PVC低發泡異型材
概述 PVC低發泡異型材與pvc不發泡異型材相比,具有質輕、隔熱和隔音性能好、節省原料、質感接近木材等優點。但其力學性能較差,故除不宜制門、窗外,在作為室內裝飾制品方面(樓梯扶手、窗簾盒、裝飾板等)有著廣泛的應用。
PVC低發泡異型材原料及典型配方
PVC樹脂應選用低分子量牌號,以便于發泡成型;發泡劑通常使用偶氮二甲酰胺(AC發泡劑);發泡促進劑(催發劑或活化劑)可用鉛鹽、金屬皂、金屬氧化物及有機錫等,最常用的是硬脂酸鋅和硬脂酸鉛組成的復合體系;穩定劑一般以三堿式硫酸鉛等鉛化合物為主穩定劑,當選用有機錫穩定劑時,不僅要考慮它的耐熱性和耐候性,還要往意對AC發泡劑熱分解溫度的影響(有的可能明顯降低AC發泡劑的熱分解溫度):由于低發泡異型材的脫模難度較大,故配方中的潤滑組分要加強,且以采用多組分復配潤滑體系效果較好;碳酸鈣在配方中一方面是填充劑,起到增加材料剛度和降低成本的作用。另一方面也起到發泡成核劑的作用。而鈦白粉則兼具著色劉、成核劑和光屏蔽劑的作用;沖擊改性劑一般選用ACR及氯化聚乙烯,其配比量顯然低于不發泡異型材,其作用還有抑制大泡孔形成、改善泡孔結構,使泡孔均勻及增加發泡時熔體強度等方面。低發泡PVC異型材的典型配方列于下表中。
低發泡PVC異型材典型配方(質量份) | |||||
物料名稱 | 通用型配方 | 單螺旋桿擠出機 | 雙螺旋桿擠出機 | ||
配方1 | 配方2 | 配方1 | 配方2 | ||
PVC樹脂(K值55~68) | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 |
三堿式硫酸鉛 | 3 | 3~5 | 2~4 | ||
有機錫穩定劑 | 1.5 | 1.5 | |||
液體鋇/鎘/鋅復合穩定劑 | 4 | ||||
硬脂酸鈣 | 1 | 0.5~0.80.8 | 0.3~0.6 | ||
硬脂酸鉛 | 0.7 | ||||
硬脂酸鋇 | 0.7 | ||||
偶氮二甲酰胺 | 0.5 | 0.5 | 0.6~0.8 | 0.5 | 0.6~0.8 |
石蠟 | 0.8 | 0.2~0.5 | 1 | 0.5~1.0 | |
聚乙烯蠟 | 0.1 | ||||
氧化聚乙烯蠟 | 0~0.1 | 0.1~0.15 | |||
沖擊改性劑 | 3 | 3 | |||
加工助劑 | 6 | 4~8 | 6 | 4~8 | |
潤滑型加工助劑 | 1 | 1 | |||
碳酸鈣(輕質) | 15 | 5 | 5~10 | 5 | 5~10 |
二氧化鈦 | 0~5 | 1~5 | 0~5 | 1~5 | |
鄰苯二甲酸二甲酯 | 8 | ||||
催發劑 | 1~3 | 1~3 | |||
PVC低發泡異型材生產工藝流程及工藝生產工藝流程
PVC低發泡異型材生產工藝流程及工藝生產工藝流程與不發泡PVC異型材相同,可參見相關內容,在此略之。在擠出發泡成型過程中,其生產工藝中的主要影響因素為擠出溫度、擠出壓力和滯留時間,現分別說明如下。
(1)擠出溫度 擠出溫度除影響機內物料塑化、熔融狀況外,還制約著發泡劑的分解、樹脂熔體的粘彈性、泡核的形成、泡體的大小及密度等,所以至關重要。
擠出溫度較低時,氣泡平均直徑小,氣泡數較少,發泡體密度大;擠出溫度在185 ℃, 190℃時,在保證氣泡平均直徑較小的情況下,氣泡數劇增,且發泡體密度也明顯降低;但當繼續升高溫度時,樹脂熔體強度下降過大,以致造成氣泡破裂、串通,使得氣泡平均直徑變大、氣泡數減少,雖然此時的發泡體密度也較低,但是這種開孔的發泡結構卻是不理想的。
(2)擠出壓力 適當增高的擠出壓力,對降低氣泡平均直徑,增加氣泡數量及降低發泡體的密度是有好處的。這是因為適當壓力是保證避免發泡氣體外逸及泡孔串通的必要條件。當然,壓力過高,也會影響正常的發泡過程,甚至造成離模后的爆破現象。
(3)擠出滯留時間 在擠出機內全過程的滯留時間不宜過短和過長,過短會使發泡不充分;過長也會造成氣泡串通,使氣泡數減少。
在上述討論的基礎上,可以了解到,具體的生產工藝條件要結合所采用的配方休系(尤其是發泡劑、助發泡劑的品種、配比量),所要求的制品性能,再結合擠出機、口模等的特點來確定。不能一概而論。
PVC低發泡異型材主要生產設備
PVC低發泡異型材主要生產設備有混配機、擠出機(最好采用雙螺桿擠出機)、擠出成型模具,冷卻定型裝置、牽引機、切割機等。以上,與不發泡PVC異型材大體相同,需特別注意的是口模的結構和冷卻定型裝置。
口模的基本結構與一般異型材擠出相同,但由于熔料中含有揮發性氣體,因此在口模內如有局部流道面積急劇變化,則氣體在這一部分產生急劇膨脹,這樣易產生制品壁厚不均勻和密度不均勻等現象。為此,在口模內部的樹脂流道截面應逐漸縮小,在口模前端處達到極限。
具有普通截面(寬度與高度之比約為5)的低發泡PVC,口模在厚度方向的膨脹率為60%~100%,在寬度方向的膨脹率為10%~ 30%。由此,可從所需異型材的尺寸計算模唇的尺寸。例如,假定異型材的尺寸一定,且定型模的截面與所需異型材截面相同時,則模唇的尺寸可按制品厚度的50%~65%和制品寬度的77%~90%計算。
定型可應用定型模,其口模尺寸與擠出模的口模尺寸應為一致。可保證制品表皮在快速冷卻下形成光滑致密的皮層結構。冷卻定型裝置一般應設置在離模出口約25 ~30mm遠處,然后再水冷定型。