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聚对苯二甲酸乙二醇酯是合成纤维的主要原料之一,它具有透明度好、易于拉伸、耐磨性、耐热性、电绝缘性及耐化学药品性等优良性能,广泛用于合成涤纶纤维及制造薄膜、民用吹塑瓶,还可作为工程塑料用于机械、电子、汽车、电器工业和消费品等领域,具有广泛的使用前景。PET极易吸水,而水分在PET干燥、合成、塑化和注塑过程中,由于热和剪切应力以及水解作用会使聚合物分子链降解,从而致使所成型加工的零件易破裂或达不到所要求的质量指标。因此,通常在PET材料加工前都要对其预干燥一段时间。而预干燥既要耗费很多的能源,同时也增加了生产成本,所以国外一些公司开发研制出单螺杆、双螺杆排气挤出机实现了PET材料的无需预干燥加工,并实现了产业化,大大的降低了生产成本。
一字型排列的三螺杆挤出机具有优异的塑化能力、混合能力和良好的自洁能力。物料在输送过程中由于受到复杂剪切作用,这加强了相间的传质与传热,促进了聚合物大分子的流动,使整个塑化混炼系统对物料进行强制动态输送、塑化混炼、排气和挤出成型,从而加强了熔体的混合混炼效果,达到了强化分散混合的目的,使熔融和混炼得到加强。本文结合三螺杆挤出机的这些优异性能,设计出两组排气螺杆组合,通过排气段螺纹元件结构的改变并通过跟普通三螺杆挤出机加工效果进行对比,来探讨三螺杆排气挤出机的排气效果。
研究结果表明,经过真空排气后,螺杆组合Ⅱ、Ⅲ中PET聚酯的拉伸强度、断裂伸长率、弯曲强度、弯曲模量、冲击强度以及黏度较组合Ⅰ-1中PET聚酯的相关性能都有很大程度的提高,但较之Ⅰ-2都有不同程度下降;加了热稳定剂TPEA后,PET聚酯的降解减弱,黏度及力学性能都有不同程度的提高;组合Ⅱ中排气段大导程螺纹元件的排气效果比组合Ⅲ中的密炼转子好,但大导程螺纹元件对PET聚酯剪切较强,PET的降解程度比密炼转子大;对于特定的工艺,存在一个最佳工作点,在稳定工作的情况下,能得到最高的排气效率。