聚乙烯蠟|PVC 微發泡仿木結皮板材生產技術（二）

文章出處：網責任編輯：青島賽諾作者：青島賽諾人氣：-發表時間：2018-02-07 08:31:00【大中小】

聚乙烯蠟

PVC制品我們算是老生常談，PVC制品又分為好多行業，下面我們青島賽諾聚乙烯蠟小編針對PVC微發泡仿木結皮板材的生產技術進行詳細闡述，文章分為兩部分闡述，本編文章主要講述PVC微發泡仿木結皮板材生產技術中的配方設計及工藝條件對制品的影響。

4、配方設計

4.1 樹脂的選擇

　　根據產品的特性、擠出機的加工行為、泡孔穩定性、物料的粘度對制品物理機械性能的影響,選擇適合微發泡的PVC 原料。經實驗確定PVC —S700 作為硬質PVC 發泡擠出的基礎原料,其發泡行為穩定,泡孔結構好。

4.2 發泡劑及對制品的影響

AC 發泡劑與PVC 相溶性及分散性好,發氣量大,分解速度快,適合結皮或自由發泡工藝。分解時放出熱量易使周圍熔體粘度下降而發泡。一般用量為0.2%～1.0% ,選擇0.3%～0.6%為宜。用量過多因發氣量過大,易引起表面凹坑或凸泡,影響外觀質量,降低產品的綜合性能。反之,用量過低,則不能起到微發泡效果,使制品成本上升。

4.3 發泡助劑與穩定劑

　　經DSC測試,AC發泡劑的原始分解溫度為195℃～220℃,需要配以發泡助劑,降低分解溫度(l60 ℃～l70℃) ,使其與PVC 擠出溫度相近。為保證PVC 的熱穩定性,PVC 發泡體系需要更多的穩定劑用量。本配方采用PVC穩定劑和發泡助劑為一體的復合穩定體系。目前,有兩種復合體系,即稀土類和鉛鋇鹽類復合穩定體系。稀土類無毒復合穩定劑在我國已得到廣泛應用[4]。因此選用無毒或低毒的稀土類穩定劑和發泡助劑體系,符合環保要求。

4.4 泡孔調節劑

　　為了提高PVC 混合料的熔體強度及延伸性,穩定地控制發泡過程,采用泡孔調節劑,使發泡時氣體向外膨脹的壓力與泡孔壁熔體強度達到動態平衡,有利于形成細小的泡孔。泡孔調節劑還能調節熔體粘度,從而有效控制制品的微發泡結構,將密度控制在0.7g/cm3 以下,實驗證明選用ZB —530 作為泡孔調節劑具有較好的功效。

4.5 填充劑與成核劑

CaCO3 既為填充劑又可作為發泡成核劑,加入適量CaCO3 有利于改善制品的表面質量,有助于形成均勻的泡孔并保持泡孔結構穩定[5 ] 。過量填充會使沖擊強度下降。用量過少或不加成核劑,在發泡過程中只有少量的氣泡而且氣泡會迅速增大,引起泡孔不均而影響產品質量。CaCO3 用量為5phr～10phr (質量份，下相同)。

4.6 配方設計

　　根據反復實驗確定PVC 微發泡板材的基礎配方如下(phr) :PVC—S700,100; ZB—530, 5～7; AC, 0..3～0.6; CPE,2～4; 復合穩定劑,FPX(或RCE),6～8; PE蠟（聚乙烯蠟）,0.2～0.5; CaCO3 (600 目), 5～10。

5、工藝條件對制品性能的影響

5.1 原料的混合和造粒

　　將經過計量的原料投入高速混合機進行捏合,為防止提前發泡,攪拌溫度一般控制在l00℃～110℃。各種助劑與PVC 混合均勻后,放到冷攪機中冷卻至室溫,出料備用。造粒是生產中非常關鍵的工序,要求物料基本塑化但不提前發泡。提前發泡的粒料會影響泡孔結構的穩定性、制品的密度及其綜合性能。造粒擠出機螺桿結構與普通擠出機螺桿有所不同,壓縮比在2.5 左右。擠出溫度在130℃～150℃,在操作中由于摩擦熱的產生,實際造粒過程要觀察其粒料的外觀進行調整。

