…－…，＿Ｊ ＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧ ＡＮＤ ＡＰＰＬＩＣＡＴｌ０ＮＳ 螺杆组合对华科牌ＡＢ Ｓ产品的加工和力 学性能的影响 催万江杨晓莹张永超 （大庆华科股份有限公司公司大庆１６３３１６） 摘要：本文主要介绍大庆华科股份有限公司生产的华科牌ＡＢＳ系列产品过程中，双螺杆挤出机组的常用螺杆组合元 件并对螺杆组合进行优化，研究了不同螺杆组合对华科牌改性ＡＢＳ力学性能的影响，并设计出适合于改性ＡＢｓ加工的螺杆 组合。结果表明，采用适当的螺杆组合制得的改性ＡＢＳ的力学性能得到显著提高 关键词：双螺杆挤出机组，ＡＢＳ，螺杆组合，力学性能。 Ｔｈ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ａｎｄ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ＿Ｉ－ ｅ ｒｏｃｅｓｓｌ ｍｅｃ１１ａｎｌＣａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｅ～ ‘ｏｆ ｒｏ ｅｒｔｌｅｓ ｅｔｔｅｃｔ ０ｔ Ｃｈｉｎａ ｂｒａｎｄ ＡＢＳ ｐｒｏｄｕｃｔｓ ｂｙ ｓｃｒｅｗ ａｓｓｅｍｂｌｙ Ｙａｎｇ Ｘｉａｏｙｉｎｇ Ｚｈａｎｇ Ｙｏｎｇｃｈａｏ （Ｄａｑｉｎｇ Ｈｕａｋｅ Ｌｉｍｉｔｅｄ ｃｏｍｐａｎｙ Ｄａｑｉｎｇ １６３３１６） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ ａｒｔｉｃｌｅ ｍａｉｎｌｙ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｔｏ Ｃｈｉｎａ Ｄａｑｉｎｇ Ｂｒａｎｃｈ Ｃｏｍｐａｎｙ Ｌｉｍｉｔｅｄ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｂｒａｎｃｈ ｌｉｃｅｎｓｉｎｇ ＡＢＳ ｓｅｒｉｅｓ ｏｆ ｐｒｏｄｕｃｔｓ ｉｎ ｔｈｅ ｐｒｏｃｅｓｓ，ｔｈｅ ｔｗｉｎ－ｓｃｒｅｗ ｅｘｔｒｕｓｉｏｎ ｕｎｉｔ ｃｏｍｍｏｎｌｙ ｕｓｅｄ ｓｃｒｅｗ ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ ｏｆ ｓｃｒｅｗ ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ，ｓｔｕｄｙ ｔｈｅ ｄｉｆｅｒｅｎｔ ｓｃｒｅｗ ａｓｓｅｍｂｌｙ ｏｎ ｂｒａｎｃｈ ｌｉｃｅｎｓｉｎｇ ｍｏｄｉｉｅｄ ＡＢＳ ｉｎｆｆｌｕｅｎｃｅｓ ｔｈｅ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ，ａｎｄ ｄｅｓｉｇｎ ｓｕｉｔａｂｌｅ ｆｏｒ ｍｏｄｉｆｉｅｄ ＡＢＳ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｓｃｒｅｗ ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ，ｕｓｉｎｇ ａｐｐｒｏｐｒｉａｔｅ ｓｃｒｅｗ ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ ｉｓ ｐｒｅｐａｒｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｙ ｏｆ ｍｏｄｉｆｉｅｄ ＡＢＳ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｔｗｉｎ ｓｃｒｅｗ ｅｘｔｒｕｓｉｏｎ ｕｎｉｔ，ＡＢＳ，ｓｃｒｅｗ ａｓｓｅｍｂｌｙ，ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｎ止合同向双螺杆挤出机组广泛应用于基础树脂 是目前产量大、应用广泛的工程塑料之一。它 ¨ 的物理化学改性如聚合物共混，填充改性、 将聚苯乙烯（ＰＳ）、（丙烯腈／苯乙烯）共聚物 （ＡＳ）、聚丙烯腈（ＰＡ Ｎ）的各种性能有机地 结合起来，不仅具有韧性、硬度、刚性相均衡的 力学性能，而且有较好的耐化学药品性、尺寸稳 定性、表面光滑性、耐低温性、着色性和加工流 动性等。ＡＢＳ发展极其迅速，广泛就用于机电、 纤维增强和反应挤出。与单螺杆挤出相比，啮合同 向双螺杆挤出机具有加料容易、物料在螺杆中停留 时间短、混合塑化效果好、排气性能好等优点。因 其操作变量多，如加料量、加料方式、螺杆构型 等，所以在优化制品配方、操作工艺条件（螺杆转 速、螺杆各区温度）的同时，对螺杆的组合进行优 家电、交通等领域，用以制造齿轮、泵叶轮、轴 承、仪表外壳、家电外壳、车轮罩等。