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节能环保PVC共挤发泡板挤出关键问题探讨

2018-6-19 10:04:57      点击:
     PVC共挤板结皮低发泡PVC塑料板材可广泛应用于建筑模板、室内装修门、装饰板等,是以塑代木、以塑代钢的新型节能建筑材料,在当前环保越来越受到全球重视,此类节能新材料市场需求越来越大。

制品生产特点

PVC发泡挤出制品与硬质挤出制品相比,除具有硬质制品的特点外,还有以下几个方面的特点:

1、在塑化的同时进行发泡。发泡是在熔体粘度上升、扩张等极不稳定状态下进行的;

2、熔体粘度及其稳定性较低。在相同的温度和剪切力条件下,因气体分子在PVC分子之间起了隔离、润滑的作用,含有发泡剂的PVC树脂比不含发泡剂的PVC树脂熔体粘度小,同时因发泡过程不稳定,提高了熔体粘度的不稳定性;

3、润滑剂的匹配性对制品质量影响较大。PVC发泡塑料制品挤出成型过程中,润滑剂对熔体流动性、脱模性、发泡气体的混合和分布都有很大影响。合理的润滑剂匹配能够在熔体进入口模型腔后,形成密度均匀、厚度匀称、表面光滑的制品。

鉴于以上特点,在发泡制品挤出生产过程中要综合考虑配方、工艺、设备等因素的影响,关键要把握三个关键因素:熔体最大发泡率和泡孔之间的平衡;口模唇出料均衡性;板坯出模速度和牵引速度的匹配性。

熔体最大发泡率和泡孔之间的平衡

⑴发泡剂和调节剂之间的平衡。即通过调整发泡调节剂和发泡剂之间的配比,使发泡率和熔体强度达到最佳平衡点,从而抑制出现破泡、串泡及产品发泡率较低,密度较大等现象。

⑵黄发泡剂和白发泡剂之间的平衡。调节黄发泡剂和白发泡剂之间的平衡,通常在不影响发泡率的前提下应适当多添加白发泡剂,以利于降低发泡状态控制难度,得到更为适宜的泡孔结构。

⑶外滑剂和内滑剂之间的平衡。内外润滑平衡是塑料制品生产的关键要素,在PVC发泡板生产亦是如此。因内外滑剂在加工过程中作用的不同,这就要求我们在配方设计中要尽量找到内外滑剂组分的平衡点,使熔体既有良好的塑化度和脱模性,又具有较好的分散性和流动性。

⑷物料塑化和降解之间的平衡。鉴于PVC塑化温度和降解温度比较接近,在实际操作中,一方面要给制品提供足够的温度和剪切力,保证其在最佳发泡温度区域塑化;同时要在配方中添加适量稳定剂,并通过挤出机冷却措施来抑制PVC降解。

⑸定型板提供的空间和发泡体容积之间的平衡。要使PVC发泡制品产生最大发泡率,又不出现破泡,除发泡剂之间、发泡剂与调节剂之间平衡关系外,还必须使定型板既能满足熔体发泡要求,又能使发泡熔体承受一定的压力。通俗来说就是在保证良好发泡倍率的情况下完成结皮。

口模唇出料均衡性

口模出料不均,制品产生质量缺陷的种类很多,譬如板面出现泡孔、薄厚不均、部分不结皮、竖向波浪纹、凹坑等等。为避免出现这些质量问题,在生产过程中要控制好各个环节,以保证口模唇出料的均匀性。

⑴混料温度、时间、单锅最大添加量、加料程序要符合规范要求,保证混合料组分分布均匀,促使熔体在出模过程中料流稳定。

⑵挤出前升温时间或温度达到工艺规定方可开机。

⑶挤出机升温后,开机前要预紧挤出机、合流芯、口模连结螺栓,避免连接部位出现夹料,发生物料滞留。

⑷口模各区温度或口模间隙设定得当,防止熔体出现“过塑化”或“欠塑化”。开机时及时检验口模唇出料延伸率,观察板坯挤出截面暂态长度是否均匀,并进行事前调整。

⑸寻找配方中内外滑剂最佳平衡点,避免出现分散不均或强度差、易产生破泡、流动速度过慢或过快,影响塑化等情况。⑹挤出机和合流芯连接部位应安装合适的多孔板。

板坯出模速度和牵引速度的平衡

在挤出机工作过程中,给料速度、主机转速与牵引速度应相互匹配。

⑴板坯出模速度与给料速度的匹配性。当板坯出模速度一定,给料速度过快,剪切热升温过快,易致使熔体降解变色,强度降低,发泡效率减小,并会使生产的发泡板产生亮带、暗带等质量缺陷;给料速度过慢,螺杆剪切作用小,熔体易欠塑化,发泡率不高,易致使挤出机空载运行,影响挤出机工作寿命。

⑵板坯出模速度与牵引速度的匹配性。在实际生产操作过程中,如果板坯出口模后,形状规则,或略有膨胀即被拉直,说明挤出速度和牵引速度匹配性较好。当板坯出模速度与牵引速度都过快时,应适当降低板坯出模和牵引速度,以增加气体与核的比例,有效提高发泡率。若板坯出模速度过快或牵引速度过慢,会造成制品表面呈现横向波浪纹,严重时会导致定型模堵料;板坯出模速度过慢或牵引速度过快,制品在牵引强拉力的作用下,也会减少发泡率,并致使板材表面扭曲变形,甚至在压力较低的局部出现条纹褶皱或塌陷。一般在板坯出模速度保持不变情况下,适当提高牵引速度,可减缓模唇阻力,明显改善制品密度。

总之,PVC发泡板材挤出生产中,影响发泡结皮的每一个环节的各个工艺参数是相辅相成的。应综合考虑各个相关因素,进行适时、对应调节方能奏效。调整时应遵循“先减量、后加量”,“先调工艺、后调配方”的程序,例如熔体“欠塑化”,应先减润滑剂,后加加工助剂;如制品局部薄厚不均,应先调温度、口模间隙,再调整配方。以期用最快捷的方式,最小的代价,取得最佳效果。