PVC板材是我們硬脂酸鋅廠家服務的最常見的廠家,我們經常遇見一些常見的問題需要我們工程師去協調溝通,下面青島賽諾硬脂酸鋅廠家針對PVC板材生產過程中的常見問題及處理分析,文章分為兩篇,本文為第一篇。
生產結皮低發(fā)泡PVC塑料制品與其它塑料擠出制品相比,除需要在一定熔壓下良好塑化成型外,同時還對發(fā)泡孔的大小、數量和均勻程度以及結皮厚度、硬度、亮度、光潔度等有相應的技術要求。發(fā)泡體質量不僅與配方、原材料相關,也直接受擠出機螺桿的剪切性能、熔體壓力、溫度、擠出(牽引)速度、口模模唇間隙、定型模板間隙、冷卻水溫度等因素的影響和制約。因此,結皮發(fā)泡塑料制品與其他擠出塑料制品相比,具有一定的技術難度,從實踐和理論上有許多未解的課題值得行業(yè)技術人員進行研究和解決。
結皮發(fā)泡PVC塑料板材的生產技術及其特點
結皮發(fā)泡PVC塑料制品生產的技術難點是發(fā)泡。發(fā)泡是熔體黏度上升和擴張,發(fā)泡劑產生的氣體壓力和大氣壓力共同作用的結果。
發(fā)泡過程一般要經歷3個階段:
(1)發(fā)泡氣體在擠出機內一定的溫度、壓力下溶入已塑化均勻的混合料熔體中并達到飽和狀態(tài),形成氣泡核;
(2)熔體從口模擠出,隨壓力釋放、過飽和的溶解氣體成核、膨脹、析出,在定型模板間隙內生成均勻、密集的泡孔;
(3)在定型裝置冷卻作用下,發(fā)泡制品固化定型。質量優(yōu)異的結皮發(fā)泡PVC塑料制品具有泡孔多而密,小而均勻,密度與厚度符合要求,外表平整,硬度及亮度高等特點。
結皮發(fā)泡PVC塑料板材質量影響因素
直接影響塑料泡孔結構質量的主要原料是發(fā)泡劑與發(fā)泡協調劑。穩(wěn)定劑、潤滑劑、碳酸鈣等原料及擠出工藝控制對發(fā)泡質量有一定促進與協調作用。由于發(fā)泡制品在擠出生產過程中熔體的塑化溫度必須略低于發(fā)泡劑的分解溫度,PVC樹脂平均聚合度越低,熔體塑化所需要的加工溫度也就越低。要得到發(fā)泡充分的發(fā)泡塑料制品,采用的樹脂黏度不宜過高。同時結皮發(fā)泡塑料板材與其它發(fā)泡制品相比,因板材成型橫截面較寬,從擠出機頭進入口模要分布到一個1.3 m左右的寬度,為了有利于氣泡的分散與膨脹,板材整個橫截面壓力應協調一致,對熔體流動性要求較高,其選用的樹脂分子量一般較小,如SC-7或SC-8型懸浮法疏松型樹脂比較適宜。
發(fā)泡劑
發(fā)泡劑與PVC樹脂混合均勻后,隨樹脂熔融、塑化、擠出的同時,發(fā)泡劑分解,釋放出氣體,促使制品成微孔結構。發(fā)泡劑的單位發(fā)氣量與用量直接決定了發(fā)泡制品的密度。發(fā)泡劑用量越多,在熔體內形成的泡孔數量越多、孔徑越小,制品密度越低。發(fā)泡劑大致可分為吸熱型、放熱型與放熱平衡型。偶氮二甲酸銨(簡稱AC)屬放熱型發(fā)泡劑,發(fā)泡率高,為190~260 ml/g,分解速度快、放熱極大,但發(fā)泡時間短,突發(fā)性強。當AC發(fā)泡劑用量過多時,發(fā)氣量過大,會在局部產生較大的氣泡和空穴,固體殘留物也增多,對于厚板擠出時可能會因內部過熱而產生燒焦現象。而無機發(fā)泡劑碳酸氫鈉(NaHCO3)屬吸熱型發(fā)泡劑,雖發(fā)泡率較低,但發(fā)泡時間長,和AC型發(fā)泡劑并用,可以起到互補和平衡的作用。放熱型發(fā)泡劑提高了吸熱型發(fā)泡劑的發(fā)氣能力,吸熱型發(fā)泡劑又可使前者冷卻、穩(wěn)定和均衡釋放氣體,抑制厚板內部過熱降解,減少殘留物析出,并有增白作用。在不影響發(fā)泡率的前提下,適當多添加吸熱型發(fā)泡劑,取代部分放熱型發(fā)泡劑,能抑制多添加放熱型發(fā)泡劑帶來的副作用,延長生產周期。