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第1章 多螺杆挤出机概论1

1.1 概述1

1.2 螺杆几何结构2

1.3 根据旋转方向和螺杆数的分类4

1.4 根据螺杆接触形式的分类7

1.5 根据结构模式的分类7

参考文献8

第2章 基础知识：聚合物性能和流动原理10

2.1 概述10

2.2 聚合物特性10

2.3 聚合反应14

2.4 质量守恒和力学17

2.5 聚合物流体的流动19

2.6 本构方程23

2.7 能量守恒和热传导25

2.8 流体动力润滑理论26

参考文献28

第3章 单螺杆挤出31

3.1 概述31

3.2 单螺杆挤出机的发展史31

3.3 计量流动的机理37

3.4 计量流动：螺棱及间隙的影响41

3.5 螺杆挤出机中的熔融43

3.6 塑料螺杆挤出机中的固体输送46

3.7 单螺杆挤出机中的停留时间分布47

3.8 比例放大49

参考文献52

第4章 啮合同向双螺杆挤出技术55

4.1 概述55

4.2 发展史56

4.3 哥伦伯LMP RC挤出机57

4.4 Meskat-Erdmenger-Geberg，I.G．法本公司的沃尔芬工厂的双螺杆研发简介59

4.5 Meskat拜耳（多尔马根）简介61

4.6 Erdmenger拜耳（勒沃库森）简介63

4.7 Kraffe de Laubarede的均化螺杆65

4.8 WP ZSK系列Erdmenger66

4.9 Erdmenger-Oetke 4-螺杆VDS-V脱挥器68

4.10 LMP-RH温莎螺杆简介68

4.11 Readco和贝克-珀金斯双螺杆挤出机70

4.12 后续的拜耳研发成果72

4.13 后续的WP研发成果73

4.14 新增的机械制造商75

4.15 贝尔斯托夫研发成果76

4.16 橡胶共混76

参考文献77

第5章 啮合同向双螺杆挤出机的流动机理及建模81

5.1 概述81

5.2 螺杆几何结构81

5.3 正向泵送螺纹元件的流场建模82

5.4 反向泵送螺纹元件的流场建模89

5.5 捏合块元件中的流动机理及建模90

5.6 能量平衡97

5.7 熔融99

5.8 整体组合积木式双螺杆挤出机的建模100

5.9 混合建模102

5.10 瞬态分析103

参考文献103

第6章 啮合同向双螺杆挤出机的实验研究106

6.1 概述106

6.2 流场的可视化106

6.3 泵送特征108

6.4 停留时间分布110

6.5 混合112

6.6 传热114

6.7 熔融115

参考文献115

第7章 啮合异向双螺杆挤出技术118

7.1 概述118

7.2 发展史118

7.3 I.G．法本-雷士捏合泵研发简介120

7.4 聚氯乙烯（PVC）的商业双螺杆挤出机的起源123

7.5 锥形双螺杆挤出机123

7.6 Pasquetti的Bitruder挤出机124

7.7 Mapre挤出机125

7.8 Kestermann挤出机125

7.9 Anger挤出机126

7.10 欧洲二战后啮合异向双螺杆挤出机的回顾127

7.11 日本啮合异向双螺杆挤出机制造商127

7.12 雷士积木式机器-1128

7.13 日本制钢的研究129

7.14 日本宝理公司的异向旋转捏合块机器130

7.15 雷士积木式机器-2130

7.16 聚氯乙烯双螺杆挤出机的详细设计及制造131

参考文献131

第8章 啮合异向双螺杆挤出机的流动机理及建模134

8.1 概述134

8.2 螺杆几何结构及正位移泵送原理134

8.3 C型室中的流场137

8.4 漏流139

8.5 在模块元件中流场的FAN模型141

8.6 熔融模型144

8.7 积木式啮合异向双螺杆挤出机的组合模型144

8.8 螺杆-螺杆-机筒的相互作用147

参考文献147

第9章 啮合异向双螺杆挤出机的实验研究149

9.1 概述149

9.2 流场可视化149

9.3 泵送特征150

9.4 停留时间分布153

9.5 熔融现象154

9.6 分散混合154

参考文献155

第10章 非啮合异向双螺杆挤出技术157

10.1 概述157

