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輕質(zhì)碳酸鈣在PVC生產(chǎn)中影響產(chǎn)品性能幾大因素

添加時間:2018年07月06日   【字體大小: 】 關注:2568

  輕質(zhì)碳酸鈣是PVC管道的主要填料,它的各項性能對塑料加工中流動性及制品的物理性能影響非常重要。主要是粒徑、比表面積、表面自由能三大指標,許多生產(chǎn)制品廠家均很難控制,導致所加工PVC管材性能差。

  行業(yè)人士認為,造成PVC制品性能差的因素主要有以下3種:

  一、混料工藝及配方不合理

  1、填料過多。由于目前市場上型材的價格低,原材料價格又在上漲,很多型材廠家都在降低成本上著手。而正規(guī)的型材廠家都是在不降低質(zhì)量的前提下,通過配方的優(yōu)化組合降低了成本;有些廠家卻在降低成本的同時也降低了制品質(zhì)量。

  2、抗沖擊改性劑的數(shù)量及添加種類。在應力作用下,抗沖擊改性劑能夠提高聚氯乙烯破裂的總能量。目前,CPE、ACR、MBS、 abs、EVA等是硬質(zhì)聚氯乙烯的抗沖擊改性劑的主要品種,其中CPE、EVA、ACR改性劑的分子結構中不含雙鍵,耐候性能好,適宜做戶外建筑材料,它們與PVC共混,能有效的提高硬聚氯乙烯的抗沖擊性能、加工性、耐候性及在一定范圍內(nèi)提高焊角強度。

  3、穩(wěn)定劑過多或過少。穩(wěn)定劑的作用是抑制降解,或與釋放出的氯化氫反應以及防止聚氯乙烯加工時變色。穩(wěn)定劑用量多少也會對型材的抗沖擊強度造成影響,過多或過少都會造成型材強度降低引起型材發(fā)脆現(xiàn)象。

  4、外潤滑劑用量過多。外潤滑劑與樹脂相溶性較低,能夠促進樹脂粒子間的滑動,從而減少摩擦熱量并推遲熔化過程,潤滑劑的這種作用在加工過程早期(也就是在外部加熱作用和內(nèi)部產(chǎn)生的摩擦熱使樹脂完全熔化和熔體中樹脂失去識別特征之前)是最大的。

  5、熱混加料順序,溫度設值以及熟化時間對型材的性能也有決定性的因素。

  PVC-U配方的組分很多,所選擇加料順序應有利于發(fā)揮每種助劑的作用,并有利于提高分散速度,而避免其不良的協(xié)同效應,助劑的加料順序應有助于提高助劑的相輔相成效果,克服相克相消的作用,使用在PVC樹脂中分散的助劑,充分進入PVC樹脂內(nèi)部。

  二、擠出工藝不合理

  1、物料塑化過度或不足。這與工藝溫度設定和喂料比例有關,溫度設定過高會造成物料過塑化,其組分中部分分子量較低的成份會分解、揮發(fā);溫度過低其組份中各分子間沒有完全熔合,分子結構不牢固。而喂料比例太大造成物料受熱面積和剪切增大,壓力增大,易引起過塑化;喂料比例太小造成物料受熱面積和剪切減小,會造成欠塑化。無論是過塑化還是欠塑化都會造成型材切割崩口現(xiàn)象。

  2、機頭壓力不足。一方面與模具設計有關(這在下面單獨描述)另一方面是與加料比例和溫度設定有關,壓力不足時,物料的密實度就差,就會成組織疏松出現(xiàn)型材料脆現(xiàn)象,這時應調(diào)整計量加料轉(zhuǎn)速和擠出螺桿轉(zhuǎn)速使機頭壓力控制在25Mpa-35Mpa之間。

  3、制品中的低分子成份未排出。制品中的低分子成分產(chǎn)生一般有兩個途徑,一是在熱混時產(chǎn)生,這在熱混時通過抽濕和排氣系統(tǒng)可以排出。二是部分殘存的和擠出受熱受壓時產(chǎn)生的水份和氯化氫氣體。這一般通過主機排氣段的強制排氣系統(tǒng)來強制排出,真空度一般在-0.05Mpa-0.08Mpa之間,不開或過低,都會在制品中殘存低分子成份,造成型材力學性能下降。

  4、螺桿轉(zhuǎn)矩太低。螺桿的轉(zhuǎn)矩是反應機械在受力狀態(tài)下的數(shù)值,工藝溫度設值的高低,喂料比例的多少都直接在螺桿轉(zhuǎn)矩值上得到體現(xiàn),螺桿轉(zhuǎn)矩太低從某種程度上反應出溫度偏低或喂料比例小,這樣物料在擠出程度中同樣得不到充分塑化,也就會降低型材的力學性能。根據(jù)不同的擠出設備和模具,螺桿轉(zhuǎn)矩一般掌握在60%-85%之間就能滿足要求。

  5、牽引速度與擠出速度不匹配。牽引速度太快會造成型材壁薄力學性能下降,而牽引速度太慢,型材受到的阻力大,制品處于高拉伸狀態(tài),也會對型材的力學性能造成影響。

  三、模具設計不合理

  1、口模截面設計不合理。尤其是內(nèi)筋的分布和交界面角度的處理。這樣會造成應力集中現(xiàn)象存在,需要改進設計和消除交界面處的直角和銳角。

  2、模頭壓力不足。模頭處壓力大小是直接受模具的壓縮比,特別是模具平直段的長度來決定的。模頭的壓縮比太小或平直段太短都會造成制品不致密,影響物理性能。模頭壓力的改變一方面可以通過改變模頭平直段長度來調(diào)整流料阻力;另一方面在模具設計階段可選擇不同的壓縮比來改變擠出壓力,但必須注意機頭壓縮比要與擠出機螺桿的壓縮比相適應;還可以通過改變配方,調(diào)整擠出工藝參數(shù),增加多孔板來改變?nèi)垠w壓力的大小。

  3、對于因分流筋匯合不良,造成的性能下降應適當增加筋與外表面、筋與筋匯流處的長度,或者增大壓縮比來解決。

  4、口模出料不均勻,造成型材壁厚薄不一致,或者密實度不一致。這也就造成了型材兩個面之間的力學性能上的差別,我們在實驗時有時冷沖一面合格一面不合格,也恰恰證明了這一點。至于壁薄等非標型材這里就不再多說。

  5、定型模的冷卻速率,冷卻水溫往往沒有引起足夠的重視。冷卻水的作用是將型材拉伸的大分子鏈及時冷卻定型,達到使用目的。緩慢的冷卻可以使分子鏈有足夠的時間舒展,有利于定型。而急速冷卻,水溫與擠出型坯的溫差太大,制品受驟冷不利于制品低溫性能的提高。

  

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