苯乙烯-丙稀腈共聚物(AS)是一种通用型苯乙烯树脂,玻纤增强苯乙烯-丙烯腈共聚物因有良好的加工性能、尺寸稳定性和机械强度在家用电气领域有着广泛应用。

 与单螺杆挤出机相比同向啮合双螺杆挤出机具有加料容易、物料在挤出机中停留时间短、混合和塑化效果优异、排气性能好、比功率消耗较低、容积效率高等有点，因而被广泛应用于聚合物的改性共混、填充、玻纤增强和反映挤出等。同向啮合双螺杆挤出机的螺杆元件采用组合式设计，由多种类型、不同长度的螺杆元件有序地排列组合，因而可以根据加工物料及加工工艺的不同，选择相应的螺杆组合，改变物料在挤出机中的停留时间和所受的切应力，使所加工的材料及加工工艺的不同，选择相适应的螺杆组合，改变物料在挤出机中停留时间和所受的切应力，使所加工的材料达到最佳的综合性能。本工作对同向啮合双螺杆挤出机的螺杆元件进行优化组合，分析了螺杆组合对玻纤增强AS力学性能的影响。

1 实验部分

1.1原料

 AS树脂：783，日本旭化成工业株式会社；无碱玻璃纤维；T635B，泰山玻璃纤维有限公司；其他助剂，市售。

1.2实验设备

 同向霜落共计成交：TSE-75D、600-250-36，塑料注塑成型机；CPC-2高速混色机，WSQB-200，数字式电热恒温干燥箱；101-1A电子式万能试验机；CMT4104。悬臂梁口冲击试验机；XJU-55，ML-10

1.3性能测试

 拉伸强度：按照ASTM  D638-1999测试；弯曲强度；按照ASTM D790-1999测试；缺口冲击强度；按照ASTM D256-1997测试。

螺杆组合、挤出工艺情况

  

  由表2看出：采用1＃螺杆生产的材料的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度都较低，很大程度上限制了材料的应用，为此在保证配方、生产工艺等一致的情况下，对1＃螺杆组合方式进行改进。提高玻纤在基体中的分散性，可有效改善玻纤增强树脂的力学性能，此次改进方向为在剪切段加强玻纤的分散。

1.4实验方法

 为保证实验结果的可比较性，固定实验配方为：AS树脂250kg，玻纤质量分数20%，其他助剂适量；固定工艺条件为；挤出温度205-260°C，螺杆转速400r/min,注塑温度210°C。在此基础上改变螺杆组合进行挤出造粒，料粒烘干后注塑标准试样，进行力学性能检测。

2结果与讨论

2.1不同螺杆组合对玻纤增强AS力学性能的影响

 表1列出1＃-3＃螺杆组合方式、螺杆总长度及挤出工艺情况。表2为1＃-3＃螺杆组合对玻纤增强AS力学性能的影响。

 具体措施为剪切段把1＃螺杆的四组捏合块变为连续的两组三连捏合块组，且在反向螺纹元件前增加一组二连捏合块，形成2＃螺杆（详细螺杆组合方式见表1）。结果表明：采用2＃螺杆生产的材料的性能比采用1＃螺杆生产的材料的性能有很大提升。分析原因：1＃螺杆的剪切区主要由一组三连捏合块组和三组二连捏合块组构成，并且在三组捏合组中含有剪切能力较弱、分布作用比较强的K45/5/36薄片捏合盘，因此1＃螺杆剪切能力较弱，主要以分布混合为主；经调整后的2＃螺杆剪切能力增强，且熔体在机筒内的停留时间延长了，物料在2＃螺杆中的流量置换作用强于1＃螺杆。这些都导致2＃螺杆的分散作用得到了明显的加强，避免了玻纤成束或成团地存在于树脂当中，分散更加均匀，从而在一定程度上避免了由于玻纤分散不均匀造成的材料缺陷，材料力学性能得到改善。