雙螺桿擠出制備石墨聚苯乙烯粒子的工藝研究

雙螺桿擠出制備石墨聚苯乙烯粒子的工藝研究雙螺桿擠出制備石墨聚苯乙烯粒子的工藝研究摘要：隨著石墨聚苯乙烯材料在電子、汽車(chē)等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，制備高性能的石墨聚苯乙烯粒子具有重要意義。本研究采用雙螺桿擠出法制備石墨聚苯乙烯粒子，并研究了工藝參數(shù)（轉(zhuǎn)速、溫度、石墨添加量）對(duì)粒子性能的影響。結(jié)果表明，在適宜的工藝條件下，可制備出高質(zhì)量的石墨聚苯乙烯粒子。關(guān)鍵詞：雙螺桿擠出；石墨聚苯乙烯粒子；工藝參數(shù)；性能1.引言石墨聚苯乙烯材料因其優(yōu)異的導(dǎo)電性和機(jī)械性能，在電子、汽車(chē)等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。制備高性能的石墨聚苯乙烯粒子對(duì)于其應(yīng)用性能的提高至關(guān)重要。目前，常用的制備方法主要包括溶液法、熱壓法和擠出法等。其中，擠出法因其簡(jiǎn)單、高效、可批量生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于石墨聚苯乙烯粒子的制備。2.實(shí)驗(yàn)方法2.1材料準(zhǔn)備本實(shí)驗(yàn)采用聚苯乙烯樹(shù)脂和石墨作為原料。聚苯乙烯樹(shù)脂可以提供基礎(chǔ)的強(qiáng)度和可加工性能，石墨則作為導(dǎo)電填料以提高材料的導(dǎo)電性能。聚苯乙烯樹(shù)脂和石墨按一定比例混合，并進(jìn)行預(yù)混合，以保證兩者充分均勻混合。2.2雙螺桿擠出工藝將預(yù)混合的材料通過(guò)喂料裝置送入雙螺桿擠出機(jī)，設(shè)置合適的轉(zhuǎn)速和溫度。通過(guò)雙螺桿的擠壓、剪切和混煉作用，使聚苯乙烯樹(shù)脂和石墨充分混合，并形成均勻的石墨聚苯乙烯糊狀物。然后，將糊狀物通過(guò)擠出頭擠出成形，形成石墨聚苯乙烯粒子。擠出過(guò)程中，可調(diào)節(jié)擠出頭的開(kāi)合度和擠壓力以控制粒子的形狀和尺寸。3.結(jié)果與討論3.1工藝參數(shù)對(duì)粒子性能的影響在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，我們改變了轉(zhuǎn)速、溫度和石墨添加量三個(gè)工藝參數(shù)，觀察其對(duì)粒子性能的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，轉(zhuǎn)速的增加可以提高粒子的填充性能和導(dǎo)電性能，但過(guò)高的轉(zhuǎn)速會(huì)導(dǎo)致糊狀物的剪切穩(wěn)定性下降。溫度的增加可以促進(jìn)石墨和聚苯乙烯樹(shù)脂的混合，但過(guò)高的溫度會(huì)引起石墨的氧化。石墨添加量的增加可以提高導(dǎo)電性能，但過(guò)多的石墨會(huì)降低石墨聚苯乙烯粒子的加工性能。3.2粒子表征結(jié)果對(duì)制備的石墨聚苯乙烯粒子進(jìn)行表征，結(jié)果表明其具有良好的導(dǎo)電性能和力學(xué)性能。導(dǎo)電性能的優(yōu)化主要?dú)w功于石墨的添加和工藝參數(shù)的控制。力學(xué)性能的優(yōu)化主要?dú)w功于聚苯乙烯樹(shù)脂的選擇和工藝參數(shù)的控制。4.結(jié)論本研究通過(guò)雙螺桿擠出法成功制備出高質(zhì)量的石墨聚苯乙烯粒子。工藝參數(shù)的優(yōu)化可以改善粒子的導(dǎo)電性能和力學(xué)性能。未來(lái)的研究工作可以進(jìn)一步優(yōu)化工藝參數(shù)，以制備更高性能的石墨聚苯乙烯粒子，以滿(mǎn)足不同領(lǐng)域的應(yīng)用需求。參考文獻(xiàn)：[1]MaL,WuF,WangY,etal.Preparationandcharacterizationofgraphite/polyethyleneglycolcontainingconductivepolypropylenecomposites[J].CompositesScienceandTechnology,2007,67(15-16):3152-3157.[2]GunnE,JaggiRK,KleinJ.ElectricallyconductiveABS/graphitecompositesviafuseddepositionmodeling[J].AdditiveManufacturing,2019,25:362-368.[3]MiaoB,MaZ,HuoY.Preparationandpropertiesofgraphite/polyphenylenesul