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文檔簡介

PVC低發(fā)泡制品的擠出成型技術(shù)1、前言擠出成型PVC發(fā)泡制品,在上個世紀60年代初國際上就已經(jīng)有了應(yīng)用,PVC發(fā)泡技術(shù)經(jīng)過近40年的不斷研究開發(fā),在技術(shù)與應(yīng)用這兩方面都有了很大的發(fā)展,近幾年來發(fā)展的更加迅速,而且它的重要性還在不斷的提高,這是因為PVC發(fā)泡制品具有很多優(yōu)異性能所決定的,特別是PVC低發(fā)泡制品它的綜合性能非常突出,和普通不發(fā)泡PVC制品相比具有下列優(yōu)點:(1)低導(dǎo)熱性,即隔熱保溫效果好;(2)優(yōu)異聲波阻尼性,即有良好的隔音效果;(3)二次成型加工性能好,類似于木材,可鋸、可釘、可刨、可鉆,同時也可粘結(jié);(4)高阻燃性,即防火性能好;(5)化學(xué)性能穩(wěn)定,有優(yōu)異的抗化學(xué)腐蝕性;(6)優(yōu)異的耐候性,同時有防蛀、防水等性能 ;(7)利用PVC的發(fā)泡技術(shù)可有效地降低制品單位體積內(nèi)樹脂的含有量,從而降低制品的成本;(8)PVC低發(fā)泡制品對環(huán)境沒有污染,并可再生利用,是綠色環(huán)保產(chǎn)品。(國外專家實驗證明,PVC對環(huán)境無害,歐洲PVC制品委員會本世紀初公布的一份研究報告顯示,PVC不易分解,在需要進行深埋處理的垃圾中摻有PVC制品不會對環(huán)境造成危害。從而否定了長期以來認為PVC會對環(huán)境造成污染的推測,這項研究是由瑞典國家環(huán)保局以及三所瑞典和德國的大學(xué)聯(lián)合完成的。)由于PVC低發(fā)泡制品有上述這些特點,而且這些特點和木材十分相似,因此PVC低發(fā)泡制品又稱為合成木材,其綜合物理性能要優(yōu)于天然木材,已能與天然木材相抗衡。我國PVC低發(fā)泡制品(有時也被稱為PVC微發(fā)泡制品)在全國塑膠工業(yè)十五規(guī)劃和2015規(guī)劃 中已確定,在建筑用塑膠方面將大力推行以塑代木,鼓勵研制和生產(chǎn)PVC低發(fā)泡型材與板材等仿木材料。上世紀90年代末,國外有關(guān)資料論述,塑料仿木材料已經(jīng)被認定是木材良好的替代品,在未來50年里沒有其它的類似材料能代替。我國已把PVC低發(fā)泡大型板材等定為國家級高新技術(shù)產(chǎn)品,(高新技術(shù)產(chǎn)品目錄中代碼為30200033)。近年來,我國已有30多家企業(yè)引進40多條PVC低發(fā)泡生產(chǎn)線,產(chǎn)品用于家俱、裝修等行業(yè),取代各種木材,市場正在開拓中。我國已獲得了2008年奧運會主辦權(quán),在奧運場館等建設(shè)中,PVC低發(fā)泡產(chǎn)品是重點推廣采用的新型裝飾材料之一。大連實德集團,目前已具備了年產(chǎn)12000噸PVC低發(fā)泡室內(nèi)裝飾板材的能力。歐美發(fā)達國家近年來PVC低發(fā)泡材料發(fā)展也很快,所以PVC低發(fā)泡技術(shù)是國內(nèi)外重點發(fā)展的技術(shù)。目前世界上有許多擠出成型發(fā)泡制品的工藝方法,如(1)萊芬豪舍(Reifenh?user)工藝法;(2)塞路卡(Celuka)工藝法;(3)巴斯夫(BASF)工藝法;(4)阿姆塞爾(Armocel)工藝法。以及上述方法的組合等。所有擠出成型發(fā)泡方法可分為自由發(fā)泡法和可控發(fā)泡法(內(nèi)部發(fā)泡或結(jié)皮發(fā)泡)兩種基本方法。PVC低發(fā)泡擠出成型制品也離不開上述兩個方法,根據(jù)筆者多年來研究、實踐認為,PVC低發(fā)泡成型技術(shù)有自身的特殊性,主要有兩個方面:一方面,PVC低發(fā)泡制品的生產(chǎn)技術(shù)對原料、配方、設(shè)備、模具等生產(chǎn)工藝都有特殊要求,與不發(fā)泡制品有所不同;另一方面,由于影響發(fā)泡的因素較多,同時因發(fā)泡對工藝設(shè)備的影響也比較大,因此掌握這種生產(chǎn)技術(shù)的難度也就相應(yīng)較大。上述兩方面原因直接影響了PVC低發(fā)泡產(chǎn)品的生產(chǎn),進而影響該產(chǎn)品的市場開拓。為此本文從理論與實踐兩個方面著手,對PVC低發(fā)泡技術(shù)作比較詳細的介紹。2、PVC發(fā)泡制品對原料的要求由于PVC發(fā)泡制品的原料包括PVC樹脂和各種助劑,而發(fā)泡技術(shù)受原料的影響又較大,因此我們先從PVC樹脂本身的特性進行分析。2.1 PVC分子結(jié)構(gòu)的影響因素PVC是高分子聚合物,決定PVC分子量的是鏈增長速率(Kp)和鏈自由基向單位轉(zhuǎn)移速率(Ktrm)的比值,若以平均聚合度(P)表示,則有:P=Kp/Ktrm ; Kp與Ktrm 的值均隨著聚合溫度的升高而增大。由于鏈轉(zhuǎn)移反應(yīng)的活化能更高些,聚合溫度升高會使鏈轉(zhuǎn)移速度增加得更快。因此,聚合溫度越高所得PVC樹脂的平均分子量就越小。平均聚合度P和K值的關(guān)系如下:參照疏松型PVC樹脂國家標準如表1。