I. PENDAHULUAN
Di bidang rekayasa luar ruangan, kinerja dan biaya bahan selalu merupakan faktor kunci yang perlu diseimbangkan. Copolymer acrylonitrile-styrene-acrylate (ASA), dengan ketahanan cuaca yang sangat baik, resistensi penuaan UV dan stabilitas jangka panjang, telah menjadi bahan yang ideal untuk konstruksi luar ruangan. Namun, biaya bahan baku yang relatif tinggi telah membatasi aplikasi luasnya sampai batas tertentu. Acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer (ABS) memiliki keunggulan biaya, tetapi resistensi cuacanya tidak cukup. Untuk menyeimbangkan efektivitas biaya dan kinerja material, Jiangsu Compound menggunakan teknologi co-extrusion canggih untuk bersama-sama mengekspresikan ASA dan ABS untuk menyiapkan lembaran fungsional dengan keunggulan kedua bahan, dan mengoptimalkan rasio melalui model matematika untuk mencapai keseimbangan terbaik antara biaya dan kinerja.
Ii. Perbandingan sifat material dan keunggulan komposit
(1) Karakteristik bahan ASA
Copolymer acrylonitrile-styrene-acrylate (ASA) adalah kopolimer terner yang diperoleh dengan kopolimerisasi emulsi atau kopolimerisasi curah dari tiga monomer: akrilonitril (A), styrene (S) dan akrilat (A). Dalam struktur molekulnya, kelompok akrilat memberikan bahan dengan ketahanan cuaca yang sangat baik. Di bawah iradiasi ultraviolet, bahan polimer biasa rentan terhadap kerusakan rantai molekul dan reaksi oksidasi. Unit akrilat di ASA dapat secara efektif menyerap energi ultraviolet, menghilangkan energi melalui perubahan strukturalnya sendiri, dan dengan demikian memperlambat proses penuaan material. Penelitian yang relevan menunjukkan bahwa dalam lingkungan paparan alami luar ruangan, setelah 5 tahun digunakan, tingkat retensi properti mekanik bahan ASA masih dapat mencapai lebih dari 80%, yang secara signifikan lebih baik daripada banyak bahan polimer lainnya. Selain itu, ASA juga memiliki ketahanan korosi kimia yang baik, yang dapat menahan erosi lingkungan yang keras seperti hujan asam dan semprotan garam. Pada saat yang sama, ia memiliki kekerasan permukaan yang tinggi dan kinerja pemrosesan yang baik, memenuhi persyaratan rekayasa luar ruangan untuk penampilan dan penggunaan material jangka panjang.
(2) Karakteristik bahan abs
Acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer (ABS) adalah plastik termoplastik kopolimerisasi dari tiga monomer: akrilonitril, butadiene dan styrene. Kehadiran fase karet butadiene membuat ABS memiliki ketangguhan dampak yang sangat baik, yang dapat menyerap energi ketika mengalami dampak eksternal dan mengurangi generasi dan perluasan retakan. Selain itu, ABS juga memiliki kinerja cetakan dan pemrosesan yang baik, dan dapat dibuat menjadi berbagai bentuk produk melalui proses seperti cetakan injeksi dan ekstrusi. Selain itu, biaya bahan baku relatif rendah, dan telah banyak diterapkan di banyak bidang. Namun, ketahanan cuaca ABS buruk. Di bawah iradiasi ultraviolet, ia rentan terhadap menguning dan embrittlement, dan sifat mekaniknya akan menurun dengan cepat ketika terpapar lingkungan luar untuk waktu yang lama, membatasi penggunaan independennya dalam rekayasa luar ruangan.
(3) Keuntungan dari lembar gabungan
CO-Extruding ASA dan ABS untuk menyiapkan lembaran fungsional dapat mewujudkan keunggulan komplementer dari kinerja kedua bahan tersebut. Sebagai bahan lapisan permukaan, ASA dapat sepenuhnya mengerahkan ketahanan cuaca dan ketahanan penuaan UV, melindungi lembaran dari erosi lingkungan luar. Sebagai bahan lapisan inti, ABS dapat memanfaatkan sifat mekaniknya yang baik dan keunggulan biaya untuk memberikan kekuatan dan kekakuan yang cukup untuk lembaran, sambil mengurangi biaya bahan keseluruhan. Struktur gabungan ini tidak hanya dapat memenuhi persyaratan rekayasa luar untuk stabilitas jangka panjang dan kinerja bahan, tetapi juga mengendalikan biaya sampai batas tertentu, memiliki manfaat ekonomi dan nilai aplikasi yang signifikan.
AKU AKU AKU. Peralatan co-Extrusion dan ProKontrol Cess
(1) Pengantar peralatan co-ekstrusi
Peralatan co-ekstrusi yang digunakan dalam penelitian ini memiliki karakteristik lebar pemrosesan maksimum 2,75 meter, yang dapat memenuhi kebutuhan produksi skala besar. Peralatan ini terutama terdiri dari ekstruder, die, sistem pendingin, sistem traksi dan sistem kontrol. Extruder mengadopsi struktur sekrup kembar, yang memiliki kinerja pencampuran dan penyampaian yang baik, memastikan bahwa dua bahan ASA dan ABS sepenuhnya dicampur dan diplastik selama proses co-ekstrusi. Die dirancang dengan struktur yang ramping, yang dapat membuat bahan terdistribusi secara merata, memastikan keseragaman ketebalan dan kualitas permukaan lembaran. Sistem pendingin mengadopsi metode pendingin semprotan, yang dapat dengan cepat mendingin dan membentuk lembaran yang diekstrusi, meningkatkan efisiensi produksi. Sistem traksi mengadopsi teknologi regulasi kecepatan frekuensi variabel, yang dapat secara akurat mengontrol kecepatan traksi lembaran, memastikan akurasi dimensi lembaran.
