Los materiales termoendurecibles se refieren a materiales poliméricos que se someten a reacciones de reticulación química irreversibles para formar una estructura de red tridimensional al calentar, presurizar o añadir agentes de curado. Su característica más prominente es que una vez curados y conformados, no se ablandarán ni se fundirán al recalentarse, ostentando propiedades sobresalientes como alta resistencia, resistencia a altas temperaturas y resistencia a la corrosión química.
Resina epoxídica: Tiene una resistencia de unión y propiedades de aislamiento extremadamente altas, y se utiliza ampliamente en recubrimientos, adhesivos y la encapsulación de componentes electrónicos.
Resina fenólica (como la bakelita): Es el primer plástico sintético en ser industrializado. Con alta dureza y buen aislamiento, a menudo se utiliza en interruptores eléctricos y manijas de utensilios de cocina.
Poliuretano: Tiene una excelente resistencia a la abrasión y resistencia, y se utiliza comúnmente en plásticos espumados, recubrimientos y cuero sintético.
Resina de poliéster insaturada: A menudo se combina con fibras de vidrio para hacer plástico reforzado con fibra de vidrio ligero y de alta resistencia, que se utiliza en piezas de automóviles y materiales de construcción.
Tres parámetros básicos, incluyendo la temperatura, la fuerza de cizallamiento y la distribución del material, deben controlarse estrictamente para garantizar la calidad estable de la premezcla durante la mezcla termoestable:
Control de temperatura
Compuesto completo a baja temperatura del material para evitar la reticulación prematura de la polimerización causada por el calor por fricción. El barril con sistema de enfriamiento de agua fría circulante está equipado para estabilizar la viscosidad de la resina y eliminar los grumos de gel de alta temperatura.
Control de la fuerza de cizallamiento
El equipo proporciona un campo de cizallamiento suave y uniforme. Para fórmulas reforzadas con cáñamo, fibra natural de lino, fibra de vidrio y fibra de carbono, evita la rotura de la fibra y la degradación térmica para conservar las propiedades mecánicas originales de las fibras.
Control de distribución de materiales
Todos los auxiliares, aditivos y cargas de fibra (carga 30% ~ 70%) deben mezclarse completamente con la matriz sin aglomeración. La premezcla homogénea puede garantizar una producción de formación de seguimiento suave.
Los plásticos termoendurecibles (tales como epoxi, fenólico y poliéster insaturado) tienen diferencias fundamentales en sus técnicas de procesamiento debido a su alta susceptibilidad a la unión cruzada térmica.
Puntos clave del proceso central
El núcleo de la tecnología de procesamiento de doble tornillo para plásticos termoendurecibles se puede resumir como "control preciso de la temperatura, cizallamiento débil con una fuerte distribución, distribución estrecha del tiempo de residencia y descarga rápida".
Control de temperatura segmentado de alta precisión: El barril tiene una capacidad de enfriamiento extremadamente fuerte (generalmente utilizando enfriamiento por agua de tipo canal). Cada sección de temperatura se controla con precisión para hacer que la resina llegue al estado de flujo fundido.
Combinación modular de tornillos segmentados. Combinación de tornillos "cizallamiento débil, distribución fuerte": Los bloques de amasado de alto cizallamiento están estrictamente prohibidos para prevenir el sobrecalentamiento por fricción local que puede conducir a "pegamento del eje" y curado. Se debe usar un gran número de elementos de mezcla distributivos (como discos dentados, hilos ranurados de inicio múltiple, etc.) para dispersar suavemente y uniformemente la resina, las cargas, los agentes de curado y las fibras bajo baja fuerza de cizallamiento.
Distribución de tiempo de residencia extremadamente estrecha: Es necesario garantizar que el tiempo de residencia de todos los materiales en la extrusora sea altamente consistente. Un diseño especial de tornillo elimina cualquier "esquina muerta" que pueda causar estancamiento del material, evitando el curado prematuro de alguna resina en el barril debido a un tiempo de residencia demasiado largo.
Descarga rápida y enfriamiento a baja presión: La presión y la resistencia en la cabeza de matriz se minimizan para evitar el aumento de temperatura inducido por la presión en la salida. La lámina o tira extruida entra inmediatamente en una cinta transportadora de enfriamiento o rodillos de prensa para enfriamiento forzado para terminar la reacción.
Barril abierto segmentado: Es conveniente añadir una alta proporción de fibras de vidrio o cargas sin presión en las secciones media y trasera, reduciendo la rotura de la fibra y facilitando la limpieza.
Recubrimiento resistente al desgaste y resistente a la corrosión: Las formulaciones termoendurecibles a menudo contienen una gran cantidad de cargas inorgánicas (como polvo de cuarzo, hidróxido de aluminio), que causan un desgaste significativo en las paredes internas del tornillo y el barril.
Relación especial longitud-diámetro (L/D): La relación longitud-diámetro es generalmente corta para minimizar el tiempo de calentamiento de los materiales en el barril.