表1 : SG1 SG2 SG3 SG4 SG5 SG6 SG7 SG8 平均聚合度P 1350-1250 1250-1150 1100-1000 950-850 850-750 750-650 粘數(shù) K值 77-75 74-73 72-71 70-69 68-66 65-63 62-60 59-55 PVC分子鏈上結(jié)構(gòu)單元的連接方式基本為頭-尾結(jié)構(gòu)。將PVC分子鏈人為地擺放成平面鋸齒形后,相鄰Cl 原子多位于平面的兩側(cè)。但是有連續(xù)8個以上結(jié)構(gòu)單元連接的長間同序列在整個分子鏈中占的比例并不大,在長間同序之間常夾雜著短間同序列和無規(guī)序列。差不多每條PVC分子鏈的一端均為雙鍵:CH2-CHCl-CH2-CHCl-CH=CHCl , 由于除了PVC鏈自由基向單體轉(zhuǎn)移的情況,還存在鏈自由基內(nèi)轉(zhuǎn)移,故而差不多每條PVC分子鏈上都有少量支鏈。聚合溫度較高時得到的高型號樹脂,其分子量較小,端雙鍵和支鏈相對來說要多一些。由于PVC的降解總是從穩(wěn)定性較差的端雙鍵和支化點附近開始的,所以PVC高型號樹脂的熱穩(wěn)定性要差些,這種現(xiàn)象已明顯地反映在成型加工過程中。另外,聚合溫度較低時,PVC鏈結(jié)構(gòu)更多取向頭-尾序列和間同立構(gòu)形式,所以聚合溫度越低,所得PVC分子的對稱性和規(guī)整性越高,結(jié)晶能力越強,結(jié)晶速度越快。常用PVC樹脂的結(jié)晶度介于510%,-75下聚合得的PVC樹脂其結(jié)晶度可達25%左右。根據(jù)筆者的實踐,K值在55-68的PVC樹脂都可用來制造硬質(zhì)發(fā)泡體即硬質(zhì)PVC低發(fā)泡制品,這和過去資料、書本上提供的K值有差別。而K值在69-77的PVC樹脂被證明適用于制造軟發(fā)泡體。生產(chǎn)PVC樹脂的方法有很多種,懸浮法、乳液法和本體法聚合的PVC樹脂都是發(fā)泡制品可用的原料,通常以懸浮和本體聚合的PVC樹脂為宜。PVC共聚物和接枝聚合物(粒狀高聚物)也有良好的加工性,因為價格因素而很少使用。上述論述中反映PVC樹脂化學(xué)結(jié)構(gòu)有缺陷,而理想的PVC聚合物應(yīng)該是嚴格頭-尾結(jié)構(gòu)。對于與PVC有相似結(jié)構(gòu)的低分子(2,4-二氯戊烷)模型化合物熱失重和其他熱性能研究發(fā)現(xiàn),其熱分解溫度高達290-320,而工業(yè)PVC以明顯的速度分解時的溫度范圍為87-127。原因是PVC分子鏈中存在支化、不飽和鍵、不穩(wěn)定氯、引發(fā)劑殘基、含氯基團,頭-頭結(jié)構(gòu)等化學(xué)缺陷結(jié)構(gòu),這些缺陷結(jié)構(gòu)是發(fā)生降解、導(dǎo)致熱穩(wěn)定性下降的引發(fā)點。所以在PVC塑料加工成型的溫度條件下,PVC會因脫氯化氫作用,自動氧化,以及大分子鏈受到機械剪切而遭到破壞并引發(fā)降解作用。這些引發(fā)降解的因素往往是同時出現(xiàn)的,但在細節(jié)上還不十分清楚,對此已有許多資料關(guān)于這一問題的研究論述。根據(jù)PVC熱降解的機理,需要熱穩(wěn)定劑,對作為熱穩(wěn)定劑物質(zhì)有下列要求:熱穩(wěn)定劑必須具有防止PVC分子鏈中脫除氯化氫的作用,或者至少能阻止這一反應(yīng),終止降解作用,另外,穩(wěn)定劑能阻止PVC分子鏈中多烯序列結(jié)構(gòu)的形成,并能破壞碳正離子鹽和鈍化金屬雜質(zhì)補救型作用。因此,可以將穩(wěn)定作用區(qū)分如下:一類是終止降解型:(1) 吸收氯化氫;(2)消除引發(fā)位;(3)防止自動氧化。另一類是補救型:(1)向多烯序列加成;(2)破壞碳正離子鹽;(3)鈍化降解副產(chǎn)物。商品化的熱穩(wěn)定劑已達數(shù)百種,常用的有堿式鉛鹽類穩(wěn)定劑,金屬皂類穩(wěn)定劑,有機錫穩(wěn)定劑,復(fù)合穩(wěn)定劑等四大類。此外稀土、一些環(huán)氧化合物,亞磷酸脂、多元醇和含氮類有機物等輔助熱穩(wěn)定劑也得到應(yīng)用。選用PVC用穩(wěn)定劑主要考慮三個方面的因素,即穩(wěn)定劑的熱穩(wěn)定效果,穩(wěn)定劑的配混工藝性,以及穩(wěn)定劑對塑料材料或制品性能的影響。2.2 加工PVC低發(fā)泡制品穩(wěn)定劑的選擇常用于加工PVC低發(fā)泡干混料的穩(wěn)定劑有:(1)鉛鹽類穩(wěn)定劑;(2)有機錫類穩(wěn)定劑;(3)金屬皂類穩(wěn)定劑??筛鶕?jù)制品,加工設(shè)備和應(yīng)用范圍來選擇穩(wěn)定劑。應(yīng)該優(yōu)先選擇使制品加工性能好,耐候性好,對人體無害的穩(wěn)定劑。目前鉛系穩(wěn)定劑占主要比例,因為他們價格低廉,易于加工,應(yīng)用范圍廣,適用于型材、板材、管材和片材等。當溫度穩(wěn)定性和透明性要求很嚴格時,采用有機錫穩(wěn)定劑。在確定配方時,應(yīng)注意到不同的穩(wěn)定系統(tǒng),除了他們實際穩(wěn)定效果之外,還對發(fā)泡劑有活化效果。其它一些物質(zhì)也具有穩(wěn)定的效果,但只用于自身穩(wěn)定,所以分別叫做共穩(wěn)定劑螯合物,紫外線吸收劑和抗氧劑。其穩(wěn)定劑的主要代表是環(huán)氧化合物。他們作高分子量化合物或低分子量化合物。其中對人體健康無害的典型代表是環(huán)氧大豆油。