下面聚乙烯蠟小編來分享結皮發(fā)泡PVC塑料板材生產技術和質量影晌因素

2.2 擠出工藝對發(fā)泡體質量的影響

在發(fā)泡塑料制品的成型過程中，塑料熔體中會出現(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。氣液相并存的體系是極不穩(wěn)定的，氣泡出現(xiàn)后可能膨脹、破泡，也可能塌陷。影響氣體發(fā)泡、膨脹、破泡和塌陷的因素很多，除發(fā)泡劑、調節(jié)劑等原料因素外，還直接受成型工藝影響。熔體的熱穩(wěn)定性、熔體強度、潤滑和分散性等除與配方有關外，還與工藝控制密切相關。尤其是熔體壓力、溫度、擠出速度、牽引速度、口模唇間隙與定型裝置模板空隙都對發(fā)泡制品質量有重要影響。

因泡沫體比非泡體物質的流動性差，要使制品既有泡孔密集、均布的內芯，又有堅硬、密實的面層，必須具有3個基本條件：

(1)擠出機與口模腔能提供持續(xù)的高壓力，使發(fā)泡劑不斷溶解在熔體中，熔體壓力越高，發(fā)泡率越高，面層越密實，熔體強度越高。一般用于生產結皮發(fā)泡塑料板材的80/156型錐形雙螺桿擠出機的熔壓以20-22MPa為宜。口模唇油溫在一定程度上也發(fā)揮調控口模唇熔壓和發(fā)泡制品表面硬度的作用。油溫低一些，對提高熔壓和制品表面硬度有利。判斷熔體強度是否合適，直觀的方法可用手指按壓1:3模與模板之間的制品表面，如果按壓后，能立即彈起，說明熔體強度好，反之，說明熔體強度差；

(2)定型模板間隙要適當，既要為發(fā)泡提供足夠的空間，又要給發(fā)泡熔體施加適當?shù)膲毫Γ?/span>

(3)出模唇口后的熔體壓力應降得很低，使熔體一離開模頭，就氣熔兩相分離，在較小阻力下，立即形成大量氣泡。否則也會影響發(fā)泡效率。

2.2.1溫度的影響

熔體溫度對氣泡結構、發(fā)泡制品密度及表面質量影響很大。而熔體溫度又受PVC樹脂的黏度、配方和螺桿剪切力的影響。當熔體溫度較低時，熔體黏度高，不僅影響塑化，也會使發(fā)泡不完全，且會因含氣體的熔體混合不均，成核少以及分散不均勻而形成大泡，使發(fā)泡密度增大；溫度升高到一定值時，物料混合均勻，塑化較好，氣體在熔體內溶解度增大且成核數(shù)量增多，因而可獲得孔徑、密度小的發(fā)泡體；但如果熔體溫度過高，熔體黏度過低，會導致氣泡過大，熔體因強度太低而被撕裂，大部分氣泡消失，使制品表面殘缺，密度增大，表面有可能泛黃。

在擠出發(fā)泡過程中，溫度設定的基本原則是：在擠出機內各區(qū)段溫度由高到低。1、2區(qū)溫度宜高一些，以利于促進塑化，但不能高于發(fā)泡劑的分解溫度，否則熔體會在排氣孔內提前發(fā)泡，并從真空孔逸出，影響發(fā)氣量；3～5區(qū)溫度宜逐步降低，保持熔壓穩(wěn)定升高，防止在擠出過程中因熔壓變化，導致熔體在機內分解、發(fā)泡。熔體到達模口時，熔體溫度應達到發(fā)泡劑分解溫度范圍，并且為兩頭高，中間低。即偏離中心越遠的部位溫度越高，以利于模唇整個橫截面內的熔體流速協(xié)調一致。合流芯溫度宜低于以上各區(qū)溫度，較低的合流芯溫度，隨擠出機頭壓力增加，發(fā)泡點移向模唇，有利于發(fā)泡；溫度過高，發(fā)泡點遠離模唇口，致使過早產生氣體；若合流芯溫度過低，熔體得不到外熱的補充，處于外冷內熱狀態(tài)，隨熔體沿模壁的流動阻力增加，使發(fā)泡體表面粗糙。

