聚醚醚酮单螺杆挤出机的设计

曾天忠， 李景峰 ，李海明

(1.天华化工机械及自动化研究设计院有限公司，甘肃 兰州 730060;2.中国石化仪征化纤有限责任公司，江苏 仪征 211900)

聚醚醚酮是芳香族结晶型热塑性高分子材料,属于特种高分子材料。它具有耐热等级高、耐化学药品、冲击强度高、耐磨性好、耐疲劳性好等特点，已经在机械、航空航天、医疗、电子电气、能源、电力、汽车等领域获得了广泛应用[1]。

聚醚醚酮自从聚合成功以来,就被认为是一种重要的国防军工材料，许多发达国家都限制其出口。随着高分子材料工业的发展,中国也实现了聚醚醚酮的生产。随着国民经济的发展,各种需求的聚醚醚酮管材、棒材、片材、薄膜等日益增长，但是我国的聚醚醚酮开发能力薄弱,在产品的研发和实际应用方面与国外还有一定差距,严重影响聚醚醚酮的应用和发展[1]。

1 聚醚醚酮单螺杆挤出机

长期以来,单螺杆挤出机是塑料挤出成型最为经济实用的加工设备[2]，可加工薄膜、片材、管材、异型材等。挤出成型是利用挤出机将物料熔化并连续稳定挤入模具。牵引装置将成型制品连续地从模具中拉出，并冷却定型，制得所需形状的制品。塑料挤出成型的生产工艺流程如图1所示。

图1 单螺杆挤出工艺示意图

聚醚醚酮采用常规单螺杆挤出遇到了一些困难:

（1）挤出过程中，聚醚醚酮与空气接触后可能吸收大气中的水分，影响产品质量[1]。

（2）由于具有刚性的主链分子结构和分子间、分子内的强相互作用力，聚醚醚酮加工温度高且熔化过程时间长，常规挤出机不能使其熔化充分。……