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高分子聚合物在单螺杆挤出过程中由于流体单元的逆向混合、不均匀的速度分布、挤出机设计不当等因素会造成同一时间进入单螺杆挤出机的聚合物离开挤出机的时间不同,从而形成停留时间分布(RTD)的问题。RTD是单螺杆挤出机中的一个重要参数,可以表明物料在挤出过程中受的热历史,也常常用来表征螺杆挤出机的宏观混合,即轴向混合。本文基于荧光在线检测原理,借助转矩流变仪的单螺杆挤出平台,自行设计并搭建一套荧光在线检测装置,研究单螺杆挤出机的停留时间分布。PS在单螺杆挤出过程中的停留时间分布的的测试表明,本实验开发的荧光在线检测装置可成功运用于高分子聚合物在单螺杆挤出过程中RTD的检测。通过溶液自由基聚合得到具有荧光效应的苯乙烯和甲基丙烯酸9-蒽甲酯的无规共聚物P(St-co-AMMA),用作表征单螺杆挤出机的大分子示踪剂。在此基础上,分别研究了PS和PET在单螺杆挤出机的停留时间分布。结果表明:(1)借助转矩流变仪的单螺杆挤出平台开发的荧光在线检测装置可以成功运用于高聚物在单螺杆挤出过程中的停留时间分布的检测;通过重复性试验表明该荧光在线检测装置稳定性良好;确定示踪剂的用量以研究螺杆转速对停留时间分布的影响,且进一步表征了该装置的可靠性和稳定性,结果表明PS在单螺杆挤出过程中的停留时间分布随着螺杆转速的增加而变窄,即单螺杆挤出机的轴向混合程度随着螺杆转速的增加而减小。(2)通过自由基聚合得到的P(St-co-AMMA),对其进行FT-IR和~1H-NMR表征测试,表明得到的产物为目标产物。通过热稳定性、荧光性能以及流变性能分析表明P(St-co-AMMA)可以作为表征PS停留时间分布的大分子示踪剂。且在选择P(St-co-AMMA)为示踪剂,表征PS在单螺杆挤出过程中的停留时间分布的实验表明P(St-co-AMMA)可成功用作表征单螺杆挤出机停留时间分布的大分子示踪剂。(3)选择P(St-co-AMMA)为大分子示踪剂,考察了P(St-co-AMMA)的用量和螺杆转速对PET在单螺杆挤出加工过程中停留时间分布的影响。在得到PET在单螺杆挤出过程中停留时间分布的基础上,探讨了PET在单螺杆挤出过程中的停留时间对PET的特性黏度、流变性能和热稳定性都的影响:结果表明:PET在单螺杆挤出机内停留时间与示踪剂的用量无关,且螺杆转速越快停留时间分布越窄,即单螺杆挤出机的轴向混和能力随着螺杆转速增加而减小。PET在单螺杆挤出机中的停留时间越长,PET的特性黏度越小、分解温度越低、储能模量和损耗模量以及复数黏度也随之减小。