主機電流是衡量熔體塑化程度的一個重要參數(shù)。但影響電流的因素很多，擠出溫度過高或過低、給料速度過慢或過快，都會引起電流變化。單獨從電流變化，難以得到準確結果。應通過排氣孔觀察物料形態(tài)來分析判斷：當熔體未呈橘皮狀態(tài)，底部有粉料存在，說明“欠塑化”，宜適當提高1區(qū)與2區(qū)的設定溫度；當熔體雖然呈橘皮狀態(tài)，卻溢滿螺槽，并發(fā)生真空冒料，說明加料過多，宜適當減少給料速度；螺槽內物料很少，幾乎看不見料，說明加料過少，宜適當提高給料速度；當提高給料速度，螺槽內依然不見持料量增加，同時加料孔卻出現(xiàn)冒料，說明熔體摩擦性能不足，已發(fā)生“滑壁”現(xiàn)象，需更換或增加配方中加工助劑的用量；當熔體過分光滑并緊緊抱緊螺桿，說明“過塑化”，宜適當降低1區(qū)與2區(qū)的設定溫度；當排氣孔觀察-切正常，但和正常電流比，依然偏高，可能是熔體黏度過高，宜適當減少加工助劑或增加潤滑劑用量。

2.2.2擠出/牽引速度的影響

在相同的工藝條件下，主機轉速與牽引速度應適宜并相互匹配。擠出速度過快或牽引速度過慢，會妨礙發(fā)泡，使制品密度過大，牽引機拉不動板材，導致定型模板堵料。擠出與牽引速度過快，熔體在機內停留時間過短，發(fā)泡劑分解程度較低，此時相應的氣體與核的比例也較小，但成核率卻較大，即密度增大；降低擠出與牽引速度，可增加氣體與核的比例，有效提高發(fā)泡率；在擠出速度一定的條件下，適當提高牽引速度，可減少模唇口阻力，明顯降低制品密度；擠出速度過慢或牽引速度過快，制品在牽引強拉力作用下，使發(fā)泡受阻，也會降低發(fā)泡率，并致使型材表面不平，尺寸過小，尺寸變化率過高，制品冷卻定型后內應力過大，影響其力學性能，甚至在壓力較低的部位出現(xiàn)條形褶皺或塌陷。

2.2.3口模唇與定型裝置模板間隙的影響

口模唇與定型裝置模板問隙不僅決定板材的厚度，也影響發(fā)泡倍率。一般口模唇間隙為板材厚度的1/4(僅指低發(fā)泡制品)。當擠出熔體未充滿第1道定型裝置模板之間空間時，應以牽引速度為基準，采取調整擠出速度大小來調節(jié)模板之間的飽滿程度；每道定型模板之間間隙差對板材的成型很重要。第1道板到第2道板，第2道板到第3道板之間的間隙勻遞減0.2～0.5mm比較適宜。如果第1道定型模板與其它模板之間間隙差過大，不僅可能會導致堵模現(xiàn)象，還可能導致板材出第1道定型模板后，進其余定型模板時，因發(fā)泡制品承受過大的壓力，密度增大或制品截面出現(xiàn)破泡現(xiàn)象。比如生產18mm壁厚板材，模唇間隙以模中心為準，為4.5mm，橫向兩側偏離中心部位可漸次增加0.2mm，以保持偏離中心部位熔體流量與橫截面中心相一致，避免中間厚，兩邊薄。第1道定型模板間隙為19.6～19.8mm，第2道定型模板間隙為19.0～19.2mm，第3道定型模板間隙為18.4～18.6mm，第4道定型模板間隙依據(jù)板材的密度和硬度而定，生產密度和硬度較高的制品時，由于制品承受定型模板的壓力較大，經(jīng)過牽引，在外力撤除，板材回復自由狀態(tài)后有一個繼續(xù)膨脹的過程，故間隙應稍小于18mm；生產密度和硬度較低的制品時，因發(fā)泡塑料制品的熱傳導率較低，制品定型后，芯部有一個繼續(xù)冷卻，“后收縮”的過程，故間隙應略大于18mm。具體差值應經(jīng)過生產實踐確定。總之，每道定型模板都應對制品有適當?shù)膲毫Γ猿浞职l(fā)揮其定型作用。定型模板冷卻也應依距離口模先后次序，逐級強化。使定型在發(fā)泡完成后能立即、持續(xù)進行，有效保證發(fā)泡倍率在可控范圍，防止泡沫破裂，提高板材表面光潔度。

