Page 128 - 《橡塑技术与装备》2025年10期

橡塑技术与装备
HINA R&P TECHNOLOGY AND EQUIPMENT

加。但这一规律并非无限适用。在高螺杆转速下存在
一个极限值。即使尚未达到该极限，这一现象通常也
能观察到，因为随着螺杆转速的增加，单位吞吐量会
出现下降趋势。对于图 6 中 NR 的结果，这种现象无
法观察到。单位吞吐量随螺杆转速的提高略有波动，
且有增加的趋势。这再次表明了与材料性质的关联，
而这种关联在 EPDM 和 SBR 之间并未观察到，因为
图 7 NR 和不同试验点的 AT
EPDM 和 SBR 彼此之间的相似性远高于与 NR 的相似
性。
两根螺杆的最高温度相差不大，但对于大多数点而言，
没有销钉的螺杆温度略低，这一现象在过往实验中对
EPDM 和 SBR 材料的观察中也有所体现。这可能由
于螺杆 A 2 的螺纹长度较短且缺少销钉导致剪切应力降
低。为了获得更可靠的信息，需要对其他几何参数的
替代方案（如 A 2 ）进行进一步研究。

图 6 三种螺杆速度下 NR 的特定吞吐量

因此，就吞吐量而言，可以得出结论，它强烈依
赖于螺杆速度、温度分布和螺杆几何形状。此外，这
些因素相互影响，因此不能单独考虑。可以认为材料
特性也是一个重要因素。挤出物的热学特性对工艺评 图 8 NR 和不同试验点的最高温度
估同样至关重要。一方面，通道内的最高温度反映了
因此，就热混炼质量和最高温度而言，螺杆 A 2 可
焦烧的风险 ；另一方面，通道截面内最高温度与最低
能更优，因为较低的最高温度允许提高螺杆转速，从
温度之间的温差是工艺热混炼质量的指标。温度差越
而提升生产效率。
小，混炼效果越好。为了确定这些值，实验中自动将
第三个需要考虑的重要点是材料混炼质量，可以
螺杆尖端的测量刀片从温度传感器获取的七个值写入
通过根据方程 1 计算的混炼表面进行分析。两种研究
协议。
的材料表现相同，且两种螺杆概念的材料混炼质量均
从图 7 可以看出两种不同的效应。首先可以看出，
良好且可比。然而，本文研究的 NR 混炼物情况不同，
与 10、20 和 30 rpm 的柱子相比，更高的螺杆转速会
如表 6 所示。
导致热均匀性较差。螺杆转速越高，得到的 A T 值越高，
表 6 不同试验点下螺杆顶端的混炼表面
且与螺杆或温度分布无关。此外，可以看出无键螺杆
材料 螺杆 螺杆转速 /rpm 温度分布曲线 螺杆顶端的混炼表
A 2 在大多数情况下导致更低的最大温度差。这与其他 面 /%
10 T 1 99.35
材料的结果一致。无销钉螺杆 A 2 在热混炼质量方面也 T 2 98.11
99.84
表现更优。因此，可以认为螺杆偏移是改善热均匀性 A 20 T 1
T 2 99.89
的良好混炼部件，甚至比带销的螺杆略胜一筹。然而， T 1 96.27
30 99.94
温度分布对热混炼质量的影响并未明显体现。 NR T 2 71.19
10 T 1
关于最高温度，可以观察到类似的效果。随着螺 T 2 99.56
61.66
T 1
杆转速的提高，最高温度会因剪切作用导致的热量散 A 2 20 99.67
T 2
发增加而升高，这一点在图 8 中从左到右比较各柱时 30 T 1 60.69
T 2 99.67
可以明显看出。此外，可以观察到温度分布一导致的
最大温度比温度分布二略低。观察螺杆时可以发现， 对于 NR 混炼物，材料的均匀性强烈依赖于与所

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