熱門關鍵詞 :擠塑板PVC發(fā)泡板擠塑板生產線
一種具有密閉泡孔結構的板材叫做PVC發(fā)泡板,它的應用范圍廣泛,在PVC發(fā)泡板生產過程中常常會出現破孔現象。PVC發(fā)泡板截面產生破泡或穿泡的主要原因從理論上講主要為以下兩個:
因熔體本身局部強度過低,破泡是由外向里形成的;
因熔體周邊壓力偏小,局部泡孔發(fā)生膨脹,強度減弱,破泡是由里向外形成的。
在生產實踐中,兩種作用可能同時存在,大部分破孔都是局部泡孔不均勻膨脹后,熔體強度降低所致。熔體本身強度過低與熔體周邊壓力偏小的因素很多,概括起來,主要表現在以下七個方面:
一、熔體熱穩(wěn)定性差,擠出溫度設定或控制不當
熔體良好的塑化是PVC發(fā)泡板制品的前提條件。如果熱穩(wěn)定劑存在問題,擠出溫度過高,容易發(fā)生熔體局部降解且會因熔體強度降低,氣泡過大而被撕裂;擠出溫度過低、熔體欠塑化、強度很低,同樣會出現破泡。PVC發(fā)泡板生產時,一定要定期對穩(wěn)定劑進行180~200度的穩(wěn)定性能檢驗,不符合穩(wěn)定性能要求的原料不得使用或經調整劑量,檢驗合格后再用?! ?br />
除保證熔體在擠出過程中不發(fā)生降解外,穩(wěn)定劑還有一個重要的職能,即調節(jié)發(fā)泡劑分解溫度。如果穩(wěn)定劑加量過多或過少致使發(fā)泡劑分解溫度過低或過高,都不利于發(fā)泡。穩(wěn)定劑應根據采用樹脂的牌號進行調整,比如采用8型樹脂,塑化溫度較低,穩(wěn)定劑應適當增加,以便物料塑化溫度與發(fā)泡劑分解溫度相吻合。但若穩(wěn)定劑添加過多或熔體溫度過高,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逸出,若穩(wěn)定劑添加過少或操作溫度過低,又會使發(fā)泡不完全?!?br />
解決方案:擠出操作時,除保證熔體良好塑化外,擠出機內的熔體溫度一定要低于發(fā)泡劑分解溫度,防止發(fā)泡劑在機內過早分解;出口模的熔體溫度一定要達到發(fā)泡劑的分解溫度區(qū)域,以利于充分發(fā)泡。擠出溫度的設定和控制,還應根據真空孔物料和開機時熔體成型形態(tài),及時進行對應調整。確保物料在通過排氣孔時基本呈橘皮狀態(tài),螺桿底部不應有粉料流動;熔體從口模擠出時表面應光滑,有一定的彈性,不得一出口模就下垂或截面結晶粗糙?!?br />
二、分子量或聚合度過低
PVC樹脂一般根據其聚合方法可分為乳液法PVC和懸浮法PVC及本體PVC三種。生產硬質PVC發(fā)泡產品時,如采用乳液法PVC樹脂可得到泡孔均勻,表面光滑的制品,但制品的尺寸穩(wěn)定性難以控制;且乳液法PVC樹脂生產的成本較高;若采用懸浮法PVC樹脂,產品的外觀質量和泡孔均勻度稍差。
綜合工藝、價格及性能等方面,宜將兩者按一定比例混用,比例可以為80/20-20/80之間。板材成型橫截面積較寬,從擠出機頭進入口模要分布到一個相當于1.3米左右的寬度,要得到充分發(fā)泡的低密度塑料制品,采用的樹脂粘度不宜過高,為了有利于氣泡的分散與膨脹,板材整個橫截面壓力協調一致,對熔體流動性要求高。若PVC樹脂粘度過高,熔體流動性差,板面平整度難以保證,泡孔不易擴張,導致發(fā)泡倍率低;反之,若PVC樹脂粘度過低,又會致使熔體強度低,容易引發(fā)破泡。
解決方案:生產結皮PVC發(fā)泡板宜選用SC-7性樹脂,盡量不要選用SC-8型樹脂,或采用SC-8型樹脂與SC-5型或SC-6型樹脂混用。
三、發(fā)泡劑添加不當
PVC發(fā)泡板生產一般采用發(fā)熱型、吸熱型或吸熱、放熱復合平衡型三種不同發(fā)泡劑。偶氮二甲酸銨,亦稱AC,屬于偶氮基化活化物。AC發(fā)泡劑分解溫度高,達232℃,遠遠超出PVC加工溫度,使用時需降低分解溫度。
放熱型發(fā)泡劑發(fā)泡率高,約190-260ml/g,分解速度快、放熱大,但發(fā)泡時間短,突發(fā)性也強。因此當AC發(fā)泡劑用量過多時,發(fā)氣量過大,會使氣泡內壓力增長快,泡孔尺寸生長過大,急劇釋放氣體,使泡孔結構破壞,泡孔大小分布不均,乃至形成開孔結構,會在局部產生較大的氣泡和空穴。生產發(fā)泡塑料制品時,放熱型發(fā)泡劑AC不得單獨使用,應和吸熱型發(fā)泡劑配合使用或采用發(fā)熱與放熱平衡復合型化學發(fā)泡劑。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)泡劑混用,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)泡劑又使前者冷卻、穩(wěn)定其分解和均衡釋放氣體,抑制厚板內部過熱降解,減少殘留物析出,有增白作用?! ?br />
