氧化聚乙烯蠟|PVC塑料加工技術培訓資料二
關于PVC塑料加工的技術,是許多廠家及技術人員夢寐以求的加工知識,下面青島賽諾氧化聚乙烯蠟廠家針對PVC塑料加工技術,整理成培訓資料,供大家參考。
接上篇文章描述:
三、PVC樹脂的加工原理及配料的組成
1、物料的組成及其作用:主要有PVC樹脂、熱穩定劑、增塑劑、潤滑劑(聚乙烯蠟、硬脂酸鋅、氧化聚乙烯蠟等)、改性劑、填料、著色劑、及其他加工助劑,在有特殊要求時還需要加入一些特殊的助劑,每一種組分在配方中都有其一定的作用并最終影響制品的性能。
1.1PVC樹脂是配方中的主體成分,其分子量的高低及分子量的分布對其性能的影響:
分子量大小的影響:
a、隨分子量的增加,分子鏈間的引力和纏結程度增加,玻璃化溫度增加,制品的力學性能隨之提高;
b、隨分子量的增加,熔體粘度增加,流動性變差,加工困難程度增加
分子量分布的影響:
a、分子分布太寬,則說明存在一定數量的分子其分子量偏低和偏高,前則導致制品的力學性能降低,后則容易導致加工困難,而且容易導致制品外觀不佳;
b、是產生魚眼的重要原因:其一,PVC樹脂中存在部分超高分子量的分子,不容易吸收增塑劑,在正常加工條件下只能與增塑劑膨潤而不能與配方中其他組分相容;其二,PVC樹脂中存在部分分子量偏高并具有線性結構或物理內部結構過于緊密的分子,同樣難以塑化。
1.2穩定劑:是配方中不可缺少的組成部分,PVC樹脂在加熱或受熱過程中由于材料的特性,會逐漸分解,而變色,從淡黃、黃色、黃橙色、紅橙色、棕色、棕褐色直到黑色,因此必需在配方中加入足夠的穩定劑方可以正常生產。常用的穩定劑有堿式鉛鹽穩定劑、金屬皂類穩定劑、有機錫穩定劑、復合穩定劑等四大類及其他一些環氧化合物等等。由于穩定劑的多樣性,在選用穩定劑時必需考慮以下幾點:優良的熱穩定性能、良好的配混工藝性能、對產品性能的影響。
a、堿式鉛鹽穩定劑;是目前使用量最大的穩定劑品種,具有優良的綜合性能如熱穩定性能、電性能、還有就是加工性能和低廉的價格優勢,但是鉛鹽有毒性,且制品不透明,目前已有相當一部分產品已經禁止使用。
b、金屬皂類穩定劑:通常具有良好的光穩定性能、耐氣候性和優良的潤滑性能,但是通常需要兩種金屬皂或與堿式鉛鹽穩定劑配合使用而獲得良好的穩定效果。
c、有機錫穩定劑:主要有脂肪酸有機錫,馬來酸有機錫和硫醇有機錫,起共同的特點是穩定性能效力高,透明性好、用量少和耐硫化污染,三者中熱穩定性數脂肪酸有機錫但差,但加工潤滑性能最好。
d、復合穩定劑:目前的復合穩定劑主要有鉛鹽復合穩定劑、鈣鋅復合穩定劑、還有少量其他復合穩定劑。
e、輔助穩定劑:本身具有比較弱的穩定性,但是能夠改進其他穩定體系的穩定效果的化合物,主要有亞磷酸脂類、環氧化合物等等。
1.3增塑劑:可以使PVC樹脂產生在增塑可塑性、柔韌性、降低加工溫度、降低熱熔融溫度、改進流動性,但是在增塑范圍內降低模量、強度、硬度、玻璃化溫度、脆化溫度和提高沖擊性能;在反增塑范圍內則增加模量、強度、硬度和脆性。主要有金屬皂類,飽和烴類,脂肪酸及其脂類。
1.4潤滑劑:能夠改善PVC熔體的流動性能和防止熔混物粘附設備上的助劑。
1.4.1潤滑劑的主要作用:
a、防止物料對加工設備的粘附,使熔體能夠很好的轉移或輸送;
b、調整物料的熔化特性、熔體粘度和流變特性;
c、提供適當的潤滑,使物料在加工過程中產生適宜的摩擦生熱速度,獲得平衡溫度較低而質量較好的熔體,提供比較寬的加工條件;
