填充和增强热塑性塑料改性 (FRTP)

将填料加入塑料基料基本上有两个原因:优化复合材料如透气箔或吸音管的性能,或节省成本。

三个变量在填料和聚合物基料之间的相互作用中起到了关键的作用:

  • 粒形:较小的纵横比(如玻璃珠、碳酸钙或硫酸钡)通常可以改善弹性模量,而具有较大纵横比的颗粒,如滑石或硅灰石,可改善抗张和撕裂强度以及弹性模量。
  • 粒径 分布会影响填料的加工性能。就这一点而言,尺寸大于1μm的颗粒之间的内聚力(范德华力),以及 FRTP 混炼系统中的布斯混炼机施加在直径小于10μm颗粒上的分散剪切力至关重要。
  • 填料表面积:填料和聚合物链之间的潜在内聚点数量取决于填料的比表面积(m2/g)。填料表面积越大,内聚点越多,材料越强韧(刚性、抗张强度、撕裂强度和冲击强度)。同时,表面光泽度也更好。

表面涂层也很重要,它们可以影响附聚物的形成和材料流动性,确保混炼过程中的充分湿润。

增强配混料混炼要求

布斯工艺技术是高填充配混料的关键。除了物料流的最优分布外,还必须特别注意填料进料过程中夹带的空气和水分。因此,必须对加工段的螺杆结构进行优化配置。 通过正确的配置,布斯混炼机的大容量和相关扭矩可以高效地生产增强配混料。

凭借其出色的产品质量和极宽的加工窗口,布斯混炼机可处理各种填料工艺配方,如滑石粉、二氧化钛或硫酸钡,以及氢氧化铝或氢氧化镁。布斯混炼机的适中剪切率带来的磨损明显低于其他类型的螺杆混炼机。整个布斯混炼生产线的模块化设计和适应性使其成为填充和增强热塑性塑料的明智选择。

采用增强配混料的红色汽车显示了 FRTP 混炼对汽车工业的重要性

FRTP 混炼系统典型设备布局

聚合物改性设备的典型布局

布斯 FRTP 混炼系统具有以下优势

  • 分布混合充分
    布斯混炼机螺杆的旋转和轴向同步复合运动会产生拉伸流动,大量剪切界面和交叉混合,确保分布混合充分、均匀。

  • 一种螺杆结构适用多种配方和产量
    尽管使用一种螺杆结构来加工多种配方极具挑战性,但由于加工长度仅为多数其他系统的一半,剪切率适中且适应性强,螺杆结构设计具备极大的灵活性,这些特性让布斯混炼机往复式单螺杆技术得到市场的广泛认可。

  • 任意位置的液体注入
    注射销钉可沿加工段安装在任何销钉位置,以便将液体添加剂直接注入熔融的聚合物中。混合可立即启动,原料不会粘在机筒内壁上,即使在最短的加工长度下也能完成混合。

  • 两个独立步骤优化混炼和建压
    布斯混炼机中的混合以及排料装置中的建压被分离,以实现两个步骤的高效优化。该混炼系统允许在低压和低温条件下进行混合和优化造粒,同时始终维持对温度的控制。

  • 低比能量输入下的充分混合
    最新一代布斯多螺片混炼机将总体比能量输入降低 15-40%,具备更出色的混合性能。这是因为新混炼机根据每个加工区段的需求增加了混合循环次数。熔融和混合的能量几乎完全以机械方式提供,并根据传递的剪切率以最优的方式完成能量的耗散。

  • 可直接清理或调整加工元件
    布斯混炼机的螺纹元件、衬套和销钉易于更换,可通过打开布斯混炼机的铰接部件轻松即进行清理或调整。所有这些元件都可以在不拆除螺杆或机筒的情况下进行更换。

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