但由于ＡＢＳ 化才能生产出力学性能优良的塑料制品。 ＡＢＳ的学名是丙烯腈／丁二烯／苯乙烯共聚物， 在高温或高剪切条件下易降解，在加工过程中往 ２０１２年４月刊ＷＷＷ ｃｎ—ｐｌａｓｔｉｃｓ ｎｅｔ塑料制造 ７７ ＰＲ０ＣＥＳＳＩＮＧ ＡＮＤ ＡＰＰＬＩＣＡＴＩＯＮＳ 因而能提供良好的分散混合和分布混合。根据其 错列角的不同可分为中捏合块、正向捏合块和反 向捏合块。错列角为９０。的捏合块称为中性捏合 合挤出的改性ＡＢＳ综合性能最佳，无论是生产阻燃 类还是通用类的都可以实用，３螺杆组合次之，同 时这个螺杆组合适合生产通用ＡＢＳ树脂，２螺杆组 合比３螺杆组合略低，不推荐使用改性ＡＢＳ，通用 ＡＢＳ可以参考使用。 块，错列安装的捏合盘形成的螺旋角与正向螺纹 元件螺旋方向一致的称为正向捏合块，错列安装 的捏合盘形成的螺旋角与反向螺纹元件的螺旋方 向一致的称为反向捏合块。图２示出各种类型的剪 切元件（捏合块）。 ２ 、３ 螺杆组合造成改性ＡＢＳ综合力学性能 较低主要是由于其螺杆组合过于追求材料的分散 混合及分布混合效果，减少了捏合块，而忽略剪 切强度低对改性ＡＢＳ性能的影响。因为ＡＢＳ属非牛 顿流体，基熔体粘度与加工温度和剪切速率都有 表２列出４种螺杆组合形式及挤出料条情况。 从表２可看出，１螺杆组合的挤出效果最差，不 能进行生产，故在ＡＢＳｉ￣，方完全相同情况下，考察 ２—４螺杆组合对改性ＡＢＳ力学性能的影响，结果 列于表３． 关系，尤其是对剪切速率更为敏感。而４螺杆组合 在塑化段增加１块４５。捏合块，在混合段用１个螺 纹套代替剪切块增加了捏合块的数量，故使改性 ＡＢＳ的综合力学性能大幅度提高。在改性ＡＢＳ生 从表３可看出，不同螺杆组合对改性ＡＢＳ力 学性能的影响非常明显。从２到４螺杆组合，改性 ＡＢＳ的拉伸强度、弯曲强度、缺口冲击强度大幅增 加，尤其是缺口冲击强度增加幅度最大。４螺杆组 产上要非常注意螺杆组合的改变对产品性能的影 响，螺杆组合过强和过弱对产品性能影响都非常 大，必须选择一个适中的螺杆组合。 表２ ４种螺杼组合形式及挤出物料料条或銎情况 螺杆组合形式 螺杆 混炼挤出段 ８—５６／５６，２—４５／５／５６， ２８／２８Ｌ，２－９６／９５，１— ７２／７２，６－５６／５６ 组合号 ／ＪＤ＊＇：Ｉ－输送断 ５６／５６Ａ．２－９６／９６，３— 物料塑化段 ３—４５／５／５６，１—６０／４／５， ５－５６／５６，，２—４５／５／５６．１— ６０／４／５６， 总长 料条出料情况 ｌ＃ ７２／７２，６—５６／５６ 口模出料蓬松，物料；没有完 ２６６０ 全熔融，切粒状态不好，容易 断条，料条中间气孔很多。剪 切过弱 ，２＃ ５６／５６Ａ，２－９６／９６．３— ７２／７２，６—５６／５６ ３—４５／５／５６，１—６０／４／５６．５— ５６／５６２—４５／５／５６．１— ６０／４／５６，．５—５６／５６，２—４５／５／５６．１— ６０／４／５６．１— ５６／５６，２８／２８Ｌ，２— ２６６０ １－９０／４／５６ ９６／９６．１—７２／７２， ６—５６／５６ 切粒状态较好机头出有烟冒 出容易断条，停机后需要长 时间洗车，物料降解。剪切过 ，强 ３＃ ５６／５６Ａ，２－９６／９６，３— ７２／７２，６—５６／５６ ３—４５／５／５６，３－５６／５６， ２－４５／５／５６，１—６０／４／５６，４— ５６／５６３—４５／５／５６， ，４—５６／５６．２－４５／５／５６， ２８／２８Ｌ，２－９６／９６，１— ７２／７２，６—５６／５６ ３－５６／５６．２—４５／５／５６， ２８／２８Ｌ．２—９６／９６，１— ７２／７２，６－５６／５６ 切粒状态较好，拉条比较稳定 ２６６０ 但中间有小气子Ｌ，剪切稍弱， 生产通用ＡＢＳ好，改性ＡＢＳ稍弱 生产稳定，切粒状态好，适合 ２６６０ 生产改性ＡＢＳ，同时也适合ＡＢＳ 生产。为最佳组合， ４＃ ５６／５６Ａ，２－９６／９６．３— ７２／７２，２—４５／５／５６．１—６０／４／５６．４— ５５／５６，３—４５／５／５６， ３－４５／５／５６，３－５６／５６， ６—５６／５６ １—６０／４／５６ 注：５６／５６Ａ表示起始螺纹套元件；２－９６／９６表示长度为９６ ｍｍ的螺纹套元件２个，其他类同；３－４５／５／５６表示有３个啮合块，啮合盘角度 为４５。错列排列，捏合盘５４，长度为４５ｍｍ；２８／２８Ｌ表示反螺纹套元件，长度为２８ ｍｍ 螺杆组合 项目 测试标准 ２＃ ３＃ ４＃ 拉伸强度（ＭＰａ） ＧＢ／Ｔ１ ０４０—１ ９９２ ３６．６２ ３８ ５０ ４２．５Ｏ 弯曲强度（ＭＰａ） 冲击强度（ＫＪ／Ｍ） ６Ｂ／Ｔ９４３卜２０００ ＧＢ／Ｔ１ ８４３—１ ９９６ ３５．６４ ３ ５０ ４２．３６ ９ ５６ ６０ ２５ ２１ ３５ （下文转８５页） ２０１２年４月刊ｗｗｗ ｃｎ—ｐｌａｓｔｉｃｓ ｎｅｔ塑料制造 ７９