d、最終影響制品的性能:如透明性、耐化學性、耐氣候性等。
1.4.2按作用效果和機理可以分為內潤滑劑和外潤滑劑,內外潤滑劑:
a、內潤滑劑:與PVC的相容性較好,主要指聚合物熔體內部的潤滑,主要作用是降低聚合物熔體分子鏈之間的摩擦,并具有改進熔體流動性與均勻性的功能。
b、外潤滑劑:與PVC的相容性較小,主要牽涉相界的過程,主要作用是降低聚合物熔體和加工設備、模具之間的摩擦或減小聚合物粒子之間的摩擦力。青島賽諾生產廠家生產的聚乙烯蠟具有良好的潤滑性,能夠滿足加工需要的潤滑效果,使制品具有良好的加工性能。
1.4.3潤滑劑的選擇:
a、能夠很好地分散于PVC樹脂中并且與其他助劑不互相干擾。
b、不防礙PVC樹脂的塑化。
c、潤滑效率高切能夠持久。
d、不嚴重降低制品的質量,最好能夠提高制品的質量。
1.4.3由于不同的加工工藝有不同潤滑要求,PVC的擠出成型所需要的潤滑劑的量與機器類型、螺桿結構、模具結構也有很大的關系,因此在具體選擇是還需注意以下幾點:
a、在成型工藝中剪切速率越快則需要內潤滑效果越好,需要潤滑劑的量越多。
b、在配方中未添加增塑劑時比添加增塑劑時需要更多的潤滑劑,同時還需要考慮某些穩定劑固有的潤滑性能。
c、在有增塑劑的配方中由于增塑劑已經具備內潤滑作用,因此只需要少量的內潤滑劑。
d、配方中內外潤滑劑應力求平衡,否則引起加工困難。
e、配方中填料比較多時應適當增加潤滑劑的用量。
f、產品截面結構簡單且大的制品需要的潤滑劑少,反之則多。
1.5加工助劑:為了改善配混料的加工性能,(詳細見前面)
1.6抗沖改性劑:(詳細內容見前面)
1.7填料:主要是為了降低生產成本,但是在一定程度上也可以改善制品的某些性能如收縮率,耐熱變形溫度、增加制品的硬度等
1.8其他組分
四、硬質PVC的加工應用(我們主要講的是硬質管材和管件)
1.硬質PVC實壁管材:
1.1配方的基本原則:必須兼顧制品的性能和加工性能;
1.2硬質PVC實壁管材生產中經常出現的問題:
序號 |
不正常現象 |
產生的可能原因 |
1 |
管坯強度差 |
塑化程度不夠 |
2 |
管材表面有分解黑點、分解色點、焦點 |
機身或機頭溫度過高: 機頭和多孔板未清理干凈; 分流器設計不合理,有死角; 物料中有雜質; 原料熱穩定性差,配方設計不合理; 機器的溫控儀器失靈 |
3 |
管材表面有黑色條紋 |
機身或機頭溫度過高: 機頭和多孔板未清理干凈 |
4 |
管材外壁表面無光澤 |
口模溫度過低 擠出速度太快或剪切速度太快,熔體破裂 口模溫度過高,或內表面無光澤并毛糙 機身溫度太低,塑化不良 |
5 |
管材表面有皺紋 |
口模四周溫度不均勻,擠出速度不均勻 冷卻水溫度太高,冷卻不夠 牽引速度太慢 牽引或擠出速度不穩定 |
6 |
管材內壁毛糙,不光滑 |
芯模溫度太低 機身溫度太低,塑化不良 螺桿溫度太高,粘模 |
7 |
管材內壁有裂紋 |
料內有雜質 芯模溫度太低 機身溫度太低 牽引速度太快 模具口模間隙太大 |
8 |
管壁有氣泡 |
原料受潮,水分高 混合時溫度低排氣排濕不良 加工溫度過低 配混料穩定性不夠,少量分解產生氣泡 主機排氣管路堵塞或有其他不正常 |
9 |
管材壁厚不均勻 |
口模、芯模未同心,單邊厚 機頭溫度不均勻,出料速度不均一 牽引或擠出速度不穩定 加料速度不均勻 管材四周冷卻不均勻 配方中低分子量潤滑劑太多,析出螺桿吃料不均勻 |