比如用0.4份AC發(fā)泡劑和0.8份NaHCO3,會比單純添加0.8份AC發(fā)泡劑產生更佳的發(fā)泡效果。但如加入過量的NaHCO3會使制品泡孔變粗,而影響產品斷面的細密性。發(fā)泡劑1232或BLA-616屬放熱與吸熱平衡型發(fā)泡劑,分解無誘導期,分解速率快,10min左右即可達到最大發(fā)氣量,放氣緩和無突發(fā),最大發(fā)氣量達156 ml/g,其分解溫度介于PVC加工溫度范圍??捎糜诔叽巛^厚,形狀復雜的制品動態(tài)成型過程,以保證發(fā)泡性能的穩(wěn)定。
發(fā)泡劑的用量應和發(fā)泡倍率,即定型模板間隙與口模間隙比相適應,發(fā)泡體容積應略大于定型模板所提供的空間。若發(fā)泡容積小于定型模板所提供的空間,泡孔數量少,制品密度大,并會因缺料,使板面不平整,出現橫向凹槽;若發(fā)泡容積過大,在定型模板間隙作用下,隨熔體壓力增加,發(fā)泡受限,會產生破泡或串泡,制品的密度同樣也會增大。
發(fā)泡調節(jié)劑
發(fā)泡調節(jié)劑的作用機理類似于加工助劑,物料在發(fā)泡過程中,發(fā)泡劑分解的氣體在熔體中形成氣泡,這些氣泡存在體積小的泡孔向體積大的泡孔擴展的趨勢。氣泡的大小和數量不但與發(fā)泡劑的添加量有關,還與聚合物的熔體強度有關。發(fā)泡調節(jié)劑的長分子鏈纏繞粘附在PVC的分子鏈上,形成一定的網狀結構。一方面促進物料塑化,另一方面提高PVC的熔體強度,使發(fā)泡過程中泡孔壁能夠承受泡孔內氣體的壓力,不致因為強度不足而破裂。發(fā)泡調節(jié)劑可以使產品泡孔小而多,泡孔結構更均勻、合理,從而降低發(fā)泡體的密度。但若使用過多的發(fā)泡調節(jié)劑,由于熔體強度太大,使得熔體中的氣泡無法擴展,而使產品密度提高。在硬質PVC低發(fā)泡擠出配方中,發(fā)泡調節(jié)劑的用量一般為4%~8%,可根據發(fā)泡調節(jié)劑的效率、制品密度和截面是否存在破孔等情況進行調整。發(fā)泡制品的密度不但與發(fā)泡調節(jié)劑的添加量有關,也與發(fā)泡調節(jié)劑的分子量有關。分子量越大,其作用越大,相應的加入量亦可減少。一般發(fā)泡制品除ACR401外,還需要添加分子量更大的發(fā)泡調節(jié)劑,如HL100或HL530等,或者用HL100或HL530等取代ACR401,以利于進一步促進塑化和增強熔體強度,改善產品表面質量。
穩(wěn)定劑
穩(wěn)定劑在結皮發(fā)泡PVC板材的生產中除起熱穩(wěn)定作用外,還起著降低發(fā)泡劑分解溫度與調節(jié)發(fā)泡速度的雙重作用,亦稱為AC發(fā)泡劑的活化劑(促進劑)。純AC發(fā)泡劑的分解溫度為210℃左右,加入穩(wěn)定劑后,其分解溫度及發(fā)氣量會隨之下降。分解溫度越低,發(fā)氣量越大。不同穩(wěn)定劑對AC發(fā)泡劑分解溫度的影響。
由于物料中的AC發(fā)泡劑消耗了部分穩(wěn)定劑,為了保持相同的熱穩(wěn)定性,在含AC發(fā)泡劑的配方中,對AC發(fā)泡劑有促進作用的穩(wěn)定劑用量也必須相應增加。穩(wěn)定劑用量增加,有利于增加發(fā)氣量,但過多添加穩(wěn)定劑,又會致使發(fā)泡劑在擠出機內提前分解,致使發(fā)泡氣體從加料孔與真空孔散失。反之,穩(wěn)定劑不足,則會導致制品表面泛黃、脆性很大。
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作者:賽諾新材 來源:hbshjj.cn。
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