双螺杆挤出机广泛用于聚合物的物理改性：共混、填充和纤维增强，配料或混炼，也可用于成型制品挤出。其许用剪切速率在60～1401/s左右，螺杆线速度在30～50m/min，较大可达160m/min。高速双螺杆挤出机常用于物料的配混和作为连续化学反应挤出及排气操作，这类挤出机的转速范围在300～1800r/min。此外，双螺杆挤出机喂料特性好，适用于粉料加工，且比单螺杆挤出机 有更好的混炼、排气、反应和自洁功能，加工热稳定性差的塑料和共混料时更显示出其优越性。通过螺杆元件不同形式的组合，按积木形式设计的具有排气功能的双螺杆挤出机可以在以下方面得到应用。
1、母料的生产
塑料颗粒与高比例添加剂组成的混合物即为母料。添加剂包括颜料、填料和功能性添加剂，通常为粉状料且容易结块。双螺杆挤出机是母料生产线的关键设备，用于聚合物基体内添加剂的均质化和分散混合。
2、共混改性
提供基体与添加剂、填料、加强料之间的较佳混合性能。玻璃纤维是较主要的强化材料，但其他纤维同样能够与聚合物载体结合。通过添加纤维与聚合物结合，可以获得高强度与高耐冲击性能的材料，同时还能减重减成本。
3、排气
由于两根螺杆的相互啮合，在啮合处对物料的剪切过程使物料的表层得到不断的更新，增进了排气效果，从而使双螺杆挤出机比排气单螺杆挤出机具有更好的排气性能。在排气段采用大导程的螺纹输送元件，与**计量段之间通常用环坝或反螺纹元件建压。越过环坝的熔体进入排气段，压力释放，挥发分得以逸出。由于双螺杆挤出机其螺槽纵向敞开，因而*二计量段中未充满区域都将参加脱挥。采用多口排气设计的双螺杆挤出机可很好适用于EVA树脂脱水、PMMA本体连续聚合及分离单体、PC脱溶剂等工艺。这种设计的机型如与预聚釜相连，可用于高聚物的加聚、缩聚反应，解决高粘度熔体在聚合反应过程中的搅拌、传热等难题。
4、反应挤出
反应挤出即单体在挤出过程中进行键和的特殊工艺。双螺杆挤出机由于其优异的混合性能，非常适于进行反应挤出。将液体原料按一定配比加入双螺杆挤出机中，在混合和啮合作用下发生聚合反应，多余的反应热通过机筒散出。在出口处通常采用齿轮泵将产品直接输入到水环造粒机中造粒。
5、直接挤出
几乎95%的双螺杆挤出机都是用于混合、脱回、反应挤出等最后粒状产品的生产，对于产品尺寸稳定性要求不高，双螺杆挤出机也能将混合与挤出成型相结合，通过使用特定的机头与合适的下游设备，以更高效的方式生产成品，可生产薄膜、板材、管道等等。直接挤出可以省去冷却造粒以及再加热熔融步骤，物料承受更少的热应力和剪切应力，整个工艺可以节省能源，而且可以很方便地调整配方，已经在PE、TPE/TPO/TPV、PVB、木纤维复合物、发泡制品、尼龙和可降解塑料生产中有应用。通常增设一个齿轮泵减少压力波动，以为机头提供稳定压力的物料。

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