10 |
管材內壁凹凸不平 |
螺桿溫度太高 螺桿轉速太快 配方中潤滑劑太多 模具壓縮比太小 機臺規格相對產品規格太小 |
11 |
管材彎曲 |
管材壁厚不均勻(見第9項) 機身、冷卻裝置、牽引裝置軸線不在同一條線 冷卻水箱兩孔不同軸線
|
12 |
管材沖擊性能不好 |
加工溫度低,塑化不良 原輔料質量差 混煉和壓實不良,機頭壓力小,壓縮比小 模具內有掛料或雜質,導致管壁有線條,引起性能不好 配方不當,如潤滑劑過多,未正確使用抗沖擊改性劑 配方中填料太多 |
1.3硬質PVC實壁管材生產中經常出現的幾個性能指標的問題:
序號 |
性能 |
產生的可能原因 |
1 |
沖擊性能不合格 |
塑化不良,所有能夠引起塑化不良的因素都有影響 工藝條件: a、 加工溫度太低,擠出速度太慢,塑化不良: b、 加工溫度太高,擠出速度太快,過度塑化; c、 加料速度太慢,壓實不良; d、 原料受潮、主機排氣不良,混料溫度太低,排氣不良,導致管壁結構有氣泡 e、 模具內有掛料或雜質,導致管壁有線條,引起缺口敏感。 機器、模具的影響: a、 機器太小,模具太大,小機生產大產品,不匹配,供料不足; b、 模具壓縮比太小,壓實不良; c、 模具分流器結構不合理,如分流筋太大,導致融合不良; d、 主機螺桿和料筒磨損,塑化不良; 配方和原料的影響: a、 潤滑劑太多,塑化不良; b、 潤滑劑使用不當,主要是低分子量潤滑劑用量太多,影響性能; c、 抗沖擊改性劑用量太少或選材不當; d、 填料用量太多; e、 原輔料質量差。 |
2 |
縱向回縮率太大 |
模具口模間隙太大,與產品厚度不相符合,需要修改模具 在一定的設備和配方條件下,以下方法可減小其數值: a、 在標準范圍內,盡量使產品厚度厚,可減小其數值 b、 降低機出速度 c、 提高機出溫度 d、 使冷卻水箱遠離口模,增加在空氣中冷卻時間 通過調整配方來調整: a、 配方中增加填料的用量 b、 減少或不用高分子量加工助劑的用量(它提供橡膠彈性,增加膨脹) 通過修改模具來調整: a、 增加模具平直段長度,提供足夠時間供分子鏈收縮 b、 減小口模間隙 |
3 |
拉伸強度不合格 |
工藝條件: f、 加工溫度太低,擠出速度太慢,塑化不良: g、 加工溫度太高,擠出速度太快,過度塑化; h、 加料速度太慢,壓實不良; i、 原料受潮、主機排氣不良,混料溫度太低,排氣不良,導致管壁結構有氣泡; 機器、模具的影響: e、 機器太小,模具太大,小機生產大產品,不匹配,供料不足; f、 模具壓縮比太小,壓實不良; g、 模具分流器結構不合理,如分流筋太大,導致融合不良; h、 主機螺桿和料筒磨損,塑化不良; 配方的影響: f、 潤滑劑太多,塑化不良; g、 潤滑劑使用不當,主要是低分子量潤滑劑用量太多,影響性能; h、 抗沖擊改性劑用量太多或選材不當; i、 填料用量太多; j、 使用了增塑劑。 |
4 |
拉伸伸長率太小 |
主要是塑化不良,所有能夠引起塑化不良的因素都有影響 配方的影響: a、 滑劑太多,塑化不良; b、 潤滑劑使用不當,主要是低分子量潤滑劑用量太多,影響性能; c、 抗沖擊改性劑用量太少或選材不當; d、 填料用量太多; |
5 |
扁平性能不合格 |