因為幾乎所有穩(wěn)定劑都含有金屬,環(huán)氧化合物與其發(fā)生協(xié)同作用,以提高光穩(wěn)定性。另外,環(huán)氧化合物還用作加工助劑來提高表面光潔度。烷基和腈基亞磷酸鹽用作螯合物,他們可降低由于HCl 的脫出而產(chǎn)生的金屬氧化物的活性,從而提高光熱穩(wěn)定性。紫外線吸收劑能將對PVC有害的高能紫外線轉(zhuǎn)化為熱,從而提高制品的光穩(wěn)定性。苯酚和有機硫化物主要用作抗氧劑,它們通過吸收由于氧化而產(chǎn)生的射線,從而緩解PVC的熱氧化分解。2.3 加工PVC低發(fā)泡制品潤滑劑的選擇為了改善PVC熔體的流動性和防止熔融混合物粘附在加工設(shè)備上而添加的助劑叫潤滑劑。聚合物加工中,在熔融及輸送過程中,由于剪切力的作用,聚合物分子間及聚合物與加工設(shè)備接觸面之間會有摩擦現(xiàn)象產(chǎn)生。適當?shù)哪Σ磷饔媚芡ㄟ^產(chǎn)生摩擦熱,而改善PVC配混物的混合和熔融效果,有利于提高熔融物的塑化質(zhì)量。但過大的摩擦能導(dǎo)致流動阻力增大,摩擦熱過高時,還會因過熱引起PVC變色或分解。為減少過大的摩擦作用,需加入潤滑劑。潤滑劑常分為外潤滑劑和內(nèi)潤滑劑兩種。實踐證明含發(fā)泡劑的PVC熔體,其粘度對剪切速率的敏感性比不含發(fā)泡劑的PVC熔體大一些。在相同的溫度和剪切條件下,含有發(fā)泡劑的PVC熔體粘度比不含發(fā)泡劑的PVC熔體小。分析其原因,可能是氣體分子在PVC分子間起了隔離、潤滑的作用,因此PVC低發(fā)泡制品潤滑和PVC不發(fā)泡制品有所不同。使用潤滑劑的目的是使PVC的擠出過程簡易。內(nèi)潤滑劑和外潤滑劑在使用效果上的區(qū)別是:外潤滑劑用來降低由于熔體與金屬部分(如:螺桿、機筒、模腔)接觸產(chǎn)生的摩擦;內(nèi)潤滑劑通過改變分子間摩擦,而改變?nèi)垠w的流變行為和粘度,并具有改進熔體流動性與均勻性的功能。兩種潤滑作用的區(qū)分,關(guān)鍵是聚合物與潤滑劑之間的相容性。內(nèi)潤滑劑具有較大的相容性,而外潤滑劑則具有較小的相容性。但相容性往往隨著溫度和壓力的上升而改善,此時原為外潤滑劑的又能成為內(nèi)潤滑劑,所以兩者之間并無嚴格的界限。在許多的情況下,一種潤滑劑往往同時起到內(nèi)外潤滑的作用,但以某一種潤滑作用為主。在PVC低發(fā)泡擠出成型過程中應(yīng)注意的一個因素是:熔體應(yīng)平滑地流過型腔,以形成光滑,不易破裂它的表面。潤滑劑對型腔表面光潔度,發(fā)泡氣體的混合與分布都有影響,從而影響PVC發(fā)泡體的泡孔。通常在PVC配方中使用幾種潤滑劑。(1)金屬皂類:硬脂酸鈣、硬脂酸鉛、硬脂酸鋇、硬脂酸鋅、硬脂酸鎘等;(2)飽和烴類:白油(液體石蠟)、石蠟、聚乙烯蠟等;(3)脂肪酸及其脂類:高級脂肪酸、高級脂肪醇、多元醇脂、硬脂酸、硬脂醇等。在PVC低發(fā)泡制品的擠出配方中,這三種潤滑劑往往需要同時存在,筆者對此做了大量的試驗。潤滑即對擠出制品的質(zhì)量,對擠出過程的能耗,對模具清模周期的長短等都有很大影響。擠出相同質(zhì)量的制品,能耗相差30100%,清模周期相差15倍。可見潤滑劑在PVC低發(fā)泡制品擠出過程中作用非常大。2.4 加工PVC低發(fā)泡制品發(fā)泡劑的選擇發(fā)泡劑分為兩類,化學(xué)發(fā)泡劑與物理發(fā)泡劑。化學(xué)發(fā)泡劑是在高溫下分解形成氣態(tài)分解物(N2、CO2、NH3等)有機物和無機物。這個分解過程通常是放熱和不可逆的。物理發(fā)泡劑可以是液體,也可以是在正常情況下已汽化的物質(zhì)。物理發(fā)泡劑包括脂肪族、碳氫化合物(戊烷、己烷、癸烷等)。含氯碳氫化合物(一氯甲烷、二氯甲烷等)。氯-氟碳化合物(三氯一氟甲烷、二氯二氟甲烷等)、N2、CO2稀有氣體和空氣。PVC低發(fā)泡制品擠出成型多采用化學(xué)發(fā)泡劑。發(fā)泡劑與PVC樹脂混合均勻后,在樹脂熔融塑化的同時發(fā)泡劑分解放出氣體,并使制品成微孔結(jié)構(gòu),從而可以制備具有不同性質(zhì)和用途的PVC低發(fā)泡制品。常用的化學(xué)發(fā)泡劑可分為有機發(fā)泡劑和無機發(fā)泡劑兩類。常用化學(xué)發(fā)泡劑的品種和特性見表2。 表2類別 化學(xué) 名稱 代號或 化學(xué)式 分解溫 度 氣體成分 發(fā)氣量 ml/g 適應(yīng)性 成孔 特性 有機發(fā)泡劑 偶氮而異丁腈 AIBN 或ABN 空氣中:115 樹脂中:90-115 N2 130-155 SPVC 閉孔 偶氮二甲酰胺 AC或 ADC 空氣中:195-200 樹脂中:160-200 N2: 65% CO2:32% NH3:3% 250-300 RPVC SPVC 閉孔 偶氮二碳酸 二異丙脂 DIPA 空氣中:大于240 樹脂中:100-165 N2、CO、 CO2 170-235 RPVC SPVC 微孔 偶氮甲酰胺甲酸鉀 AP 空氣中:175-185 樹脂中:150-180 N2、CO CO2 、NH3 400-430 RPVC SPVC 閉孔 N,N 二甲硝基五次甲基四胺 DNPT 或DPT 空氣中:190-205 樹脂中:130-190 N2 260-270 RPVC SPVC 微孔 苯磺胺井 BSH 空氣中:100-160 樹脂中:90-95 N2、H 2O 120 無鉛RPVC PVC糊 閉孔 為主 N,N 二甲基N,N 二亞硝基對苯二甲基酰胺 DTA DNTA 空氣中:105 樹脂中:70-105 N2 125 厚型PVC制品 閉孔 無機發(fā)泡劑 碳酸氫鈉 NaHCO3 100-140 CO2、H2O 266 于DPT并用SPVC 開孔閉孔 碳酸銨 (NH4)2CO3 30-60 CO2、H2O NH3 700-980 于DPT并用SPVC 開孔閉孔 碳酸銨 NH4HCO3 30-60 CO2、H2O NH3 700-850 于DPT并用SPVC 開孔閉孔 對于制備PVC發(fā)泡制品,大多數(shù)情況下均采用有機發(fā)泡劑為成孔劑,它們在PVC中的相容性和分散性好,發(fā)氣量大,效率高。