目前,國(guó)內(nèi)結(jié)皮發(fā)泡PVC板材的生產(chǎn)線大多是引進(jìn)設(shè)備,自由發(fā)泡PVC板材生產(chǎn)線主要是采用國(guó)產(chǎn)設(shè)備。常用主機(jī)一般為80錐形雙螺桿擠出機(jī),模具差別較大,主要生產(chǎn)工藝大致相同。

將原料準(zhǔn)確稱量,按工藝要求順序投料。根據(jù)使用發(fā)泡劑的種類來確定發(fā)泡劑的加入時(shí)間,達(dá)到捏合終點(diǎn)。物料溫度達(dá)到125℃左右時(shí),迅速將物料放入冷攪鍋中冷卻,降溫至50℃左右,以防止結(jié)塊和發(fā)泡劑過早分解而影響發(fā)泡倍率,造成產(chǎn)品密度增大。其工藝流程見圖1。

圖1PVC發(fā)泡板材工藝流程

1區(qū):175～186℃,2區(qū):180～186℃,3區(qū):185～190℃,連接器:175～185℃,機(jī)頭:190～200℃,主機(jī)電流:50～70A,螺桿轉(zhuǎn)速:14～22r/min。

生產(chǎn)硬質(zhì)PVC發(fā)泡制品,一般選用K值較低的PVC樹脂。生產(chǎn)PVC發(fā)泡板材一般采用P-700型PVC樹脂,加工時(shí)其凝膠化速度快,加工溫度相對(duì)較低,產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定,密度容易控制。在結(jié)皮發(fā)泡PVC板材生產(chǎn)中,為提高產(chǎn)品質(zhì)量,嚴(yán)格控制產(chǎn)品密度和厚度的波動(dòng),多選用P-700型乙烯法PVC樹脂。在自由發(fā)泡PVC板材生產(chǎn)中,從降低生產(chǎn)成本考慮,也有不少廠家采用了電石法P-700型PVC樹脂。

在PVC發(fā)泡板材生產(chǎn)過程中,為使物料充分塑化,物料的溫度較高;并且板材模具橫截面寬,流道長(zhǎng),特別是結(jié)皮發(fā)泡板材模具的定型段較長(zhǎng);另外,發(fā)泡劑在分解過程中還產(chǎn)生分解熱。這些因素要求穩(wěn)定劑必須具備足夠的熱穩(wěn)定效能,才能保證產(chǎn)品質(zhì)量,長(zhǎng)期穩(wěn)定生產(chǎn)。氧化鉛質(zhì)量分?jǐn)?shù)在60%左右的鉛系復(fù)合穩(wěn)定劑多用于生產(chǎn)普通PVC發(fā)泡板材;鈣鋅復(fù)合穩(wěn)定劑和有機(jī)錫復(fù)合穩(wěn)定劑大多用于生產(chǎn)出口的發(fā)泡板材和環(huán)保型裝飾板材及家具用板材。鉛系復(fù)合穩(wěn)定劑中氧化鉛和硬脂酸的金屬鹽類對(duì)ADC發(fā)泡劑有活化作用,會(huì)使ADC發(fā)泡劑分解溫度變寬。雖然降低了發(fā)泡溫度,但應(yīng)注意熔融物料離開口模的平穩(wěn)性,避免局部突發(fā)和鼓泡現(xiàn)象。鉛系復(fù)合穩(wěn)定劑和鈣鋅復(fù)合穩(wěn)定劑大多含有一定量的石蠟、硬脂酸及硬脂酸的金屬鹽類,在配方體系中,這些組分具有良好的潤(rùn)滑作用,應(yīng)綜合考慮其對(duì)整體潤(rùn)滑性能所起的作用。

ACR-401D是由甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、苯乙烯共聚而成,其分子結(jié)構(gòu)為核殼結(jié)構(gòu),在配方體系中作為加工助劑可有效降低塑化溫度,促進(jìn)塑化效果,提高塑化效率,提高熔體強(qiáng)度,減少熔融脈動(dòng),防止熔體破裂,顯著提高制品表面光滑度。發(fā)泡調(diào)節(jié)劑是由丙烯酸酯類多種單體經(jīng)多段乳液聚合而成的具有多層結(jié)構(gòu)的高分子質(zhì)量聚合物,其組成與作用機(jī)理與ACR相似,但在配方體系中更側(cè)重于調(diào)節(jié)泡孔結(jié)構(gòu)。

在擠出加工過程中,發(fā)泡調(diào)節(jié)劑以分子的形式纏繞在PVC大分子上,形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),不但能夠促進(jìn)PVC塑化,還能顯著提高發(fā)泡熔體的強(qiáng)度和延展性,使發(fā)泡熔體的膨脹處于平穩(wěn)可控狀態(tài),得到泡孔結(jié)構(gòu)均勻細(xì)密、獨(dú)立性好的PVC發(fā)泡板材。無論是在結(jié)皮發(fā)泡板材還是自由發(fā)泡板材的生產(chǎn)中,ACR-401D和發(fā)泡調(diào)節(jié)劑通常是配合使用。

制備發(fā)泡制品的基本要求是:熔融物料在離開模唇之前不能發(fā)泡;發(fā)泡劑的分解溫度應(yīng)與PVC的熔融溫度范圍相匹配,并且發(fā)泡劑的殘留量應(yīng)盡量少,從而保證熔融物料在離開口模到定型模具之間發(fā)泡劑分解完全。釋壓后的熔體發(fā)生均勻膨脹,即使在高速擠出的情況下,熔體的膨脹仍保持平緩的速率,表面不能出現(xiàn)局部泡孔聚集而不斷鼓大泡的現(xiàn)象。

在配方設(shè)計(jì)時(shí),對(duì)PVC發(fā)泡板材要充分考慮體系的初期潤(rùn)滑性,以降低剪切熱和摩擦熱;還要考慮后期潤(rùn)滑性,使熔融物料在高溫狀態(tài)下仍有良好的外潤(rùn)滑性能,長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定生產(chǎn)時(shí)不出現(xiàn)沉析、結(jié)垢現(xiàn)象。

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在配方體系中,輕質(zhì)碳酸鈣一般用量為10～40份,除作為發(fā)泡成核劑使用外,還能降低材料成本。但是其用量過大會(huì)使泡孔均勻性變差,影響外觀質(zhì)量,產(chǎn)品密度難以控制,造成綜合成本提高。

在設(shè)計(jì)PVC發(fā)泡板材配方時(shí),應(yīng)充分了解各種助劑的有效成分的含量及無效成分的副作用,以確保產(chǎn)品質(zhì)量,提高產(chǎn)品檔次。同時(shí),還應(yīng)統(tǒng)籌掌握配方成本和綜合成本的關(guān)系,以達(dá)到最佳的經(jīng)濟(jì)效益。