与间歇法相比,tpu反应挤出法具有如下优点。
(1)实现了聚合物的合成和加工过程,可大大缩短生产工艺流程及周期,降低能耗,减少污染,易于实现大规模的生产。
(2)整个过程可实现自动化,挤出机可通过机筒和螺杆表面进行热交换,从而很好地控制反应温度,能自动控制进料速率、反应停留时间,且螺杆具有自清洁功能。
(3)混合能力强,较大的比表面积使反应在整个挤出机中具有更高的转化率。
(4)副反应少,熔融物在螺杆表面不断更新交替,有利于体系热交换和物质传递,能迅速精-确地完成预定的变化。
TPU的反应挤出合成为连续法生产工艺,生产效率高,已经是国内外工业化生产TPU的主要方法。反应挤出工艺在TPU的制备上应用始于20世纪中期,它克服了间歇法生产率低、周期长、产品质量不均匀等缺点,实现了TPU的制备和成型,为TPU产品的规模化生产和应用推广起到了重要作用。
在国外,反应挤出合成TPU起步较早,在20世纪70年代就开始研究,是合成TPU的主要方式。然而我国的反应挤出技术研究由于起步较晚,对聚氨酯反应挤出的研究水平与世界一些国家存在一定差距,在理论方面的研究尤为欠缺。
在发达国家,聚合反应挤出过程的数值模拟工作始终是研究热点。国内在这方面的研究相则对落后,但是仍有一些学者对单螺杆、双螺杆的传输、混合机理,黏性流场分布等物理问题做出了卓有成效的理论研究,获得了许多数学模型,这无疑对研究较少的反应挤出法制备TPU方面的理论研究奠定了基础,也推动了反应挤出技术在聚氨酯领域的应用与发展。目前,反应挤出合成TPU技术的研究主要包括反应挤出过程模拟、反应挤出设备和工艺研究、反应挤出工艺在新型材料制备方面应用等。