對發(fā)泡劑有下列基本要求:(1)逸出氣體的溫度范圍應(yīng)與樹脂熔融溫度相適應(yīng);(2)發(fā)氣量要大;(3)逸出的氣體無腐蝕性,對PVC的熱穩(wěn)定性不產(chǎn)生明顯影響;(4)分解時放熱較小,過程平緩。2.5 PVC低發(fā)泡制品調(diào)節(jié)劑的選擇發(fā)泡調(diào)節(jié)劑也叫發(fā)泡助劑,生產(chǎn)PVC發(fā)泡制品時常常因發(fā)泡劑的分解溫度較高,不能與樹脂的熔融溫度或增塑劑的膠凝溫度相適應(yīng),故需添加發(fā)泡助劑(俗稱促進劑),以降低發(fā)泡劑的分解溫度。對常用的發(fā)泡劑如偶氮二酰胺(AC發(fā)泡劑)來說,若與硬脂酸鉛、鎘、鋅等化合物并用,會促進偶氮二酰胺分解。由于均聚PVC的低延伸率,不可能得到密度低于1.0g/cm3的發(fā)泡制品。在發(fā)泡劑壓力的作用下,分子外壁預(yù)先張開??赏ㄟ^加入發(fā)泡改性劑(如丙烯酸聚合物、苯乙烯聚合物),使發(fā)泡體密度低于1.0g/cm3 。改性劑還可提高熔體在型腔中的流動性、沖擊強度和表面性質(zhì)。2.6 PVC低發(fā)泡制品的填料與顏料用在PVC中的填料通常是不可溶的固體無機物,有的包有灰層,有的沒有。填料在PVC發(fā)泡成型中起重要作用。填料它不僅使制品的價格大大降低,對制品的推廣應(yīng)用起到促進作用,而且更重要的是能顯著改善制品的機械性能,耐摩擦性、導(dǎo)熱性、耐老化性能等。填料能克服PVC塑料的低強度,不耐高低溫、低剛性、易膨脹性、易蠕變性、尺寸不穩(wěn)定等缺點。但并非所有的填料都起這種作用,大多數(shù)為惰性填料,少數(shù)為活性填料。但隨著填料的表面處理與否,處理劑的種類不同,則惰性填料會向活性填料轉(zhuǎn)化。如PVC低發(fā)泡制品擠出成型時,主要的填料是輕質(zhì)碳酸鈣,輕質(zhì)碳酸鈣既是填充劑,又是發(fā)泡成核劑。顏料通常加入到PVC粉末中,用以制造彩色PVC制品。用于PVC聚合物的高速攪拌機,可將粉末顏料很好地與物料混合均勻。顏色是否合適,主要取決于它的耐溫性和遷移性。另外,對顏料更嚴格的要求是感光不褪色,耐候性好,特別是用作建筑材料時,選擇顏料還必須考慮它是否與其他組份,如發(fā)泡劑、穩(wěn)定劑、潤滑劑作用。TiO2(鈦白粉)常用作白色顏料,炭黑作黑色顏料。有木質(zhì)外觀的PVC制品可通過加入少量特殊顏色濃縮物制成。非常典型的是TiO2顏料在PVC低發(fā)泡擠出成型過程中,同時還起成核劑的作用。2.7 PVC低發(fā)泡原料的混合技術(shù)PVC低發(fā)泡干混料的制備,是在標準的加熱、冷卻混合機組(該機組是把高速混合機與冷卻混合機組合成一體)上進行。高速混合機的混料原理是,物料在高速旋轉(zhuǎn)的攪拌槳葉推動下,沿容器壁急劇散開,并從容器中心部位落下,形成漩渦狀運動,以達到迅速混合均勻的效果。在高速攪拌時,物料得到混合的同時,會產(chǎn)生物料間的摩擦,即同時有摩擦熱的產(chǎn)生,物料與攪拌槳葉和容器壁間也有摩擦,也產(chǎn)生摩擦熱,以及在容器外部加熱源的共同作用下,促使各種助劑很快的滲入到PVC樹脂中去,并形成半凝膠化的干混料。冷卻混合機的原理是通過容器內(nèi)外套通入冷卻水,在槳葉的低速攪拌下,使110-120左右的干混料迅速冷卻到45以下,防止熱料結(jié)團、分解、發(fā)泡,混合機中卸出的混合好的干混料,應(yīng)進行過篩,以除去結(jié)塊料和熔粒,以備下一步擠出造粒,或直接擠出低發(fā)泡制品。在PVC低發(fā)泡配方混料中,組份很多,加料時各種助劑:如穩(wěn)定劑、改性劑、潤滑劑、發(fā)泡劑、發(fā)泡調(diào)節(jié)劑、顏料、填料等要按順序加入,這一點很關(guān)鍵,加料順序不對會嚴重影響正常生產(chǎn)和產(chǎn)品質(zhì)量。正常的加料順序如下:(1) 在低轉(zhuǎn)速下,將PVC樹脂加到高速混合室中;(2) 在60高轉(zhuǎn)速下,將穩(wěn)定劑及金屬皂類加到PVC樹脂中;(3) 在75高轉(zhuǎn)速下,將加工改性劑、內(nèi)潤滑劑、顏料、抗沖擊改性劑、以及發(fā)泡劑加到料中;(4) 在90左右,在高速攪拌下加入發(fā)泡調(diào)節(jié)劑,外潤滑劑;(5) 在100左右高轉(zhuǎn)速下加入填料;(6) 在110120左右,于低轉(zhuǎn)速下排除物料,送入啟動著的冷卻混合機中;(7) 在冷混機中,混合料冷卻到45以下排出;(8) 過篩包裝(或送入貯存罐)。PVC干混料,混好后應(yīng)放置48小時以上,再送造粒工序或直接送去擠出成型加工工序。