合理的螺杆组合对玻璃纤维AS挤出工艺的影响(2)
摘要： 采用2＃螺杆生产的材料的性能相对采用1＃螺杆生产的材料性能有很大提升,但还未达到设计的要求,需对2＃螺杆进一步改进。改进方向为提高基体树脂对玻纤的浸润能力，保留合适的玻纤长度。具体的调整为：（1）相对于2＃螺杆，熔融俗话段的前段分别引入强捏合块K90/5/56和反向捏合块K45/5/56L
采用2＃螺杆生产的材料的性能相对采用1＃螺杆生产的材料性能有很大提升,但还未达到设计的要求,需对2＃螺杆进一步改进。改进方向为提高基体树脂对玻纤的浸润能力，保留合适的玻纤长度。具体的调整为：（1）相对于2＃螺杆，熔融俗话段的前段分别引入强捏合块K90/5/56和反向捏合块K45/5/56L。（2）剪切段第二组三连捏合块的排列改为两组二连捏合块组，且相连的捏合块角度均不相同，并在第三组二连捏合块组中引入了K45/5/36L的反向捏合块，形成了3＃螺杆。结果表明：采用3＃螺杆生产的材料的性能进一步提升。分析如下：熔融塑化段引入强捏合块和反向捏合块，这两种捏合块的强阻流作用，使得树脂在挤出机中的停留时间更长，加上K90/5/56捏合块的强剪切作用使塑化效果明显增强，熔体在玻纤加入之前得到很好的熔融塑化，提高了熔体对玻纤的包覆和浸润，有效提高玻纤与基体之间的结合能力，同时在一定程度上也起到保护玻纤长度的作用（树脂塑化好，熔体流动性增强，通过剪切区域受到的剪切应力也就相应有所降低，玻纤收到的破坏也降低）。不同角度的捏合块相连，加强了熔体的频繁分流及重新定向，从而体现出良好的分布性混合，所以剪切段的组合排列在保证一定粉扫作用的同时提高了分布作用，使分散开的玻纤在熔体中的排布更佳有序，这些都有利于提高材料的力学性能。
2.2螺杆组合的优化
采用3＃螺杆组合生产的材料的力学性能高，但产能较低及挤出稳定性较差（偶尔出现较长或成团玻纤从口模直接挤出造成断丝）的情况，分析原因为：3＃螺杆组合中除保持了与2＃螺杆组合数量相当的具有阻流作用的捏合块之外，还分别在熔融段和剪切段加阻流能力很强的反向捏合块，使整套组合的输送能力变小，最终使产能偏低。加之剪切段捏合块的排布使玻纤通过第一、二组捏合块的主要作用在于分布混合，对玻纤长度的改变影响不大；因而仍然存在少量尺寸较长的玻纤难以被浸润而成团外露，影响挤出的稳定性。
为了改善这种状况，需对3＃螺杆组合继续进行改进，主要方向为真正实现集体树脂浸润能力的提高，适当控制玻纤的长度并保证玻纤的分散，提高挤出的稳定性，另外降低阻流作用提高产能。具体调整为把熔融段的反向捏合块移走，把熔融段后段的组合改为一组三连捏合块，抱着的那个物料达到充分熔融效果之后尽量降低阻流作用，降低主机电流；另外对剪切段也做了比较大的调着那个，为了是玻纤从玻纤口进入螺杆之后先得到合适的分散混合的同时加强玻纤分散之后的分布混合（即在保证玻纤平均长度的同事加强玻纤在树脂的浸润性和均一性）,所以除了增加了一个K90/5/56捏合块之外,还星辰过了三组三连捏合组(4＃螺杆组合方式见表3)。由表3和表4可以看出4＃螺杆挤出稳定，塑化效果较好，产量较高，力学性能也保持较好。由此可见熔融短的改进，在保证产能的挤出上也保证了塑化效果；而剪切段的调整，使剪切能力得到了很大的提升，保证玻纤不会因为过长而影响分布。 玻纤增强作用的好坏，与玻纤聚合物中的长度、分散状态或分布均匀性、取向以及被聚合物润湿的均匀性有关。在挤出不同配方的材料时，首先应针对材料的种类及配方进行混合工艺和加工设备方面的研究，其中选用何种螺杆组合是一项重要的研究内容。通过反复试验研究 ，选择与材料的种类、配方、设备的功用、工艺参数相匹配的螺杆组合才能充分发挥材料的性能。由誓言结果可知:4＃螺杆组合的塑化段和剪切段组合合理,对AS与玻纤的剪切、分散、浸润效果较好,适合于挤出玻纤增强AS材料.
3结论
1) 通过实验找到了适合挤出玻纤增强AS的合理的螺杆组合,提高玻纤增强材料的剪切应变,控制玻纤长度,改善玻纤的分散及分布效果,从而提高玻纤增强AS的力学性能,提高了设别的使用效率,降低了制造成本.
2)挤出机螺杆组合对玻纤增强AS的力学性能影响较大.采用合理的螺杆组合是获得材料最佳综合性能的必要条件.