主要是塑化不良,所有能夠引起塑化不良的因素都有影響 配方中填料太多 管壁結構有線條,出現缺口應力集中 機器、模具的影響: a、 機器太小,模具太大,小機生產大產品,不匹配,供料不足; b、 模具壓縮比太小,壓實不良; c、 模具分流器結構不合理,如分流筋太大,導致融合不良; d、 主機螺桿和料筒磨損,塑化不良; e、 溫度過低,擠出速率過小,螺桿或機筒磨損。 |
6 |
耐化學藥品性能 |
主要是塑化不良,所有能夠引起塑化不良的因素都有影響 配方中填料太多 |
7 |
耐水壓性能 |
分為脆性和韌性的不良 脆性不良主要是: a、 塑化不良引起,所有能夠引起塑化不良的因素都有影響 b、 機器太小,模具太大,小機生產大產品,不匹配,供料不足; c、 模具壓縮比太小,壓實不良; d、 模具分流器結構不合理,如分流筋太大,導致融合不良; 韌性的不良主要是:過度塑化所有能夠引起過度塑化的因素都有影響; 另配方的影響: a 、配方中應用抗沖擊改性劑不當; a、 填料太多; b、 使用了增塑劑; c、 使用的敷料質量有問題 d、 使用的PVC樹脂質量有問題 |
8 |
維卡溫度太低 |
主要是原料和配方的影響: a、 PVC樹脂的分子量太小; b、 增塑劑使用太多; c、 低分子量添加劑使用太多,如潤滑劑; d、 使用抗沖改性劑不當,如CPE 、EVA等 |
9 |
彎曲性能 |
主要原因: a、 塑化不良; b、 填料太多; c、 增韌劑太少 |
10 |
耐熱性能 |
主要原因: a、 使用增塑劑太多; b、 抗沖擊改性劑使用不當; c、 低分子量添加劑使用太多,如潤滑劑 |
2.硬質管件的生產
2.1管件的配方:與管材的配方一樣必須必須兼顧制品的性能和加工性能,但與管材配方相比,管件配方中PVC樹脂的分子量要小,穩定性能要求比叫高(特別是大口徑管件),潤滑劑的選擇更加謹慎,填料的用量更少等等。
2.2硬質PVC管件生產中經常出現的問題:
序號 |
不正常現象 |
產生的可能原因 |
1 |
澆口流出物表面有燒焦條紋 |
工藝方面: a、 降低注射速度; b、 擴大澆口尺寸; c、 降低注射壓力; d、 降低射嘴溫度; e、 提高料溫,以降低熔體粘度 |
2 |
主流道料中心有燒焦條紋 |
工藝方面: a、 降低背壓或螺桿速度; b、 降低料筒頭部溫度; c、 清洗螺桿或料筒; |
3 |
產品的某處或合模線處有燒焦條紋或變色 |
工藝方面: a、 降低注射速度; b、 改善模具排氣效果; c、 磨光和到圓角流道和澆口銳角 |
4 |
制品表面有散開的變色點 |
降低注射速度; 清理螺桿和料筒 |
5 |
物料變色或出現部分燒焦 |
檢查不合格的溫度控制器 對料筒進行清理,并檢查或清理螺桿頭部 降低螺桿速度或背壓 降低加熱溫度 檢查螺桿和料筒間隙 |
6 |
澆口周圍出現紅斑 |
加大主流道和澆口尺寸 減低射嘴溫度或提高射嘴溫度 減低注射速度 磨光流道和澆口 提高模具溫度 改變澆口位置或增加澆口數量 增加冷料井的尺寸 |
7 |
制品表面或澆口處出現傘狀條紋或銀紋 |
降低料溫 降低注射速度 降低射嘴溫度 干燥物料 |
8 |
制品表面呈無光澤 |
小幅度提高料溫 增加螺桿背壓 提高充模速度 提高模具溫度 |
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文章來源:青島賽諾 編輯:青島賽諾
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