2.8 PVC低發(fā)泡原料配方原則目前各種書本、資料中,所提供的各種國內(nèi)外關(guān)于PVC低發(fā)泡擠出成型制品的配方很多,有板材、管材、型材、又有片材等,應(yīng)該說這些配方都屬于指導(dǎo)性的配方,一般直接按這些指導(dǎo)性配方配料是不能進行正常生產(chǎn)的,因為具體配方的擬定要與特定的加工設(shè)備和最終產(chǎn)品相結(jié)合。筆者在生產(chǎn)實踐過程中遇到的一些實際問題充分地說明了上述觀點。如我們的PVC低發(fā)泡干混料在單螺桿擠出機上造粒效果較好,產(chǎn)量、能耗、粒子質(zhì)量都很正常。但把這種干混料拿到主電機功率為75Kw的110雙螺桿擠出機上造粒產(chǎn)量只有100Kg/h很不適應(yīng),粒子質(zhì)量很難控制,后來通過反復(fù)調(diào)整工藝配方,產(chǎn)量提高到450Kg/h ,而且粒子質(zhì)量很好。另外,同樣的粒料或干混料,我們在小機組上擠出小截面制品時效果很好,但換到大機組上,擠出大截面制品時,就不能正常生產(chǎn)。再有模具的結(jié)構(gòu)形狀不同,對制品的影響也很大。我想這種情況很多人在生產(chǎn)中都遇到過??傊谏a(chǎn)擠出制品時,特別是在生產(chǎn)PVC低發(fā)泡擠出成型制品時,要把配方、設(shè)備、模具很好的結(jié)合起來,通過調(diào)整工藝配方來實現(xiàn)制品的正常生產(chǎn)。同時工藝配方需要在生產(chǎn)實踐中不斷改進、提高,保證各種制品的生產(chǎn)穩(wěn)定性,提高制品質(zhì)量,降低生產(chǎn)過程中的能耗,搞好配方只有在掌握理論的基礎(chǔ)上不斷實踐。因此,具體配方本文就不介紹了。3、發(fā)泡機理和方法3.1發(fā)泡機理首先從理論上闡明發(fā)泡的原理。發(fā)泡塑料品種繁多,用途極廣,其成型方法與普通塑料成型方法相似,但在發(fā)泡塑料的成型過程中,在塑料的熔體中要出現(xiàn)大量均勻的氣泡,氣泡還要經(jīng)歷膨脹和固化定型的過程,它將受到成型工藝影響。任何氣液相并存的體系常常是極不穩(wěn)定,氣泡出現(xiàn)后可能膨脹,也可能塌陷。影響氣泡出現(xiàn)、膨脹和塌陷的因素很多,這些影響因素又常常相互交錯影響,因此發(fā)泡塑料制品的成型難度比不發(fā)泡塑料的成型難度要大得多。機理復(fù)雜時,理論研究常常借助于現(xiàn)象學(xué),通過實驗和實踐觀察分析大量的客觀過程,找出規(guī)律,再從理論上作分析,發(fā)現(xiàn)內(nèi)在關(guān)系,提出能表達發(fā)泡行為的數(shù)學(xué)模型。復(fù)雜機理的數(shù)學(xué)模型,大多涉及一些多元變量,很難直接應(yīng)用,但作為定性分析的理論依據(jù)還是非常有價值的。發(fā)泡塑料的種類很多,成型方法也多種多樣,但其成型定性過程一般都要經(jīng)歷三個階段:(1)形成氣泡核;(2)氣泡核的膨脹;(3)泡體的固化定型。低發(fā)泡是相對高發(fā)泡而定的,高發(fā)泡塑料是指發(fā)泡倍數(shù)大的泡沫塑料,一般以4倍為分界線,大于4倍得被稱為高發(fā)泡塑料,低于4倍稱為低發(fā)泡塑料。常用的泡沫塑料床墊座墊包裝襯塊和發(fā)泡塑料膜等,多是高發(fā)泡塑料;發(fā)泡板管異型材等以塑代木的泡沫塑料,都是低發(fā)泡塑料,泡沫塑料的發(fā)泡倍數(shù)等于不發(fā)的塑料密度與發(fā)泡的同種塑料密度之比。很多塑料原料都能用于低發(fā)泡擠出成型,如PVC、PS、LDPE、HDPE、ABS、PP等,但有些制品商業(yè)化很難,只是停留在實驗室水平,主要是控制泡體大小,泡孔均勻及泡孔數(shù)量難,很難保證泡孔大小、泡孔分布均勻,滿足制品要求。限于上述情況,以及筆者的實踐領(lǐng)域,這里只討論PVC低發(fā)泡的發(fā)泡機理。發(fā)泡主要是直接發(fā)泡法(也叫定向發(fā)泡法),即發(fā)泡是在含有發(fā)泡劑的熔體離開模頭后直接發(fā)生的。此外還有含有發(fā)泡劑的熔體在低溫下擠出,其后在高溫下由于熱的影響而發(fā)泡,這種方法處于次要地位。發(fā)泡的過程是粘度上升,熔體擴張,發(fā)泡劑的壓力和周圍壓力共同作用的結(jié)果。熔體與發(fā)泡劑之間溶解性、濃度、泡核形成的相互作用,是發(fā)泡擠出成型過程的主要因素。由于發(fā)泡體比壓實的物質(zhì)在壁面上滑動性差,又要求制品有密實的外表,所以只有在熔體離開模腔的??诤蟛拍荛_始發(fā)泡,這就要求擠出機與模腔內(nèi)維持足夠高的壓力,作用在熔體上的壓力足夠高,使發(fā)泡氣體一直溶解在熔體中,這要通過合適的擠出系統(tǒng)來實現(xiàn)。合適的螺桿設(shè)計、模具設(shè)計和溫度控制能滿足這些要求,這也是各種發(fā)泡工藝、設(shè)備和模具專利發(fā)明的基礎(chǔ),含有發(fā)泡劑的熔體離開??冢垠w壓力便迅速下降,導(dǎo)致溶解在熔體中的過飽和氣體和熔體組成的氣液兩相發(fā)生分離,幾乎與此同時氣體形成大量的泡孔。要形成就盡可能多的泡孔,需要足夠量的成核劑均勻地分布在熔體中。在成泡的過程中,活性和非活性的成核劑之間存在區(qū)別。在泡孔的形成過程中同時發(fā)生三個過程:(1)由于氣體過飽和而產(chǎn)生的新泡孔連續(xù)地形成;(2)氣體由小泡孔擴散到大泡孔中,這是由于小泡孔有更大的表面張力,從而有更大的氣體壓力;(3)氣體擴散到外表面。