解決方案:在不影響發(fā)泡率前提下,可適當多添加吸熱型發(fā)泡劑,取代部分放熱型發(fā)泡劑,以抑制多添加放熱型發(fā)泡劑引發(fā)的破泡。1232或BLA-616發(fā)泡劑屬放熱與吸熱平衡型發(fā)泡劑,分解無誘導期,分解速率快,10分鐘左右即可達到大發(fā)氣量,放氣緩、無突發(fā),大發(fā)氣量達156mL。其分解溫度介于PVC加工溫度范圍內,可用于尺寸較厚,形狀復雜的制品動態(tài)成型過程,以利消除破泡,保證發(fā)泡性能的穩(wěn)定?!?br />
四、模具使用不當
結皮PVC發(fā)泡板生產,根據制品厚度不同,配置的口模平直段長度和壓縮比也有所不同。厚板口模因發(fā)泡層較厚,有彈性變形空間,一般設計的口模平直段較長,壓縮比較大,以便提高熔壓和發(fā)泡倍率;薄板口模因發(fā)泡層較薄,彈性空間小,剛性較大,一般設計的口模平直段較短,壓縮比較小,以防止因熔壓過大。
如果使用不當,生產薄板,誤用厚板口模,則因出口模料流動阻力增大,出料不均,造成表面不平整、熔體強度降低,甚至板材被拉斷,生產周期減短;生產厚板,誤用薄板口模,則會因出口模熔壓偏小,使泡孔增大而引發(fā)破泡。
解決方案:不同厚度結皮PVC發(fā)泡板生產前,一定要正確選用口模。
五、加工調節(jié)劑質量差或劑量不足
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。這些氣泡中存在著體積小的泡孔向體積大的泡孔擴展的趨勢。氣泡的大小和多少不但與發(fā)泡劑的添加量有關,還與聚合物熔體強度有關。強度太低,氣體擴散到熔體表面后容易逸出,小氣泡相互合并形成大氣泡。而發(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,大大降低發(fā)泡體的密度。發(fā)泡調節(jié)劑質量差或加量不足會導致發(fā)泡體強度低,出現破泡或串泡?! ?br />
應該指出的是不同廠家生產發(fā)泡調節(jié)劑分子量、粘度有很大不同,當發(fā)泡制品出現破泡或串泡,采用其他方法處理無效時,另行更換發(fā)泡調節(jié)劑或適當增加劑量,往往會產生明顯效果。但增加或更換分子量更大的發(fā)泡調節(jié)劑,會因粘度過大,使得熔體中的氣泡無法擴展,而使產品密度提高。并會因熔體粘度過大,流動性變差,導致口模出料不均,影響板面平整,甚至生產時間不長,發(fā)生口模糊料故障,尤其是生產10mm厚以下板材時更易發(fā)生。
解決辦法:生產不同厚度板材時,加工調節(jié)劑劑量也應視情況有所不同,同一配方,薄板沒有泡孔,厚板出現泡孔時,可適當多添加0.3-0.5份加工調節(jié)劑,僅以消除破泡為基準,微量添加,切忌不計后果,盲目多加,以免增加制品密度,影響有效生產時間?!?br />
六、碳酸鈣加量過多、粒度過大、活性不好
CaCO3加量太多時,雖然能形成更多氣泡核,但如果碳酸鈣加量過多或顆粒過大,活性不好,形成團聚,在樹脂中分散或與樹脂截面結合不好,導致熔體強度降低,熔體中氣泡擴展時容易產生破泡。
解決辦法:PVC發(fā)泡板生產一定要嚴格控制碳酸鈣劑量、粒度與活性。當碳酸鈣加量過大時,發(fā)泡調節(jié)劑也應相應增加。
七、板材截面發(fā)泡或出料不均勻,局部缺料
板材截面發(fā)泡或出料不均,局部缺料影響因素較多,貫穿于混料與擠出全過程。例如配方組分不合理,外滑太少,擠出機5區(qū)溫度易超溫,從而致使合流芯溫度高,板材中間出現大泡、串泡,發(fā)黃,板材表面粗糙等缺陷;單鍋混料量過多,混料溫度太低、混料時間過短,內滑添加過少,易致使混合料組分分散不均。流動性差及擠出生產過程中口模溫度或螺栓調節(jié)不當,都會導致熔體從口模擠出時,出料不均勻,局部缺料,引發(fā)發(fā)泡熔體從薄弱環(huán)節(jié)膨脹而破泡。因此在混料和擠出生產過程中一定要執(zhí)行配方和工藝操作規(guī)程,并對破泡進行對應分析,分別采用不同方法處理。如果破泡一直固定在同一位置,說明該部位熔體壓力過低,采用口模螺栓或溫度進行對應調整,即可解決。
除以上對應措施外,調整各段定型模板間隙差也對消除泡孔有一定作用。如果塊定型板與第二塊定型板間隙差過大,會因沒有經過充分冷卻熔體在定型模板壓力下被擠壓的更緊密,致使密度增加并會產生破泡;如果第三塊模板與第四塊模板間隙差過大,因經過充分冷卻熔體,模板間已沒有壓縮變形余地,導致第四塊模板難以到位,板材厚度增加。而適當增加第二塊與第三塊模板間隙差,一方面可以有效防止發(fā)泡熔體在沒有冷卻前發(fā)生破泡,另一方面第三塊模板在一定溫度下,也可以壓到位,防止板材厚度加大。其次,生產厚板時,適當降低螺桿溫度、口模油溫、塊定型裝置冷卻水溫等,也對消除破泡有相應效果。
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