一、核心概念对比
参数 | 高压缩比 (3:1~4:1) | 低压缩比 (1.5:1~2.5:1) |
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定义 | 进料段与计量段容积比显著减小 | 容积比变化平缓 |
剪切强度 | 高剪切,剧烈塑化 | 低剪切,温和处理 |
熔体温度 | 升温快(ΔT可达50-80℃) | 升温慢(ΔT约20-40℃) |
能耗 | 较高(电机负载增加15-25%) | 较低 |
二、材料适用性分析
1. 高压缩比适用场景
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适用材料:
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高粘度聚合物(PC、PA66、PPS)
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高填充料(40%玻纤增强材料)
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回收料(需强力塑化
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2. 低压缩比适用场景
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适用材料:
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热敏感材料(PVC、POM)
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低粘度熔体(LDPE、TPU)
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发泡材料(含化学发泡剂)
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三、螺杆设计关键差异
设计要素 | 高压缩比螺杆 | 低压缩比螺杆 |
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压缩段长度 | 短(3-5D) | 长(5-8D) |
螺槽深度比 | H1:H2=3:1 | H1:H2=2:1 |
混炼元件 | 屏障型+Maddock混炼段 | 销钉型分散段 |
L/D比 | ≥28:1 | 20:1~25:1 |
四、工艺控制要点
1. 高压缩比工艺窗口
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温度控制:
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加料段降低10-15℃防止架桥
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计量段需精确控制(±1℃)
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压力管理:
Pmax=4QηLπR4(Q=流量,η=熔体粘度,L=螺杆长度,R=螺槽半径)
2. 低压缩比优化策略
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熔体稳定性控制:
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采用熔体泵(压力波动<±0.5%)
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模头增加阻尼板
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典型参数:
参数 PVC硬质 LDPE 螺杆转速(rpm) 30-50 60-80 机头压力(MPa) 12-15 8-10
五、质量影响对比
质量指标 | 高压缩比影响 | 低压缩比影响 |
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塑化均匀性 | 优(但可能过热) | 良(需辅助混炼) |
填料分散性 | 极佳(玻纤长度保留率>85%) | 一般(需延长混炼时间) |
制品内应力 | 较高(需退火处理) | 低 |
产能 | 降低10-15% | 提高20-30% |