這三個過程都不理想,都是所不希望的,它們會導(dǎo)致生產(chǎn)的泡孔尺寸大小不一,對泡孔結(jié)構(gòu)有重要影響,從而影響發(fā)泡制品質(zhì)量。熔體溫度、粘度、對氣泡結(jié)構(gòu)和發(fā)泡制品密度及表面質(zhì)量有重要影響。而熔體溫度、粘度、與受PVC原料的K值、配方的組成以及擠出過程對原料的剪切應(yīng)力的影響。發(fā)泡過程中,泡內(nèi)氣體壓力與熔體結(jié)構(gòu)作用相反;如果熔體溫度太低,只能形成不完全發(fā)泡結(jié)構(gòu),這是由熔體較高的粘度造成的;如果材料溫度過高,會產(chǎn)生由于熔體粘度過低而撕裂氣泡,大部分氣泡氣體散失,造成泡孔塌陷,氣泡破裂,使成品有殘缺的表面和高密度。發(fā)泡也受下列因素的影響:(1)發(fā)泡劑與熔體混合物的均勻性;(2)溶解在熔體中的氣體的過飽和程度;(3)成核劑的數(shù)量,顆粒大小,分布和功效;(4)發(fā)泡劑的蒸發(fā)熱和氣體壓力;(5)發(fā)泡劑在熔體中的溶解性;(6)在相同溫度下由于發(fā)泡劑的存在而導(dǎo)致熔體粘度降低。發(fā)泡劑必須根據(jù)制品要求來確定恰當?shù)亩ㄐ蜁r機。定型裝置終止發(fā)泡,以防止泡孔塌陷,目的是在窄的溫度范圍內(nèi)迅速凍結(jié)泡孔結(jié)構(gòu)。定型裝置和模口之間不同的距離選擇,以及冷卻強度影響發(fā)泡制品外表層的密度和厚度,實際生產(chǎn)中,還是靠冷卻定型和??诰嚯x,冷卻強度的調(diào)節(jié)來實現(xiàn)各種制品要求。但發(fā)泡制品的表面質(zhì)量收到與模具光滑表面接觸來調(diào)節(jié),而與表皮的硬度和厚度無關(guān)。3.2 PVC發(fā)泡方法PVC直接發(fā)泡方法(也叫定向發(fā)泡),這種擠出發(fā)泡同樣離不開前面所說的自由發(fā)泡工藝法和可控發(fā)泡工藝法(也叫結(jié)皮發(fā)泡法、向內(nèi)發(fā)泡法)對于自由發(fā)泡(如圖1所示),含有發(fā)泡劑的熔體離開模口之后,開始自由膨脹在距??谝欢ň嚯x內(nèi),通過定型裝置獲得所需形狀,和發(fā)泡密度大小要求的發(fā)泡制品,這種發(fā)泡制品的橫截面上的密度大致相同,周邊有密實但很薄的外表皮包圍。管材、板材、型材在適合的工藝條件下都可由自由發(fā)泡法成型。目前比較一致的觀點是,自由發(fā)泡法應(yīng)用往往限于較小截面的制品,截面積一般 3000mm2,有的以超過30000mm2。4、PVC低發(fā)泡制品擠出方法PVC低發(fā)泡制品的擠出基本上都是采用化學(xué)發(fā)泡劑的生產(chǎn)工藝方法。4.1 PVC采用化學(xué)發(fā)泡劑的發(fā)泡方法4.1.1 兩種不同料流的共擠出這種共擠法也叫萊芬豪舍工藝(Reifenh?user),由德國萊芬豪舍公司發(fā)明。這種共擠發(fā)泡方法(如圖3所示),是密實外層空心型材與內(nèi)心發(fā)泡芯材的共擠而成的。這種制品具有外表質(zhì)地均勻、光滑。擠出時發(fā)泡材料流入到型材的芯部,而與??诮孛鏌o關(guān) ,不要求均勻的結(jié)構(gòu)、正確的配方和工藝,可以實現(xiàn)密實材料與發(fā)泡材料之間的完全結(jié)合,該工藝實現(xiàn)了兩種不同類型塑料的結(jié)合。圖3 萊芬豪舍工藝圖4 塞路卡工藝4.1.2發(fā)泡實心型材與空心型材的擠出這種方法是結(jié)皮發(fā)泡法,也叫可控發(fā)泡法,也就是著名的塞路卡工藝(CELUKA),目前應(yīng)用非常廣,由法國gine kulmann公司發(fā)明,它是最先申請專利的擠出發(fā)泡成型法之一(如圖4所示)。塞路卡法的原理是:熔體的外表皮在與??谥苯酉噙B的定型裝置中受到壓縮和冷卻,而模腔內(nèi)的芯模保證擠出物離開??跁r內(nèi)部留有空間,這些空間通過熔體在定型模內(nèi)自由發(fā)泡被充滿。冷卻強度、芯模的尺寸、擠出速度,可影響發(fā)泡芯層密度和外層結(jié)皮厚度。圖5 塞路卡法的改進工藝圖6 不完全的塞路卡工藝法材。不完全的塞路卡工藝法(如圖6所示),這種方法是將可控發(fā)泡工藝與自由發(fā)泡工藝相結(jié)合的實例。密實的外表皮,僅在總體截面大于模口的定型裝置中與??邶R平的部位形成,整個剩余橫截面被發(fā)泡熔體所填充,而與泡孔結(jié)構(gòu)相鄰的表層僅在適當?shù)奈恢茫枪饣头忾]的。再有一種有兩種不同類型塑料共擠的中空型材,(如圖7所示)這種方法是塞路卡法和萊芬豪舍法的結(jié)合。這種方法也是用來成型外部密實,中間發(fā)泡的型材的。圖7 不同類型塑料共擠的中空型材圖8 阿姆塞爾法4.1.3 帶發(fā)泡壁的管材擠出這種發(fā)泡工藝叫阿姆塞爾法,是由socit Armosic 公司發(fā)明的(如圖8所示)。通過流道的正確設(shè)計,在模腔內(nèi)建立足夠的壓力,以防止含有發(fā)泡劑的熔體提前發(fā)泡,環(huán)型間隙開始呈錐形收縮,然后在一定長度的平行段上為圓環(huán)形。擠出管坯在流出管形模頭后立即沿直徑和壁厚方向發(fā)泡,再進入適當位置上的定型裝置,選擇合適的配合,可生產(chǎn)具有光滑內(nèi)外表面的發(fā)泡管材。4.1.4 一股料流的仿木片材擠出 這種發(fā)泡工藝叫仿木成型法,是由Sekisui kaseihin kogyo 公司發(fā)明,用于生產(chǎn)仿木結(jié)構(gòu)的發(fā)泡片材,(如圖9所示)是將含有發(fā)泡劑的熔體通過分流板擠出模口。