由热固性塑料制成的动力箱
应用

热固性塑料的混炼技术

热固性塑料是刚性的聚合物材料,固化后形成三维交联结构。

热固性塑料(亦称热固性聚合物)是一类在固化后无法再次变形的塑料。它们构成了聚合物分类中的三大类别之一:

根据大分子链的交联程度,可区分为热塑性塑料、弹性体或热固性塑料。热塑性塑料因无交联点而可熔融,而弹性体和热固性塑料由于交联结构无法熔融,超过分解温度(热解)后即会分解。20世纪初问世的酚醛塑料——胶木(Bakelit),被视为首个工业化生产的塑料。

典型应用领域

热固性塑料是坚硬、玻璃态的聚合物材料,通过化学主价键形成三维交联结构。交联过程发生在混合含支化点的预聚物时,可通过催化剂在室温下化学激活,或在高温下热激活。

高交联密度对热固性塑料的混炼技术提出了严苛要求。这种结构特性赋予了材料极高的热机械强度、优异的电绝缘性能以及卓越的耐化学性。

基于这些性能特征,混炼技术的应用领域得以明确界定。例如在汽车工业中,高性能热固性塑料被用于制造发动机舱内的技术部件或传动系统,其在高负荷下的耐热性尤其受到重视。

在电气工程领域,绝缘性能、有利的燃烧特性以及尺寸稳定性是其应用的原因。对多种介质和液体的良好耐受性使热固性塑料成为食品和化工应用中的理想选择。

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优势

BUSS 混炼系统具有以下具体优势

在BUSS混炼机中进行混炼与在卸料单元中建立压力的分离式设计,使得在低压和低温条件下进行加工成为可能。通过在各工艺区配置特定应用的螺杆几何结构,可确保优化的温度曲线。

均匀的剪切速率使得在混炼机中能够在较低温度下进行受控混合,同时仅针对当前工艺任务施加所需的剪切能量。与其他系统相比,狭窄的剪切速率分布确保了每个单独颗粒的均匀剪切过程。这实现了高质量加工,同时减少了能量输入。

BUSS 混炼机凭借可控的能量输入、均匀适中的剪切速率以及通过热电偶进行的温度监控,可实现精确的温度控制。这些热电偶安装在沿工艺段相关位置、被聚合物包围的空心捏合销钉中。

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进行优化匹配的更多混合循环次数。熔融所需能量几乎完全通过机械方式(耗散性)以剪切能形式导入。

BUSS 混炼机通过混合和捏合螺杆的旋转与轴向运动的叠加,产生拉伸流动,提供大量剪切表面,并实现跨通道混合,从而确保强烈的分布混合效果。

热固性塑料混炼工艺要求

热固性塑料的加工步骤涉及聚合物预聚物、玻璃或碳纤维增强材料、填料或天然纤维。在许多情况下,相应的反应体系也会用于最终交联。

除了温和地混入添加剂外,保持绝对温度低于交联温度是核心要求。BUSS 混炼技术,特别是 BUSS 混炼机,凭借其工作原理(每次温和剪切循环后均进行松弛阶段)能够出色地实现这一目标。通过钻孔捏合销钉精确测量产品温度,可随时确保最佳工艺温度。

定制化的材料解决方案是实现经济性使用寿命的关键。经济高效的产量以及连续生产模式的所有优势,如极其稳定且可追溯的产品质量、高设备利用率和可用性,进一步凸显了 BUSS 混炼机技术的卓越适用性。

产品在加工步骤后经过压延和破碎。对于某些产品组,如酚醛塑料和三聚氰胺树脂,还可以进行热造粒。与其他加工方法相比,这带来了进一步的生产效率优势。

凭借广泛支持的BUSS混炼工艺专业知识,BUSS混炼机是热固性塑料连续混炼的首选。现场安装的大量设备长期以来一直证明了这一点。

COMPEO 混炼机用于热固性塑料混炼

请在我们的 COMPEO 展厅中查看典型的热固性塑料生产设备布局。

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布斯混炼机全球应用

我们获得专利的混炼机如今遍布全球,支持客户进行塑料生产。借助BUSS混炼系统,我们的客户能够满足热固性塑料混炼的所有严苛要求。

全球混炼机在热固性塑料复合材料制造中的应用概览地图

热固性塑料混炼中使用的混炼机数量

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