I. Введение
В области открытого машиностроения производительность и стоимость материалов всегда являются ключевыми факторами, которые необходимо сбалансировать. Акрилонитрил-стирол-акрилатный сополимер (ASA) с его превосходной погодной сопротивлением, устойчивости к старению ультрафиолета и долгосрочной стабильности стал идеальным материалом для наружного строительства. Тем не менее, его относительно высокая стоимость сырья в определенной степени ограничивала его широкое применение. Акрилонитрил-бутадиен-стирол сополимер (ABS) имеет преимущество затрат, но его сопротивление погоды недостаточна. Чтобы сбалансировать экономическую эффективность и эффективность материала, Jiangsu Compound использует передовую технологию коэкстразии для совместной эксплуации ASA и ABS для подготовки функциональных листов с преимуществами обоих материалов и оптимизирует соотношение через математическую модель для достижения наилучшего баланса между стоимостью и производительностью.
II Сравнение свойств материала и преимуществ композитного
(1) Характеристики материала ASA
Акрилонитрил-стирол-акрилатный сополимер (ASA) представляет собой тройной сополимер, полученный эмульсионной сополимеризацией или объемной сополимеризацией трех мономеров: акрилонитрил (A), стирол (ы) и акрилат (а). В своей молекулярной структуре акрилатная группа наделяет материал отличной погодной сопротивлением. При ультрафиолетовом облучении обычные полимерные материалы подвержены реакциям поломки молекулярной цепи и окисления. Акрилатные единицы в ASA могут эффективно поглощать ультрафиолетовую энергию, рассеивают энергию через свои собственные структурные изменения и, таким образом, замедлить процесс старения материала. Соответствующие исследования показывают, что в среде естественной экспозиции на открытом воздухе, после 5 лет использования, частота удержания механического свойства материала ASA все еще может достигать более 80%, что значительно лучше, чем многие другие полимерные материалы. Кроме того, ASA также обладает хорошей химической коррозионной устойчивостью, которая может противостоять эрозии суровых сред, таких как кислотный дождь и соляный спрей. В то же время он обладает высокой поверхностной твердостью и хорошей производительностью обработки, отвечающих требованиям наружного инженера для внешнего вида и долгосрочного использования материалов.
(2) Характеристики материала ABS
Акрилонитрил-бутадиен-стирол сополимер (ABS) представляет собой термопластичный пластиковый сополимеризован из трех мономеров: акрилонитрил, бутадиен и стирол. Присутствие бутадиеновой резиновой фазы заставляет ABS превосходную вязкость воздействия, которая может поглощать энергию при воздействии внешнего воздействия и уменьшить генерацию и расширение трещин. Кроме того, ABS также обладает хорошими характеристиками формования и обработки и может быть превращена в различные формы продуктов посредством таких процессов, как литье инъекционного литья и экструзия. Кроме того, его стоимость сырья относительно низкая, и он широко применялся во многих областях. Тем не менее, погодное сопротивление ABS является плохим. При ультрафиолетовом облучении он подвержен пожелтению и охрупции, и его механические свойства будут быстро снижаться при долгое время воздействию среды на открытом воздухе, ограничивая его независимое использование в инженерии на открытом воздухе.
(3) Преимущества композитных листов
Совместное извлечение ASA и ABS для подготовки функциональных листов может реализовать дополнительные преимущества производительности двух материалов. В качестве материала поверхностного слоя ASA может полностью оказывать свое сопротивление о погоде и устойчивость к ультрафиолетовым ультрафиолетовым сопротивлениям, защищая листы от эрозии наружной среды. В качестве основного материала слоя ABS может использовать свои хорошие механические свойства и преимущества затрат, чтобы обеспечить достаточную прочность и жесткость для листов, одновременно снижая общую стоимость материала. Эта составная структура может не только соответствовать требованиям наружного инженера для долгосрочной стабильности и эффективности материалов, но и в определенной степени контролировать стоимость, имея значительные экономические выгоды и стоимость применения.
Iii. Коэкстрационное оборудование и ProCESS CONTROL
(1) Введение в оборудование для коэкстразии
Коэкстрационное оборудование, используемое в этом исследовании, имеет характеристику максимальной ширины обработки 2,75 метра, что может удовлетворить потребности крупномасштабного производства. Оборудование в основном состоит из экструдера, матрица, системы охлаждения, сидения тяги и системы управления. Экструдер принимает структуру с двумя скважинами, которая обладает хорошим смешиванием и передачей производительности, гарантируя, что два материала ASA и ABS полностью смешаны и пластифицированы в процессе коэкстразии. Хит разработан с обтекаемой структурой, которая может сделать материалы равномерно распределенными, обеспечивая однородность толщины и качество поверхности листов. Система охлаждения принимает метод распыления, который может быстро охладить и формировать экструдированные листы, повышая эффективность производства. Система тяги использует технологию регулирования скорости переменной частоты, которая может точно контролировать скорость тяги листов, обеспечивая точность размерных листов.