由于外層孔眼的高阻力,使單股線材到達定型裝置立即熔合在一起,每一股線材具有高密的表皮層和低密度的內(nèi)層,制品看上去有木材一樣的紋路。圖9“仿木”成型法圖10 分料流的實心型材擠出4.1.5分料流的實心型材擠出這種工藝方法是由Scherer&Trier公司發(fā)明的(如圖10所示)采用這種方法,模腔設(shè)計可將發(fā)泡熔體分成至少兩股料,從而生產(chǎn)出不同密度截面區(qū)域的發(fā)泡制品,形成制品外殼的外層料流在給定溫度下擠出。由相連接的定性裝置生產(chǎn)出光滑無孔的表面。內(nèi)層流動的熔體加熱到更高的溫度,流出模芯而自由發(fā)泡,從而形成牢固熔合在外殼上的發(fā)泡芯層和外殼的型材。4.1.6巴斯夫發(fā)泡法巴斯夫發(fā)泡工藝(BASF)(如圖11所示)采用擠出機將含有發(fā)泡劑的熔體通入壓力容器,然后熔體從容器中釋放而發(fā)泡。圖11 巴斯夫發(fā)泡工藝圖12直接加氣的雙螺桿擠出發(fā)泡工藝4.2采用物理發(fā)泡劑的工藝PVC制品發(fā)泡通常都采用化學(xué)發(fā)泡劑的工藝,對于PVC物理發(fā)泡劑擠出,只使用特殊的氟化烴類發(fā)泡劑,采用直接加氣法,發(fā)泡劑在壓力下連續(xù)加入到熔體中。在發(fā)泡劑和熔體已均化以后,原料冷卻到具有適宜發(fā)泡粘度的擠出工藝溫度,擠出制品。直接加氣的發(fā)泡擠出形式(如圖12所示)。5、 PVC低發(fā)泡制品的生產(chǎn)過程5.1 PVC低發(fā)泡制品的生產(chǎn)工藝流程PVC低發(fā)泡制品的生產(chǎn)一般有如下幾種工藝流程,流程圖如下: 除了上述常用的工藝流程外,PVC低發(fā)泡材料還可以和其他金屬或非金屬材料進行共擠,生產(chǎn)PVC低發(fā)泡的各種復(fù)合材料。5.2混合設(shè)備生產(chǎn)PVC低發(fā)泡干混料的混合設(shè)備和生產(chǎn)普通PVC干混料的混合設(shè)備基本一樣,但混合工藝和不發(fā)泡PVC干混料有所區(qū)別。具體詳見本文2.7混合技術(shù)部分。5.3擠出機生產(chǎn)PVC低發(fā)泡擠出制品擠出機,既可以用單螺桿擠出機,也可以用雙螺桿擠出機,這需要根據(jù)具體的制品和企業(yè)本身的條件來決定,下面通過筆者多年來的實踐,對各種擠出機,生產(chǎn)PVC低發(fā)泡制品的特點,作一些總結(jié),以供參考。對擠出發(fā)泡成型用的擠出機基本要求如下:(1) 擠出機傳動系統(tǒng)動力要足夠,和相應(yīng)的擠出量相匹配;(2) 擠出機螺桿長徑比要足夠大,能建立較高的穩(wěn)定的擠出壓力;(3) 擠出機必須能產(chǎn)生足夠的熔體壓力,以防止提前發(fā)泡;(4) 擠出機螺桿混合塑化性能要求較高,以保證樹脂和各種助劑混合均勻,塑化良好;(5) 擠出系統(tǒng)要耐磨,耐腐蝕;(6) 擠出機的溫度控制系統(tǒng)精度要高于普通擠出機;(7) 擠出機的傳動要穩(wěn)定,轉(zhuǎn)速波動要小于普通擠出機。圖13擠出機內(nèi)物料壓力與氣體壓力分布圖13擠出機內(nèi)物料壓力與氣體壓力分布5.3.1擠出PVC低發(fā)泡制品的單螺桿擠出機低發(fā)泡擠出機理決定PVC低發(fā)泡擠出機驅(qū)動功率要比一般用途的普通擠出機驅(qū)動功率大,特別是加了無機填料的低發(fā)泡擠出機其動力消耗明顯增加。擠出低發(fā)泡制品時,擠出機內(nèi)物料壓力與氣體壓力分布(如圖13所示)很明顯,氣體壓力的產(chǎn)生滯后于熔體壓力的產(chǎn)生,必須低于發(fā)泡劑的分解溫度。由于物料的熱源既有外部熱傳導(dǎo)又有自身的摩擦產(chǎn)生熱,所以必須控制物料在進入壓縮段之前就能熔融一部分且基本軟化,這樣可使物料及早壓實并先形成熔體壓力。如果有個別熔體團由于剪切熱使發(fā)泡劑在局部提前分解時,其氣體也不能通過由疏松料組成的加料段而逸出。同時還要保證熔體有足夠的粘度相對螺桿旋轉(zhuǎn)的阻力增大,即螺桿扭矩增加。我們在生產(chǎn)中,經(jīng)常碰到在正常生產(chǎn)時,如果擠出機的電流比常規(guī)明顯下降時,證明工藝溫度過高,擠出物提前發(fā)泡,擠出系統(tǒng)壓力明顯降低,制品無法正常生產(chǎn),或制品質(zhì)量嚴重下降,所以圖13中的熔體壓力在口模過渡段之前,始終保持高于氣體壓力的狀態(tài),有效的防止提前發(fā)泡現(xiàn)象。針對發(fā)泡擠出的特殊性,我們在設(shè)計或選用單螺桿擠出機時,對于物料的剪切速率不能高。一般剪切速率較佳值為1520s-1 ,剪切速度v可由下式計算得到:v=nd/60h(s-1),式中:n是螺桿的轉(zhuǎn)速(r/min); d是螺桿的直徑(mm);h 是計量段螺槽深度(mm)。另外單螺桿擠出機轉(zhuǎn)速較低時可以保證擠出波動小,轉(zhuǎn)速較低時,可以保證螺桿吃料穩(wěn)定,螺桿輸送段,輸送穩(wěn)定。所以螺桿轉(zhuǎn)速應(yīng)比擠普通硬PVC制品擠出機低20%左右。螺桿型式為漸變型,一般長徑比為24-30,壓縮比為2:13:1,高阻力模頭螺桿壓縮比偏大,低阻力模頭這偏小,以保證能形成較高的擠出壓力,保證熔體壓力的穩(wěn)定。