5.2 擠出工藝條件對制品性能的影響

5.2.1 螺桿轉速對制品性能的影響

　　在硬質微發泡PVC 型材擠出時,螺桿轉速對溫度產生影響,而溫度的高低很大程度上影響著微發泡型材的物理性能。螺桿轉速越高,摩擦熱越大,溫度上升加快,給工藝控制帶來困難;相反,螺桿轉速過低,摩擦熱小,可避免物料過熱分解,但對熔融塑化不利,還會降低生產效率。因此在相同配方下,微發泡型材的擠出產量與螺桿轉速成正比。不改變其他條件,只適當加快螺桿轉速,結果微發泡板材的密度隨轉速加快而降低。如果螺桿轉速適當降低,其密度會明顯上升。實驗表明,生產微發泡板材的螺桿轉速應根據結皮發泡和自由發泡的不同工藝方法而定,擠出速度一般不超過4mPmin ,即螺桿轉速為5rPmin～12rPmin。

聚乙烯蠟

5.2.2 擠出溫度與微發泡效果的關系

　　生產優質微發泡產品的關鍵是應注意發泡物料的加工行為,控制適宜的加工溫度。在擠出發泡中要求熔體的行為、發泡劑的分解程度與泡孔的形成相適應。這可通過嚴格控制擠出成型溫度來實現。不改變發泡劑的用量,適當提高溫度,熔體中氣體的溶解度就增加,可促進泡核的增長。但溫度過高會使熔體強度降低,導致不規整泡孔的產生或泡孔塌陷。理想的機筒溫度是在均化段使大部分發泡劑分解。如發泡劑在機筒中過早分解,物料不能全部包裹發泡氣體,部分氣體從低壓區逃逸。
　　熔體通過機頭和口模,其流速隨壓力和溫度變化易出現波動,導致型材厚薄不均。機頭和口模溫度的控制原則為: (1) 適當的溫度能把熔解的氣體繼續保持在熔體中(在一定的壓力下);(2)恰當的溫度調節,能保證熔體在型腔中穩定流動。一般情況下機頭及口模溫度不得高于機筒溫度。各段擠出成型溫度為:

5.2.3 機頭、模具結構對微發泡制品的影響

　　機頭是口模與機筒的連接部分,其流道的長度和形狀取決于物料的種類、制品的斷面形狀、加熱方法、擠出機的規格。機頭和口模結構是否合理,對制品的質量和產量影響較大。
(1) 熔融物料的流道不能有死角,成流線型,表面光滑(粗糙度Ra < 1.6μm) ,避免象PVC 這樣的熱敏性物料出現焦料;
(2) 保持一定的壓縮比,以形成足夠的壓力使得制品致密。物料在機頭和口模之間,壓力下降速率低時,泡核形成與長大同時發生,有利于泡核形成,到達模口后,壓力降速率加大,在定型套中保證高微孔密度。

5.3 結皮發泡技術

　　制品的表層在定型套的急劇冷卻作用下,表面氣泡來不及膨脹就被固定下來,由于內部熔體壓力的作用,在模具表面形成密度較高的光潔表面,通常稱結皮,從而形成結皮發泡產品。表皮的厚度通過調節溫度和擠出速度來控制熔體壓力而改變。

5.4 仿木紋技術

　　仿木紋是通過塑料熔體的顏色差、粘度差、流速差將木材的紋路表現到制品表面。在造粒過程中,生產出兩種以上不同顏色的粒料,采用不同比例加之適當的工藝控制,可仿制出紅木、柏木、榆木、水曲柳等木紋的發泡板材,其仿真效果取決于配比和工藝條件的選擇。

6、結論

(1) PVC 微發泡板材是一種新的節能環保型材料,性能優良,具有廣闊的發展前景;(2) 在PVC 微發泡仿木結皮板材生產中,配方是決定制品性能的關鍵。要求適量的發泡劑、低毒或毒的高效復合穩定劑和助劑三者有協同增效作用,加速發泡劑的分解,才能生產出高品質的仿木材料;
(3) 選擇適合生產PVC 發泡產品的造粒、擠出、成型設備,嚴格控制混料、造粒、擠出、冷卻定型、牽引工藝參數,對制品的品質起著至關重要的作用;
(4) 按上述設備、工藝生產的PVC 微發泡仿木結皮板材表面光滑, 截面發泡細密均勻, 平均密度為0.45gP cm3～0.50gPcm3 ,各項性能均達到國際先進水平。