一般設備生產廠家為使發(fā)泡制品表面和定型模板接觸更緊密，提高制品硬度和厚度，確保外形尺寸精確，外觀光亮，并阻止尚未固化的泡沫塌陷，生產的發(fā)泡擠出設備第1道定型模板都設計有真空定型裝置。實踐證明，發(fā)泡板材不同于異型材，表面積較大，橫截面很寬，且十分平整，只要發(fā)泡熔體有足夠的膨脹和泡孔率，和定型板之間貼得很緊，就沒有必要使用真空吸附。而定型模版內真空槽孔的存在，會滯留析出物，并隨析出物增多逸出，將發(fā)泡制品表面拉毛，減少有效生產時間。

2.3 注意事項

發(fā)泡劑和熔體混合是否均勻，氣體在熔體中是否達到飽和，成核劑的數(shù)量、粒徑大小、分布和效率以及發(fā)泡劑的蒸發(fā)熱和氣體壓力，發(fā)泡劑在熔體中的溶解度等均對發(fā)泡體質量有一定的影響。

應該指出，對于生產結皮低發(fā)泡PVC板材，還應特別注意混料以及儲放過程中的密閉與防潮。在潮濕天氣，干混料中的水汽會對擠出發(fā)泡過程產生較大影響，使泡孔不均勻，還會增加析出，在板材表面產生凹坑；混料量不得超過熱混罐容積的75%，熱混溫度應達到105～110℃時卸料，冷混溫度應在45℃卸料。

發(fā)泡制品的結皮厚度與硬度主要由定型裝置和口模唇之間間距以及定型裝置的冷卻強度所決定。在確保結皮發(fā)泡制品冷卻定型裝置和口模唇無間隙情況下，主要靠調節(jié)冷卻水溫度或流量來調節(jié)。尤其是定型裝置第1道的冷卻溫度極其重要，直接影響板材結皮的硬度與厚度。采用冷凍機處理過的冷凍水有利于提高結皮層的硬度與厚度。結皮層厚度與牽引速度有一定關系，結皮層較厚時，可適當提高牽引速度；當結皮層較薄時，可適當降低牽引速度。在定型模板間隙一定時，密度與硬度呈反比，發(fā)泡倍率越高，硬度越低。要提高制品表面結皮硬度與光亮度，可減少模唇間隙與定型模板間隙比值；要降低制品密度，可增加模唇間隙與定型模板間隙比值。此外，發(fā)泡制品的表面光潔度還與配方中的后期外潤滑和定型裝置的表面光潔度有關，與表皮的硬度和厚度無關。

3 結語

結皮低發(fā)泡塑料板材擠出生產中，影響發(fā)泡結皮的每一個環(huán)節(jié)中各個工藝參數(shù)相輔相成，單獨調整某一個參數(shù)，難以達到預期效果。應綜合考慮各個相關因素，進行適時、對應調節(jié)方能奏效。調整時應遵循“先減量、后加量”，“先調工藝、機械，后調配方”的程序進行，例如熔體“欠塑化”，應先減潤滑劑，后加加工助劑；如制品局部薄厚不均，應先調溫度、口模間隙，再調整配方。以期用最快捷的方式，最小的代價，取得最佳效果。

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文章來源：青島賽諾      編輯：青島賽諾

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