近日，北京化工大学与科亚装备共建的“聚合物共混改性装备联合研发中心”取得阶段性研发进展，双方围绕双螺杆挤出脱挥工艺优化展开系统实验研究，从设备机理到工艺窗口，探索降低聚合物中挥发分残留的有效路径。

该成果不仅体现了科亚装备在连续化聚合物加工装备领域的技术积累，也为行业提供了可复制、可放大的工艺优化思路。

聚焦脱挥难题，回应行业共性需求

在聚合物加工过程中，残余单体、溶剂、低聚物及其他低分子挥发物，往往直接影响材料的气味、热稳定性、加工安全性及后续应用性能。如何在连续生产条件下稳定降低挥发分残留，已成为众多材料加工企业持续关注的工艺课题。

双螺杆挤出机集连续输送、熔融混合、分散分布和传质强化等功能于一体，通过螺杆元件不断更新熔体表面，并在真空区域形成有利于挥发物迁移的界面，能够较好地适应高黏度聚合物体系的连续脱挥。

科亚装备依托自身在双螺杆挤出装备设计与制造方面的深厚经验，联合北京化工大学开展系统实验，力求将设备优势转化为可量化、可复制的工艺能力。

系统实验揭示三大关键参数影响规律

本次实验采用实验设计方法，重点考察螺杆转速、机筒温度和喂料量三个最易调节、也最直接影响脱挥效果的工艺参数。实验范围覆盖温度210–230℃、螺杆转速200–300rpm、喂料量10–20kg/h，目标是在连续生产条件下尽可能降低挥发分残留量。

实验结果带来三方面重要启发：

第一，喂料量影响最为显著。喂料量增加可提高设备利用率，但会缩短物料在真空区的有效暴露时间，因此需要在产能与脱挥效果之间找到平衡点。

第二，温度并非越高越好。升高温度可降低熔体黏度、提高挥发组分迁移能力，但过高温度可能带来热降解或副反应风险。合理做法是结合材料特性与设备状态，在适宜温度窗口内运行。

第三，螺杆转速需与温度配合。实验显示，螺杆转速与温度之间存在明显组合影响。提高转速通常有助于增强混合与表面更新，但当温度设置过高时，单纯增加转速未必能继续降低残留量，现场调试应同步考虑两者。

温度与螺杆转速的组合影响

从响应面可以直观看到，较低温度与较高螺杆转速附近出现较低的残留量区域。这说明工艺优化不能只盯住单个参数，而要关注参数之间的配合关系。

螺杆转速与喂料量的组合影响

在螺杆转速与喂料量的组合分析中，喂料量呈现出先改善、后变差的趋势，说明存在较优的喂料量区间。螺杆转速则表现出整体有利于降低残留量的趋势，两者可以在实验范围内分别进行优化。

图4 温度与喂料量的组合影响

温度与喂料量的组合图显示，两者都存在较明显的非线性变化。对于现场生产而言，这意味着参数不宜无限放大或缩小，而应围绕材料、设备和产能要求建立稳定的工艺窗口。

从实验结论到现场应用，科亚装备推动工艺落地

本次研发的价值不仅在于获得一组优化参数，更在于帮助行业理解不同工艺变量对脱挥效果的影响路径。通过实验设计与数据分析，可以减少单纯依赖经验试错的次数，更快识别关键参数，并为后续工艺放大、设备调试和现场优化提供依据。

在实际调试过程中，我们建议先在实验允许范围内确定温度、螺杆转速和喂料量的组合，再根据材料状态、产能要求和残留量检测结果进行小步调整。尤其当温度发生变化时，应相应关注螺杆转速，避免只调整单一参数而忽略两者之间的配合。

对于连续化聚合物生产加工而言，稳定的脱挥效果来自设备能力、工艺窗口和现场验证的共同作用。科亚装备将继续依托“聚合物共混改性装备联合研发中心”，把实验规律转化为可执行的工艺参数，真正服务于产品质量与生产稳定性。

关于科亚装备

科亚装备长期专注于双螺杆挤出装备的研发、制造与工艺服务，产品广泛应用于聚合物共混改性、反应挤出、脱挥脱溶等领域。

公司坚持以技术创新驱动发展，与高校及科研机构保持紧密合作，致力于为全球客户提供高效、稳定、智能的解决方案。