线上，开炼机把前道工序提供的混合料塑化混炼成熔融状态压延成厚度均匀的片状带，经冷却收卷，供切粒机切粒。在地板革生产线上，可直接为布基革提供混炼塑化均匀的底料涂层。
实验的工艺路线为：物料称量双辊混炼放片
在混炼过程中要控制好辊温、辊距、时间和容量。辊温对塑炼的影响较大，辊温偏低，PVC 料难以塑化，过高则会烧料。双辊混炼机的前后辊筒的速比是固定的，辊距越小则两辊间速度梯度越大，材料通过辊间时受到的摩擦、剪切、挤压的力越大，因此混炼时一般采用
1.5～2.5mm 辊距。混炼时间一般根据实际经验来掌握， 5～6钟即可达到塑炼要求。混炼容量主要取决于双辊混炼机的规格，实验所用的加料量一般为0.5～1kg 。
三、 实验设备及原料
1．实验设备
实验采用SK-160开放式炼胶（塑）机，该设备主要由机座、机架辊筒、传动速比齿轮及齿轮减速电动机等部件组成。辊筒材料采用冷硬合金铸铁，工作表面经磨削加工，具有高
硬度和耐磨性。辊筒内为空心，插入电热棒用以加热辊筒表面。 机器的传动，由设在机座内的齿轮减速电动机驱动，通过传动齿轮带动后辊筒回转。再通过装在辊筒左端的一对速比齿轮带动前辊筒，使前后两支辊筒作相对方向以不同速度回转。传动齿轮有密封防护装置。机台装有电器制动刹车装置。发生紧急事故时，能立即制动。 1
四、实验步骤
1. 打开双辊混炼机的总电源开关及电气控制柜的电源开关，白色的通电指示灯亮；
2. 分别打开前、后辊的加热开关，根据物料所需的塑化温度，设定好前、后辊调压器的加热电压。把调压器电压调到220V 时，为全功率加温。在辊筒达到所需温度前，应把电压逐渐向下调节，一直调至温度稳定不变为止（如环境温度为5℃，辊筒要求为180℃，保温电压为150V 左右）；
3. 旋转开炼机前方的调距转盘，设定好双辊之间的间隙；
4. 双辊加热需30分钟左右，确保温度稳定后，按主机启动按钮，启动双辊混炼机； 2
5. 将托料盘放到辊筒的下方接料，再把原料缓缓加到两辊之间的间隙中，把从间隙中漏下的原料尽快再加到辊隙中混炼。待原料熔融并包住辊筒后，适当放宽辊隙，同时用刮刀将的熔融物料刮下，拉成料带，折叠翻转送回辊筒间隙混炼。待全部物料熔融后，再不断翻转折叠物料，使之重复辊压，以利于物料的充分混合。
6. 在辊压过程中随时观察原料的表面状态，若原料外观光洁，色泽均匀、料片截面观察不到粉状物料，且有一定强度时，将双辊间隙调整至需要的料片厚度尺寸，辊压2～3次，从辊筒表面割断料片，并迅速牵引出料，摊放平整，趁热将片料裁剪成需要的尺寸。
五. 停机
1. 混炼实验结束后，应趁热将两条辊筒用防锈油涂抹均匀，以免锈蚀；
2. 关闭电气控制柜前、后辊的加热电源开关，任其自然冷却，当温度降到100℃以下时，方可按主机停止按钮，停止辊筒运转；
3. 把前、后辊调压器的电压调回零位，按下急刹按钮；
4. 用调距转盘将双辊之间的间隙调整到2mm 以上；
5. 关闭电气控制柜的总电源开关，将装料托盘清理干净，整理好现场。
六、注意事项
1. 双辊转动时，手不能接近辊筒的间隙处，塑炼时双手尽量避免越过辊筒水平中心线上部，送料时手应作握拳状。割刀须在辊筒水平中心线以下部位操作；
2. 正常停车时，不要使用紧急装置停止设备运转，不要使用坚硬的金属物体碰撞双辊表面，以免碰伤双辊表面；
3. 调整辊距时应左右均匀调节，严禁辊矩为零。在使用小辊距，即小于0.5mm 压片时（指空载距离，不是压片厚度，实际压片厚度大于此值）。辊间必须包有材料，在断料前应立即松开辊距，以保护辊筒表面不致擦伤；
4. 实验时发现杂物进入辊筒间隙或发生人身紧急事故时，须立即拉动安全拉杆或按下急停按钮，使双辊停止转动；
七、实验报告
实验报告的内容包括如下：
1、 实验目的及实验原理；
2、 实验所用的原料及辅助材料的名称；
3、 实验所用的仪器名称、型号、生产厂家及主要技术性能；
4、 明确操作步骤和注意事项。
八、思考题
1、影响双辊混炼机塑炼质量的主要因素有哪些？
2、双辊混炼操作中要注意哪些重要的安全操作规程？
3