Compounding这个词，我们一般翻译为“塑料改性”。近日和塑料行业的专业翻译人员沟通，认为翻译为“混配”应该是更合适一些。不管如何翻译，双螺杆挤出机是少不了，各类塑料原料如聚丙烯、增韧剂、增刚剂、耐热剂等通过双螺杆挤出造粒，获得注塑需要的粒子，这大概就是改性塑料的过程。

双螺杆最重要的当然是螺杆上的螺纹元件，简单说来，可以把螺纹元件分为两类，输送元件和剪切元件，对于做材料的人来说，说起螺纹元件应该已经头疼了，拆螺杆、组合螺纹元件，进行验证，如果不行，就再来一次：假如你觉得员工没有意见的话。

图（1）挤出机最常见的元件：输送元件、45度、90度剪切元件

玻璃纤维增强塑料，是改性塑料最常见的材料之一，不同的螺纹元件，对玻璃纤维的剪切情况差异很大，在大生产过程中，大家也经常做螺杆的各类组合，但是数据总结和分享并不多，正好公司的75机做了几次螺杆组合，也做了相同的配方：40%玻璃纤维增强聚丙烯，我将前后的数据做了总结，看看不同组合对机械性能的影响到底如何。

螺杆组合主要考虑玻璃纤维到真空口的剪切元件，分为以下4类：

组合A：4组45度/60度弱剪切

组合B：7组45度/60度/90度强剪切，90度剪切靠近玻纤入口

组合C：7组45度/60度弱剪切

组合D：8组45度/60度/90度强剪切，90度剪切靠近真空口

以上4种组合，在相同配方下（PP+GF40），粒子注塑后进行力学评估（拉伸、弯曲和冲击强度），经过测试玻璃纤维含量和密度对比，材料具有可比性（如果玻璃纤维含量差异太大，则性能差异有可能是因为玻璃纤维导致，而不是螺杆组合导致）

图（2）不同螺杆组合下的PP+GF40拉伸强度对比

从上图可以看出，同样的配方，拉伸强度从MP到MPa，螺杆组合太弱（如4组剪切），性能并不是很高，有可能是因为玻璃纤维的分散问题，而采用7组剪切块，拉伸强度最高，拉伸强度将近MPa，对于采用普通聚丙烯做到这个性能，其实也算很高了，我也专门优化过配方，40%玻纤增强最高能做到将近MPa，已经比较接近长纤维PP的性能。

拉伸强度其实和玻璃纤维长度相关性并不是最强的，相对来说，冲击强度和玻璃纤维长度相关性最强：玻璃纤维长度越长，冲击强度越高，具体数据见图3。

图（3）不同螺杆组合下的PP+GF40缺口冲击强度对比

相对来说，弯曲模量（刚度）对玻璃纤维长度敏感度最低，也就是不管玻璃纤维长度，弯曲模量都是比较接近，图（4）弯曲模量的对比数据，也大致说明了这个问题，几种螺杆组合下，弯曲模量并没有太大的差异。

图（4）不同螺杆组合下的PP+GF40弯曲模量对比

这也是为何要发展LFT长纤维的原因之一，因为同样的材料，冲击强度更高，弯曲模量并没有受影响（如果加入增韧剂来提高冲击强度，则会牺牲刚度），如何判断玻璃纤维长短，当然目前有很多工具，我们当年做的时候，就是在显微镜下面，却测量玻璃纤维长度，选择根，然后进行计算，大致如下图：

图（5）玻璃纤维直径与长度测试

现在当然有工业CT之类，可以自动计算纤维直径与长度分布，技术就是这样不停进步，不过，不管如何，动手、总结、思考在技术开发少不了的步骤。从上面的总结也可以看出，同样的材料，通过不同的螺杆组合，对材料的拉伸强度、缺口冲击强度都是有影响，在75机这样的大设备更换螺杆组合的时候，对于技术人员来说，做个对比实验并加以总结，体会是完全不一样的。

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