(2) Kontrol yang tepat dari proses ekstrusi bersama
Selama proses co-ekstrusi, secara tepat mengendalikan parameter proses adalah kunci untuk menyiapkan lembaran komposit berkinerja tinggi. Parameter kontrol utama meliputi suhu ekstrusi, kecepatan ekstrusi, rasio material, tekanan die, dll. Suhu ekstrusi secara langsung mempengaruhi efek plastisisasi dan fluiditas bahan. Untuk dua bahan ASA dan ABS, sesuai dengan suhu leleh dan sifat pemrosesannya, suhu dari setiap bagian ekstruder perlu diatur secara wajar. Secara umum, suhu leleh ASA relatif tinggi, sekitar {220-250 derajat, dan suhu leleh ABS adalah sekitar 200-230 derajat. Oleh karena itu, selama proses ekstrusi bersama, suhu dari setiap bagian dari ekstruder perlu diatur secara gradien untuk memastikan bahwa kedua bahan sepenuhnya plastis dan tidak terurai.
Kecepatan ekstrusi tidak hanya mempengaruhi efisiensi produksi, tetapi juga mempengaruhi kualitas lembaran. Kecepatan ekstrusi yang terlalu cepat dapat menyebabkan pencampuran bahan yang tidak merata, dan cacat seperti gelembung dan delaminasi di dalam lembaran; Kecepatan ekstrusi yang terlalu lambat akan mengurangi efisiensi produksi dan meningkatkan konsumsi energi. Melalui eksperimen dan praktik produksi, menentukan rentang kecepatan ekstrusi yang sesuai, dan membuat penyesuaian waktu nyata sesuai dengan rasio material dan kinerja peralatan.
Rasio material adalah faktor kunci yang mempengaruhi kinerja dan biaya lembaran komposit. Semakin tinggi kandungan ASA, semakin baik resistensi cuaca dan resistensi penuaan UV dari lembaran, tetapi biayanya juga akan meningkat sesuai; Semakin tinggi kandungan ABS, semakin rendah biayanya, tetapi resistensi cuaca akan berkurang. Oleh karena itu, melalui analisis model matematika, tentukan rasio terbaik ASA dan ABS di bawah premis memenuhi persyaratan penggunaan di luar ruangan.
Tekanan die memiliki pengaruh penting pada keseragaman ketebalan dan kualitas permukaan lembaran. Mengontrol tekanan die secara wajar dapat membuat bahan mengalir secara merata di dadu, menghindari penyimpangan ketebalan dan cacat permukaan. Pantau dan sesuaikan tekanan die secara real time melalui sistem kontrol untuk memastikan kualitas lembaran yang stabil.
Iv. Prospek Aplikasi dan Analisis Manfaat Ekonomi
(1) prospek aplikasi
Lembar fungsional komposit ASA\/ABS yang disiapkan memiliki kinerja komprehensif yang sangat baik dan dapat diterapkan secara luas di bidang seperti papan iklan di luar ruangan, membangun panel dekoratif dinding eksterior, bagian otomotif, dan furnitur luar ruangan. Di bidang papan iklan di luar ruangan, resistensi cuaca dan ketahanan penuaan UV dari lembaran dapat memastikan bahwa papan iklan mempertahankan warna -warna cerah dan pola yang jelas untuk waktu yang lama, mengurangi biaya perawatan; Di bidang panel dekoratif dinding eksterior bangunan, sifat mekanik yang baik dan ketahanan cuaca dari lembaran dapat memenuhi persyaratan dinding eksterior bangunan untuk bahan, sambil memperkaya efek penampilan bangunan; Di bidang suku cadang otomotif, dapat digunakan untuk memproduksi bagian eksterior otomotif seperti bumper dan rumah kaca spion, meningkatkan ketahanan cuaca dan masa pakai kendaraan.
(2) Analisis Manfaat Ekonomi
Dengan menggunakan teknologi co-ekstrusi dan mengoptimalkan rasio melalui model matematika, biaya material berkurang secara signifikan pada premis memastikan kinerja lembaran. Dibandingkan dengan lembaran ASA murni, biaya lembaran komposit dapat dikurangi 30%-50%, sambil mempertahankan ketahanan cuaca yang baik dan sifat mekanik. Dengan ekspansi terus menerus dari pasar teknik luar ruangan, permintaan untuk kinerja tinggi dan bahan berbiaya rendah meningkat dari hari ke hari. Lembar gabungan ini memiliki prospek pasar yang luas dan manfaat ekonomi yang signifikan.
Kesimpulan
Berbeda dari pembelian secara langsung partikel campuran untuk ekstrusi, lembar ASA\/ABS yang dikembangkan oleh senyawa Jiangsu disiapkan dengan ekstrusi komposit ASA dan ABS untuk menghasilkan lembaran fungsional yang menggabungkan keunggulan kedua bahan sambil mengurangi biaya. Menggunakan peralatan co-ekstrusi canggih dan kontrol proses yang tepat, kualitas dan kinerja Sheet diurus. Melalui analisis model matematika, rasio ABS dan ASA dioptimalkan, mencapai keseimbangan terbaik antara biaya dan kinerja. Studi ini memberikan solusi material yang hemat biaya untuk rekayasa luar ruangan, yang memiliki nilai aplikasi praktis yang penting dan signifikansi promosi. Di masa depan, penelitian mendalam lebih lanjut tentang teknologi pemrosesan dan optimalisasi kinerja lembaran komposit dapat dilakukan untuk memperluas bidang aplikasi mereka dan memberikan kontribusi yang lebih besar untuk pengembangan bahan rekayasa luar ruangan.