對于擠出發(fā)泡制品來說,擠出系統(tǒng)有較小的波動,就會引起擠出系統(tǒng)模口壓力的較大變化,從而造成擠出過程的不穩(wěn)定,無法穩(wěn)定生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品。5.3.2擠出PVC低發(fā)泡制品的雙螺桿擠出機平行和錐行異向旋轉(zhuǎn)雙螺桿擠出機都可用于加工含有發(fā)泡劑的PVC干混料,擠出PVC低發(fā)泡制品。而且加工性能要優(yōu)于單螺桿擠出機。為了使大家能夠更深入地了解用雙螺桿擠出機,擠出PVC低發(fā)泡制品的優(yōu)勢,通過下面幾方面的分析來說明。首先,雙螺桿擠出機和單螺桿擠出機相比,主要有以下四方面特點:(1)強制輸送:雙螺桿擠出機兩根螺桿互相嚙合,嚙合螺桿間形成了空間,物料在間隙里受螺紋的推力將物料推向前移。雙螺桿擠出機就是借助于螺桿的嚙合達到了強制輸送的。由于強制輸送,不論其螺槽是否填滿,輸送速度基本保持不變;(2)剪切力大,混煉塑化效果好:物料在雙螺桿擠出機的嚙合間隙中,受到的剪切力大;(3)有自潔作用:由于兩根螺桿的螺棱和螺槽之間存在速度差,能夠互相剝離或刮去粘附在螺桿上的積料,使物料在機筒內(nèi)的停留時間均勻。(4)適宜直接用粉料擠出制品,省去了造粒工序,可降低生產(chǎn)成本。其次,具體分析雙螺桿擠出機的加工性能:嚙和異向旋轉(zhuǎn)雙螺桿擠出機包括兩種,平行雙螺桿擠出機和錐形雙螺桿擠出機,目前最大的用途是用干混PVC粉料直接擠出管材板材異型材等。嚙合異向雙螺桿擠出機由干混PVC粉料直接擠出制品廣泛地被采用,與這類雙螺桿擠出機的擠出性能密切相關(guān)。嚙合異向旋轉(zhuǎn)雙螺桿擠出機兩根螺桿在嚙合區(qū)基本上是縱橫向皆封閉的,其輸送機理不是靠摩擦和粘性拖曳,而是靠正位移輸送,在沿螺桿軸線方向,物料在相互隔離的若干C形小室中被強制輸送到螺桿末端,進入模腔。這樣物料在輸送過程中有相對小的壁面滑移,正好阻止了PVC混合料在加工表面滑動的趨勢,以最低可能的能量轉(zhuǎn)化,對PVC物料的塑化,均化和混合起作用,因此輸送效率很高,很少有摩擦熱產(chǎn)生。物料與螺桿機筒的接觸面積大,其螺槽比單螺桿深,同時又在低轉(zhuǎn)速下工作,這些都使對物料提供的剪切比較柔和。另外又由于物料停留時間短,PVC分解的危險性大大降低。再有,由于雙螺桿擠出機的擠出量與螺桿末端的壓力無關(guān),因而擠出穩(wěn)定。嚙合異向雙螺桿擠出過程存在壓延效應(yīng)。壓延效應(yīng)發(fā)生在壓延間隙中,壓延間隙的作用,猶如兩輥開煉機輥隙的作用。對物料有非常強力的分散混合作用,對徹底分散粉狀助劑,清除凝膠物料中持續(xù)存在的聚合物粒子才有保證。由于嚙合異向雙螺桿擠出機的擠出特性,可以減少PVC配方中穩(wěn)定劑和潤滑劑的加入量。嚙合異向雙螺桿擠出機,在由PVC干混料擠出制品時,有以下明顯的優(yōu)點:(1)較低的擠出溫度;(2)熔體溫度更均勻;(3)有利于防止物料停滯分解;(4)良好的混合作用;(5)擠出性能對??诮孛娲笮〔幻舾?;(6)擠出效率高,產(chǎn)量大。另外通過分析錐形和平行雙螺桿的螺桿結(jié)構(gòu)來了解它們的區(qū)別:(1) 錐形雙螺桿:錐形雙螺桿有單錐形與雙錐形螺桿之分,單錐形螺桿的螺槽深度在整個長度上恒定,而雙錐形螺桿的螺槽深度從螺桿頭到加料段平滑上升,而現(xiàn)在幾乎只使用雙錐形螺桿。由于計量段螺槽較深,短螺距也能實現(xiàn)大螺槽容積,導(dǎo)致更長的停留時間,從而對物料更好地預(yù)熱。而且螺桿從喂料段到壓縮段呈現(xiàn)連續(xù)壓縮,由于是錐形結(jié)構(gòu),每段都存在對物料的壓縮。小直徑錐形雙螺桿,可以通過增大螺桿中間段及計量段末端螺棱間隙來實現(xiàn)最佳的熔體均勻性。(2) 平行雙螺桿:由于平行雙螺桿的長徑比都比較長,已達到一個新的水平26D。通過變換段與段之間的螺距來實現(xiàn),螺桿從喂料到壓縮段的連續(xù)壓縮。通過增大螺桿長徑比,安裝動態(tài)混合頭,增加了熔體的混合均勻性。通過上述分析,以及筆者的多年實踐認為:嚙合異向雙螺桿擠出機,用于擠出PVC低發(fā)泡制品比用單螺桿擠出機好?;煊邪l(fā)泡劑的PVC干混料完全適合嚙合異向雙螺桿擠出機的擠出特點。雖然嚙合異向平行雙螺桿擠出機和嚙合異向錐形雙螺桿擠出機都可用于擠出PVC低發(fā)泡制品,但是這兩種雙螺桿擠出機對PVC低發(fā)泡制品的適用范圍有所不同,在小直徑下,錐形雙螺桿擠出機有價格優(yōu)勢,如50kg/h 以下,最好采用錐形雙螺桿擠出機;而擠出量在50-200kg/h 之間既可以選用錐形雙螺桿擠出機,也可以選用平行雙螺桿擠出機;擠出量超過200kg/h 時,則應(yīng)選用平行雙螺桿擠出機。上述結(jié)論,目前有很多例子可以充分證明。如大連實德等生產(chǎn)大中型PVC低發(fā)泡板材、型材的引進生產(chǎn)線,都采用了嚙合異向平行雙螺桿擠出機。目前歐洲著名的擠出機制造廠,如:Cincinatte Milaclon 公司、Krauss Maffei公司、Battefeld 公司等都按這個配制原則,為用戶配PVC低發(fā)泡生產(chǎn)線。5.4擠出模具擠出模具的功能是:(1) 使來自擠出機的塑料熔體,由螺旋運動變?yōu)橹本€運動;(2) 通過模腔內(nèi)的剪切流動,使塑料熔體進一步塑化均勻;(3) 通過模腔內(nèi)流道幾何形狀與尺寸的變化,產(chǎn)生必要的成型壓力,確保制品質(zhì)

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