摘要: 近年来聚合物基功能型复合材料越来越来受到人们重视。而填充熔融共混是在聚合物基复合材料制备中应用最广泛的方法之一。双转子连续混炼机是一种既能够连续工作，又具备优异混合特性的新型混炼机械，在聚合物基功能复合材料制造领域有着非常广阔的应... 展开 近年来聚合物基功能型复合材料越来越来受到人们重视。而填充熔融共混是在聚合物基复合材料制备中应用最广泛的方法之一。双转子连续混炼机是一种既能够连续工作，又具备优异混合特性的新型混炼机械，在聚合物基功能复合材料制造领域有着非常广阔的应用前景。本论文以双转子连续混炼机的混合特性及其对Al2O3/EVA复合材料微观结构与物理、机械性能的影响为研究目标，借助于非牛顿流体CFD软件，对双转子连续混炼混炼流场特性和物料在混炼过程中所经历的拉伸与解聚作用进行了分析研究;借助于双转子连续混炼实验平台，进行了Al2O3/EVA复合材料制备的实验研究，并对所制备的复合材料的微观结构、机械性能和介电、导热等物理性能进行了表征，探讨了双转子连续混炼机操作参数、物料组份比例等工艺参数对复合材料性能的影响，并得到以下几点结论: (1)双转子连续混炼机混炼流场的混合指数主要在0.45-0.55之间，说明流场以剪切流动为主，涡流流动和拉伸流动为辅，相位角的变化对混合指数的影响的体积分布影响不大;该流场特性赋予设备极强的分布混合能力和高效的混合效果;混炼流场中的最大压力区域位于螺棱推进面与内壁间隙处，而最小压力区则位于其背面，该压力差将推动熔体进入螺棱顶部的缝隙区的高剪切速率分布区，有助于分散相相畴尺寸的减少和团聚体的解聚;混炼流场中存在着轴向返混流动，横向交叉流动，这些流动对于促进物料成分的均化和分布混合是非常有利的; (2)随着转子转速的提高，物料所经历的分散混合作用和在混炼腔内所经历的平均累积解聚功增加，解聚效果提高;随着加料量的增加，物料所经历的最大剪切速率增加，在混炼过程中经历的平均累积解聚功增加，解聚效果提高，但是分布混合作用略有下降。因此，适当提高转子转速、增加加料量，对于提高分散混合效果，降低分散相的相畴尺寸、减少团聚体颗粒直径非常有利。 (3)采用双转子连续混炼机制备的Al2O3EVA复合材料，介电常数可达6.0，导热系数可达1.1W/(m·K)，断裂伸长率720％，抗拉强度10MPa，综合性能基本达到了作为储能材料的标准。适当提高转子转速将有利于复合材料综合性能的提高，提高Al2O3填充量可以提高介电与导热性能，但是力学性能将降低。 收起