聚碳酸酯 (PC) 复合材料基料制成的行李箱
应用

聚碳酸酯复合材料的混炼系统

具有优异抗冲击性、宽工作温度范围和出色透明度的技术组件

基于聚碳酸酯(PC)的复合材料属于工程塑料类别,常被称为“工程塑料”。这一术语主要概括了其核心优势及应用领域:在技术部件中,其优异的抗冲击韧性在广泛的使用温度范围内备受青睐;而卓越的透明性则使其广泛应用于光学领域及数据载体应用。在建筑领域,PC因其良好的阻燃性能,常被用作替代材料。

典型应用领域

聚碳酸酯于19世纪末首次被描述,但直到20世纪50年代才由拜耳(现科思创)和通用电气(现沙特基础工业公司)实现大规模工业化生产。此后,其他制造商也相继加入生产行列。

除上述主要特性外,以下特性也日益重要:优异的电绝缘性能、可灭菌性,以及与ABS、ASA或PBT等其他塑料组合成定制化共混物的能力。因此,聚碳酸酯(PC)在电子/电气工程、医疗技术以及汽车和飞机制造业中的应用变得至关重要。

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优势

BUSS 混炼系统具有以下具体优势

BUSS混炼机技术通过将填料分配至2-3个进料位置、利用侧向喂料螺杆等进料装置、采用重力式填料计量添加、反向排气以及卓越的输送效率,实现了高填料含量的加工。混炼机适中的剪切速率可轻松处理高填料含量时产生的高粘度问题。

最新一代多叶片BUSS混炼机在整体低比能量输入条件下实现了更高的混合效果。这得益于针对各工艺区优化匹配的更多混合周期。熔融所需的能量几乎完全以剪切能的形式通过机械方式(耗散性)导入。

使用BUSS混炼机,得益于整个螺槽内均匀适中的剪切速率,可保持狭窄且明确的温度范围,避免其他系统出现的温度峰值。这允许在整个工艺长度上精确保持狭窄的温度范围。

挥发性物质通常通过工艺段末端的真空脱气或在卸料单元中补充去除。BUSS 混炼机技术的高混合循环次数、剪切次数和物料重组次数确保持续更新复合材料表面。通过这种方式,可高效减少夹带的空气或挥发性成分。

可沿工艺段任意位置安装的测温销钉,通过精确监控各复合材料的温度极限实现最佳温度控制。由于测温销钉始终被熔融复合材料包裹,且机筒温度调节的影响几乎可忽略不计,从而确保了高精度测量。这是在线质量控制的重要组成部分。

聚碳酸酯混炼的要求

混炼系统在所有聚碳酸酯(PC)材料中具有重要作用:聚碳酸酯基础原料通常以粉末或碎片形态存在,需通过混炼步骤添加助剂组分后制成粒料,例如透明成型材料的生产。

在许多情况下,还需加入增强材料、阻燃剂、着色剂或如前所述的共混组分。这些材料的混炼工艺要求极高,需要定制化解决方案。例如,需尽可能温和地熔融聚合物组分,使阻燃剂实现优异分散,并确保增强纤维的加入方式能达到目标力学性能指标。

这些严苛要求通过精心设计的混炼工艺得以实现并得到良好控制。

典型的设备布局

聚碳酸酯(PC)混炼系统的典型设备结构

与其它混炼系统相比,BUSS 混炼机能够充分发挥其独特优势:极其均匀且适度的剪切速率可最大程度减少黄变现象,因为该系统不会产生热点。对于透明配方而言,这一点至关重要。

BUSS 混炼机能够完美处理宽粘度范围的特性,使其具备极宽且稳健的操作窗口。因此,PC 共混物、增强型、阻燃型或超高粘度配方,甚至它们的组合,通常只需一种螺杆几何结构即可加工。

通过 BUSS 混炼机的两级系统,混炼和建压步骤得以彻底分离。这样,各个工艺步骤可以独立优化。对于 PC 复合材料,通常使用齿轮泵作为造粒的建压装置。混炼系统和 BUSS 混炼机的可开启式机壳确保了快速检修和系统的高可用性。

整个系统的模块化及可定制结构,加上 BUSS 广泛的技术专长,使 BUSS 混炼机成为加工高难度聚碳酸酯复合材料的理想选择。

COMPEO 混炼机用于聚碳酸酯复合材料制造

请在我们的 COMPEO 展厅中查看用于生产聚碳酸酯复合材料和聚碳酸酯共混物的典型设备布局。

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