Page 109 - 《橡塑技术与装备》2024年7期

测试与分析 俞长庚 等·螺杆组合对阻燃 HIPS 产品性能及能耗影响的研究

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表 2 1 、2 螺杆组合区段螺纹元件及螺杆总长度表
螺杆组合
编号 螺杆总长度 /mm
加料段 塑化段 混合段 挤出段
30°/7/55，
45°/5/40，
90°/5/40， 30°/7/55， 2-24/48，
24/24 特， 30°/7/55， 45°/5/30， 3-48/48，
1 # 3-48/48， 45°/5/40， 45°/5/40， 2-36/36， 1 391
2-36/36， 90°/5/40， 90°/5/40， 2-24/24，
2-24/48 45°/5/40，
90°/5/40， 45°/5/30 左 24/12
45°/5/30 左，
36/36，24/24
[2]
30°/7/55 ，
45°/5/40，
90°/5/40，
24/241）特， 30°/7/55，
7-48/48， 30°/7/55， 45°/5/30， 2-24/48，
2 # 5-36/36， 45°/5/40， 45°/5/40， 3-48/48， 1 703
2-24/48， 90°/5/40， 90°/5/40， 36/36，
2-24/24，24/12 45°/5/40， 45°/5/30 左 4-24/24
90°/5/40，
45°/5/30 左，
36/36，24/24
注 ：（1）24/24 表示导程为 24 mm、长度为 24 mm 的输送螺纹元件 ；（2）30°/7/55 表示相邻两个盘齿间的错列角为 30°、盘片数为 7、
总厚度为 55 mm 的捏合元件，其他 螺杆构型的标识类似。

饿式 ” 喂料（即螺纹槽半充满状态）方式进入螺杆后， 合。II 是分布段，它对 I 段输送过来的初步混合料进
经由输送 - 剪切熔融 - 混合 - 输送挤出的过程完成改 行进一步的粒子级的分布，使阻燃剂充分、均匀的分
性。 布于 HIPS 熔体中，并保证阻燃剂不发生团聚。III 段
组合图 1、图 2 中的第 1 段为预热输送段，均由 是反向捏合块，他的作用是将物料送返进行再剪切并
螺纹元件组成，螺纹元件螺距由宽变窄。起始的大螺 短暂堆积物料形成压力以排除气体。
距、深螺槽有助于吃料，经过一段的输送熔融，再由 组合图 1、图 2 中的第 3 段为排料输送段。将混
螺距变窄的螺纹逐渐填充紧密以方便下一阶段的混合。 合好的物料经大导程螺纹输送后由小导程螺纹堆积压
组合图 1、图 2 中的第 2 段为啮合段，由啮合元 实，从而造成压力将物料挤出筒体。
件组成，其中有一小节螺纹元件组成的输送过渡区。 2.2 实验部分
图视中的 I 段在啮合段区域中为分散段，它将对阻燃 2.2.1 物理性能
剂进行分散并将其和受热熔融的 HIPS 进行初步的混 实验的实际操作参数如表 3 所示。

表 3 挤出机操作参数
温度 -1 -1
项目 螺杆转速 /(kg·h ) 喂料量 /(kg·h )
1 区 2 区 3 区 4 区 5 区 6 区 7 区 8 区 9 区 10 区
A 175 175 175 175 180 180 195 195 190 190 200 12
B 175 175 175 175 180 180 195 195 190 190 200 23

长径比 36 和 44 的螺杆组合分别对应 A、B 两种 产生大量的剪切热，从而影响到物料的物理结构，因
加工条件。A、B 两种加工温度是基于 HIPS 的熔融软 此，我们选择了比较适中的转速条件。
化温度做出的。由于此物料的难加工性，螺杆转速太 表 4 显示了几种样品的燃烧表象和熔体指数数据，
低，两根螺杆的捏合盘间缺乏足够的剪切会影响到物 并且附上了熔体指数趋势图，可以直观的看到熔指走
料的熔融混合 ；转速过高，捏合盘间又会因过度剪切 势。

表 4 产品性能表
原料 44 44（加过滤） 36 36（加过滤）
发烟 大量黑烟漂浮物 大量黑烟 大量黑烟漂浮物 大量黑烟 大量黑烟
燃烧 燃着不熄，明亮火焰 离火即灭 离火后非立即熄灭 离火即灭 离火即灭（不如非过滤熄灭及时）
.
-1
熔体指数 /[g (10 min) ] 1.935 2.192 1.650 1.849
-2
冲击强度 /(kJ·m ） 12 9
年
2024 第 50 卷 ·53·