材料综合实验 实验报告精选.pdfVIP

上海理工大学 材料科学与工程学院 《材料性能综合实验》 实验报告 刘洁 学号：0926000309 实验一 聚合物复合材料共混实验 实验 1.1 聚合物复合材料共混实验 一、实验目的： 1. 利用混炼设备完成不同聚合物材料的共混改性； 2. 掌握积木式平行混炼型双螺杆挤出机以及转矩流变仪的基本结构组成； 3. 熟悉工艺参数对聚合物共混的影响； 4. 了解积木式平行混炼型双螺杆常用的组合形式； 5. 熟悉设备的使用方法和操作要求。 二、实验设备及材料： 1. 实验设备：平行双螺杆挤出机组、转矩流变仪、鼓风干燥箱、加料勺、台秤和天平。 2. 实验材料：由苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物（SBS）分子中不饱和双键经过加氢获得的热塑性 弹性体 SEBS、白油、聚丙烯（PP ）、抗氧剂 1010 等。 三、实验步骤： 【双螺杆挤出机实验操作步骤】： 1. 预混合：将 SEBS 和白油按质量比 1:1 混合，均匀混合后放置 24 小时以上，使 SEBS 在白油中 充分溶胀，得到 O-SEBS ；将O-SEBS、PP 、抗氧化剂 1010 等按比例依次称取，放入高速混合 机混合均匀、备用。 2. 开机前检查：开机前检查齿轮箱上油标，看齿轮油是否充足。检查冷却水水位。在冷却槽中放 入充足的冷却水。 3. 平行双螺杆挤出机造粒机组开机前设置：打开电源，设定螺杆不同区域的温度。SEBS/PP 聚合 物复合材料的螺杆温度范围为 175~200°C 。打开“水泵开关”，待温度达到设定温度20~30min 后开机。将混好的料放入料斗。 4. 开机：旋转“油泵开关”确认油泵正常工作，油压（0.1~0.2MPa ）；启动切粒机开关，启动吹 干机；按下“主机开关”，然后按“喂料启动”。一般足迹刚启动主机转数在 150~200r/min。右 旋“主机给定”至 3-4 左右，接着旋转“喂料给定”，数值不宜太大。同时观察主机电流表，电 流控制在 20A 左右。 5. 出料：观察物料从口模挤出，并伴有挤出胀大效应。待出料稳定后，将聚合物物料从冷却水中 拉出，速度适中。拉聚合物条料通过吹干机，再将其塞入切粒机，调整“主机给定”、“喂料给 定”使切料和送料速度相匹配。调整时，电流不宜超过30A 。开机过程中，机头压力表一般 10MPa. 6. 停机：待该批次物料完毕，将“喂料给定”复位至“0 ”，慢慢旋转“主机给定”。依次按下“主 机停止”、“喂料停止”、“吹干机开关”、“切粒机开关”。抽出螺杆，对料筒和螺杆清理，清理 完成，停止加热，关闭总电源。 7.将获得的 SEBS/PP 聚合物复合材料颗粒在 80°C 下干燥，备用。 【转矩流变仪实验操作步骤】： 1. 准备工作： 了解转矩流变仪的工作原理、技术规格和安装、使用、清理的有关规定。根据实验需要，将所 用的混合器与动力系统组装起来。接通动力电源和压缩空气，稳定电源在 220V+/-10V 。按下式 计算加料量，并用天平准确称量。 W =(V -V ) ×ρ×α 其中，W 为加料量 （g ）；V 为混合器容量（cm3 ）；V 为转子体积（cm3 ）； 1 1 0 0 1 1 0 ρ-原材料固体体积或熔体密度（g/cm3 ）；α-加工系数，按固体或熔体密度计算为 0.655 、0.80 。 根据实验经验，加料量应为 48 g 左右。 2. 实验操作： （1）开转矩流变仪电源等30 秒后再启动计算机打开矩流变软件； （2 ）进入流变仪操作界面，此时界面显示“设备己连接”绿灯闪亮； （3 ）查看控制显示面上的“红字”栏显示的是否为流变仪所用装置。 （4 ）若否，可单击“装置设置”按钮，在弹出的对话框中查看“装置选择”栏，选择所用装置， 单击“确认”退出； （5 ）设置工艺参数； （6 ）混料（实