(2) Точный контроль процесса коэкстразии
Во время процесса коэкстразии точно точно управление параметрами процесса является ключом к подготовке высокопроизводительных композитных листов. Основные параметры управления включают температуру экструзии, скорость экструзии, соотношение материала, давление умирания и т. Д. Температура экструзии напрямую влияет на эффект пластификации и текучесть материалов. Для двух материалов ASA и ABS, в соответствии с их температурой плавления и свойствами обработки, температуры каждого участка экструдера должны быть установлены разумно. Вообще говоря, температура плавления ASA относительно высокая, около 220-250 степень, а температура плавления ABS составляет 200-230 степень. Следовательно, в процессе коэкстразии температуры каждого участка экструдера должны быть установлены градиентными способами, чтобы оба материала были полностью пластифицированы и не разлагаются.
Скорость экструзии не только влияет на эффективность производства, но и влияет на качество листов. Слишком быстрая скорость экструзии может привести к неравномерному смешиванию материалов, а также дефектам, таким как пузырьки и расслоение в листах; Слишком медленная скорость экструзии снизит эффективность производства и увеличит потребление энергии. С помощью экспериментов и производственных методов определите соответствующий диапазон скорости экструзии и внесите корректировки в реальном времени в соответствии с соотношением материала и производительности оборудования.
Соотношение материала является ключевым фактором, влияющим на производительность и стоимость композитных листов. Чем выше содержание ASA, тем лучше устойчивость к погодным условиям и сопротивление ультрафиолетового ультрафиолетового ультрафиолета листов, но стоимость также увеличится соответствующим образом; Чем выше содержание ABS, тем ниже стоимость, но сопротивление погоды уменьшится. Следовательно, с помощью анализа математической модели определите наилучшее соотношение ASA и ABS в соответствии с требованиями использования на открытом воздухе.
Давление матрица оказывает важное влияние на однородность толщины и качество поверхности листов. Разумно контролируя давление матрица может привести к равномерному пожимать материалы в матрицу, избегая отклонения толщины и поверхностных дефектов. Следите за давлением и отрегулируйте давление в режиме реального времени через систему управления, чтобы обеспечить стабильное качество листов.
IV Анализ перспективы применения и экономических выгод
(1) Перспектива заявления
Подготовленные композитные функциональные листы ASA\/ABS имеют превосходную комплексную производительность и могут широко применять в таких полях, как наружные рекламные щиты, декоративные панели наружных стен здания, автомобильные детали и наружная мебель. В области открытых рекламных щитов, сопротивление о погоде и ультрафиолетового сопротивления листов может гарантировать, что рекламные щиты в течение длительного времени сохраняют яркие цвета и четкие узоры, снижая затраты на техническое обслуживание; В области декоративных панелей наружных стен здания хорошие механические свойства и сопротивление погоде листов могут соответствовать требованиям наружных стен здания для материалов, одновременно обогащая эффект внешнего вида зданий; В области автомобильных деталей его можно использовать для производства автомобильных наружных деталей, таких как бамперы и зеркальные корпусы заднего вида, улучшение сопротивления погоды и срок службы транспортных средств.
(2) Анализ экономических выгод
Используя технологию коэкстразии и оптимизируя соотношение с помощью математической модели, стоимость материала значительно снижается на предпосылке обеспечения производительности листов. По сравнению с чистыми листами ASA стоимость композитных листов может быть снижена на 30%-50%, сохраняя при этом хорошую погодную сопротивление и механические свойства. С непрерывным расширением рынка на открытом воздухе спрос на высокопроизводительные и недорогие материалы растет день ото дня. Этот композитный лист имеет широкие перспективы рынка и значительные экономические выгоды.
Заключение
В отличие от непосредственной покупки смешанных частиц для экструзии, лист ASA\/ABS, специально разработанный состав Jiangsu, готовятся путем составной экструзии ASA и ABS для производства функциональных листов, которые сочетают в себе преимущества обоих материалов, одновременно снижая затраты. Использование передового оборудования совместного удаления и точное управление процессом, качество и производительность утверждают. Благодаря анализу математической модели соотношение ABS и ASA оптимизировано, достигая наилучшего баланса между стоимостью и производительностью. Это исследование обеспечивает экономически эффективное решение для инженерии наружных средств, которое имеет важную практическую ценность применения и рекламную значимость. В будущем можно провести дальнейшие глубокие исследования по технологии обработки и оптимизации производительности композитных листов, чтобы расширить свои области применения и внести больший вклад в разработку инженерных материалов на открытом воздухе.