10.2 发展史157

10.3 焊接工程师公司机器158

10.4 焊接工程师公司机器的应用160

10.5 锥形双螺杆机器162

10.6 WP公司的Kammerkneter挤出机163

10.7 Eisenmann可调节节流双螺杆挤出机164

10.8 带反向螺纹的机器165

参考文献165

第11章 非啮合异向双螺杆挤出机的流动机理及建模167

11.1 概述167

11.2 相切式异向旋转螺纹元件的Kaplan-塔德莫尔流场模型168

11.3 Nichols及其合作者的理论169

11.4 相切式异向旋转螺纹元件中的流场润滑理论的数值模型171

11.5 相切式异向旋转螺纹元件中的流场有限元模型175

11.6 非牛顿流场建模176

11.7 反向泵送相切式异向旋转螺纹元件179

11.8 非等温建模180

11.9 积木式相切异向双螺杆挤出机的组合模型181

11.10 相切式异向双螺杆挤出机的比例放大182

参考文献183

第12章 非啮合异向双螺杆挤出机的实验分析185

12.1 概述185

12.2 流体运动的流场可视化185

12.3 相切式异向双螺杆机器中的简单螺杆组合的泵送特征186

12.4 相切式异向双螺杆机器中模块化螺杆的泵送特征190

12.5 相切式异向双螺杆机器中停留时间分布193

12.6 相切式异向双螺杆机器中混合研究193

12.7 相切式异向双螺杆机器中熔融行为194

参考文献194

第13章 连续混炼技术196

13.1 概述196

13.2 间歇式密炼机196

13.3 早期连续混炼机的结构200

13.4 克虏伯的Knetwolf混炼机201

13.5 Eck挤炼机202

13.6 Ellermann克劳斯玛菲DSM混炼机203

13.7 法雷尔连续混炼机204

13.8 Matsuoka和Bolling的Mixtrumat混炼机205

13.9 日本制钢的研究206

13.10 神户制钢的L-串联连续混炼机207

13.11 后续的法雷尔研发成果208

参考文献209

第14章 连续混炼机的流动机理及建模211

14.1 概述211

14.2 Canedo-Valsamis模型211

14.3 法雷尔连续混炼机的笛卡尔坐标润滑理论流动模型212

14.4 法雷尔连续混炼机的柱坐标润滑理论流动模型212

参考文献216

第15章 连续混炼机的实验研究217

15.1 概述217

15.2 连续混炼机中聚合物的分布217

15.3 停留时间分布219

15.4 连续混炼机中的分散混合220

15.5 不同聚合物的共混220

参考文献221

第16章 往复式单螺杆混炼机222

16.1 概述222

16.2 技术研发简介222

16.3 现代往复式单螺杆混炼机226

16.4 流场建模227

16.5 组合模块化机器的理论230

16.6 实验研究232

参考文献234

第17章 反应挤出236

17.1 概述236

17.2 发展史236

17.3 聚烯烃控制降解238

17.4 在聚烯烃上接枝反应单体238

17.5 卤化脂肪族碳氢聚合物239

17.6 乙烯-乙烯醋酸共聚物的酯交换反应240

17.7 热塑性弹性体的交联反应240

17.8 内酰胺的阴离子聚合反应241

17.9 聚氨酯的聚合反应242

17.10 三氧杂环己烷的开环聚合反应242

17.11 内酯的阴离子聚合反应243

17.12 聚醚酰亚胺的聚合反应243

17.13 丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物243

17.14 内酰胺-内酯嵌段共聚物244

17.15 最后评价244

参考文献244

第18章 脱挥及脱水248

18.1 概述248

18.2 早期挤出脱挥248

18.3 双螺杆挤出脱水和脱挥的发展史249

18.4 脱挥的建模251

18.5 脱挥的实验研究252

参考文献253

第19章 比较与结论性评价255

19.1 概述255

19.2 流动机理255

19.3 停留时间分布256

19.4 机器特征257

19.5 应用257

19.6 不同机器的商业成就258

参考文献259