Estructura central:
Co-rotación entrelazada(90% de cuota de mercado): Los tornillos totalmente simétricos crean "cámaras C" cerradas para la descomposición de partículas de alta cizallamiento (por ejemplo, ATH aglomerado)
Contra-rotación: Se utiliza para PVC sensible al calor con menor cizallamiento pero dispersión más débil
Etapas de dispersión:
Zona de transporte(L/D=1-5): Mezcla inicial de retardantes sólidos (por ejemplo, DBDPE) con polímeros (PP/PA)
Zona de fusión(L/D=6-15): La temperatura aumenta a 180-240°C, los bloques de amasado generan una velocidad de cizallamiento de 10⁴ s⁻¹ para romper los agregados
Zona de homogeneización(L/D=16-40): El respiradero de vacío elimina los subproductos de la degradación (por ejemplo, vapor de Sb₂O₃ del trióxido de antimonio)
Parámetro | Rango óptimo | Mecanismo | Estudio de caso |
---|---|---|---|
Relación L/D | 40:1~60:1 | Mayor tiempo de residencia | Coperion ZSK Mc18: 60:1 |
Velocidad del tornillo | 300-800 rpm | Mayor velocidad = mayor cizallamiento | PA6 reforzado con GF: >500 rpm |
Energía específica (SME) | 0.2-0.4 kWh/kg | La entrada de energía gobierna la dispersión | Por debajo de 0.15kWh/kg: 30% de pérdida de eficiencia |
Zonas de temperatura | Multizona ±1°C | Previene la degradación térmica | Fósforo rojo: <160°C |
Optimización del bloque de amasado:
Escalonado a 30°: Mezcla suave (para APP intumescente)
Ángulo recto de 90°: Rotura de alta cizallamiento (para aglomerados de nano-Mg(OH)₂)
Elementos inversos:
Crea zonas de sellado de fusión para extender el tiempo de residencia para sistemas rellenos (por ejemplo, 70% ATH)
Dispersión asistida por ultrasonidos(KraussMaffei):
Ultrasonido de 40 kHz en la zona del cilindro 7 reduce el tamaño de partícula del nano-retardante (por ejemplo, MOFs) por debajo de 100 nm
Configuración de tornillo impulsada por IA(Siemens PAAT):
Genera automáticamente perfiles de tornillo basados en el tipo de retardante (halógeno/fósforo/inorgánico), cambio un 90% más rápido
Datos de la industria: Las extrusoras de doble tornillo optimizadas permiten:
15% menos carga de retardante (en UL94 V-0)
50% menor densidad de humo (ASTM E662)
La pérdida de propiedades mecánicas mejoró del 30% a <8%
Estructura central:
Co-rotación entrelazada(90% de cuota de mercado): Los tornillos totalmente simétricos crean "cámaras C" cerradas para la descomposición de partículas de alta cizallamiento (por ejemplo, ATH aglomerado)
Contra-rotación: Se utiliza para PVC sensible al calor con menor cizallamiento pero dispersión más débil
Etapas de dispersión:
Zona de transporte(L/D=1-5): Mezcla inicial de retardantes sólidos (por ejemplo, DBDPE) con polímeros (PP/PA)
Zona de fusión(L/D=6-15): La temperatura aumenta a 180-240°C, los bloques de amasado generan una velocidad de cizallamiento de 10⁴ s⁻¹ para romper los agregados
Zona de homogeneización(L/D=16-40): El respiradero de vacío elimina los subproductos de la degradación (por ejemplo, vapor de Sb₂O₃ del trióxido de antimonio)
Parámetro | Rango óptimo | Mecanismo | Estudio de caso |
---|---|---|---|
Relación L/D | 40:1~60:1 | Mayor tiempo de residencia | Coperion ZSK Mc18: 60:1 |
Velocidad del tornillo | 300-800 rpm | Mayor velocidad = mayor cizallamiento | PA6 reforzado con GF: >500 rpm |
Energía específica (SME) | 0.2-0.4 kWh/kg | La entrada de energía gobierna la dispersión | Por debajo de 0.15kWh/kg: 30% de pérdida de eficiencia |
Zonas de temperatura | Multizona ±1°C | Previene la degradación térmica | Fósforo rojo: <160°C |
Optimización del bloque de amasado:
Escalonado a 30°: Mezcla suave (para APP intumescente)
Ángulo recto de 90°: Rotura de alta cizallamiento (para aglomerados de nano-Mg(OH)₂)
Elementos inversos:
Crea zonas de sellado de fusión para extender el tiempo de residencia para sistemas rellenos (por ejemplo, 70% ATH)
Dispersión asistida por ultrasonidos(KraussMaffei):
Ultrasonido de 40 kHz en la zona del cilindro 7 reduce el tamaño de partícula del nano-retardante (por ejemplo, MOFs) por debajo de 100 nm
Configuración de tornillo impulsada por IA(Siemens PAAT):
Genera automáticamente perfiles de tornillo basados en el tipo de retardante (halógeno/fósforo/inorgánico), cambio un 90% más rápido
Datos de la industria: Las extrusoras de doble tornillo optimizadas permiten:
15% menos carga de retardante (en UL94 V-0)
50% menor densidad de humo (ASTM E662)
La pérdida de propiedades mecánicas mejoró del 30% a <8%