系統(tǒng)控制是確保PVC型材質(zhì)量長(zhǎng)期穩(wěn)定的關(guān)鍵,它包含“配方質(zhì)量、工藝質(zhì)量、外觀質(zhì)量、理化指標(biāo)”等4個(gè)項(xiàng)目,前兩項(xiàng)是後兩項(xiàng)的前提和基礎(chǔ),也是質(zhì)量管制和技術(shù)管理的重中之重。
樹脂與助劑混合的均勻程度及混合料表觀密度的大小都會(huì)對(duì)PVC沖擊強(qiáng)度產(chǎn)生較大影響。PVC加工溫度有一定的范圍,溫度過(guò)高,PVC易分解;溫度過(guò)低,PVC塑化不充分,各種組分分散不均還會(huì)導(dǎo)致脆性增大。主機(jī)轉(zhuǎn)速反映擠出機(jī)對(duì)PVC的剪切作用,轉(zhuǎn)速過(guò)大,剪切力增大,會(huì)降低制品的低溫性能和焊角強(qiáng)度。成型壓力高有利於提高型材的力學(xué)性能,尤其是低溫沖擊強(qiáng)度。型材成型冷卻作用是將拉伸的大分子鏈及時(shí)冷卻定型,達(dá)到制品要求。緩慢的冷卻可以使大分子鏈有足夠的時(shí)間舒展,這樣內(nèi)應(yīng)力小,可減輕制品的翹曲、彎曲和收縮,從而提高制品的沖擊強(qiáng)度和焊接角破壞力。
配方
討論配方不能脫離原料。配方的好壞并不完全取決於組分的配比,在很大程度上取決於原料的內(nèi)在性能和質(zhì)量。同是復(fù)合穩(wěn)定劑,由於內(nèi)部組分不同,會(huì)因?yàn)榕c其他原料不協(xié)調(diào)而影響型材質(zhì)量。所以,討論配方時(shí),一定是確定了每一種原材料型號(hào)和廠家之後,才有實(shí)際意義。筆者所在的新疆天業(yè)建材公司,一直使用自產(chǎn)的PVC樹脂,CPE使用濰坊亞星化學(xué)股份有限公司的產(chǎn)品,鈦白粉使用杜邦公司(DuPont)的產(chǎn)品,因此,本文只討論復(fù)合穩(wěn)定劑和增量劑。
復(fù)合穩(wěn)定劑是PVC加工中最重要的一類助劑,對(duì)PVC型材的所有指標(biāo)都產(chǎn)生影響。復(fù)合穩(wěn)定劑起穩(wěn)定和潤(rùn)滑兩種作用。穩(wěn)定作用是阻止PVC分子在加工和使用過(guò)程中降解,從而保證PVC型材能夠具備門窗所要求的力學(xué)性能;內(nèi)外潤(rùn)滑劑的搭配影響流動(dòng)性和粘度,進(jìn)而影響PVC型材的冷沖擊性、焊角強(qiáng)度、尺寸變化率、加熱後狀態(tài)和表面光潔度。
目前,面對(duì)原材料全面漲價(jià)的市場(chǎng)行情,降低配方成本是很多廠家不約而同的選擇,而降低配方成本主要有兩個(gè)途徑:使用價(jià)格較低的原料,比如使用價(jià)格較低的穩(wěn)定劑、改性劑等;使用增量劑,常用的就是價(jià)格較低的碳酸鈣。碳酸鈣除了增量降低成本外,還具有穩(wěn)定尺寸的作用;但隨著碳酸鈣用量的加大,型材的內(nèi)在指標(biāo)明顯下降。
混料設(shè)備
混配料是PVC型材生產(chǎn)中的重要一環(huán)。混料過(guò)程不僅是各組分間機(jī)械混合,更是各組分間相互摩擦、碰撞,物料不斷升溫、逐步凝膠化的過(guò)程,所以干混料的質(zhì)量直接影響PVC型材的物理性能和化學(xué)性能。國(guó)外專家認(rèn)為,好的混料機(jī)可以彌補(bǔ)塑化差的擠出機(jī),但即使是最好的擠出機(jī)也不能彌補(bǔ)混料機(jī)的不足,可見混料機(jī)的重要性。在混料機(jī)內(nèi),物料在短時(shí)間內(nèi)靠自摩擦由常溫升至120℃,日積月累,對(duì)混料機(jī)的磨損是很大的。
根據(jù)經(jīng)驗(yàn),在原材料、配方、設(shè)備、工藝不變的情況下,在一根長(zhǎng)6m的型材上取樣,型材的冷卻沖擊試驗(yàn)結(jié)果卻相差很大:8個(gè)試樣完好無(wú)損,1個(gè)試樣有小裂紋,1個(gè)試樣出現(xiàn)破洞。經(jīng)過(guò)排查,確定是物料混合不均勻,用量較小的助劑分散不好造成的局部缺陷。更換熱混攪拌槳後,此問(wèn)題得以解決。混料機(jī)磨損的直觀表現(xiàn)是混料時(shí)噪音大、刺耳,混料時(shí)間延長(zhǎng),由一般的8-10min延長(zhǎng)至15min以上。
經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的觀察對(duì)比,得到PVC顆粒的最大密度和最大程度的凝膠化,熱混溫度應(yīng)控制在115℃左右,混料時(shí)間每次在8-10min,加料量為混料機(jī)容積的60%左右,這樣的效果是較理想的。冬季時(shí),可將混料機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)高一些;夏季時(shí),宜將混料機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)低一些。通過(guò)這樣的調(diào)整,可保證工作效率,控制好混料時(shí)間。要得到滿意的PVC物料塑化質(zhì)量,螺桿、機(jī)筒的加工精度及裝配精度也是很重要的因素。高的裝配精度配合優(yōu)化的擠出工藝,才能較好地保證PVC型材質(zhì)量。因此,要定期檢測(cè)螺桿、機(jī)筒的軸向間隙和徑向間隙,不符合規(guī)定時(shí)要及時(shí)調(diào)整。
擠出過(guò)程常見問(wèn)題
降解
PVC是熱敏性塑料,光穩(wěn)定性也很差,在熱和光的作用下,很容易發(fā)生脫HCl反應(yīng),即通常說(shuō)的降解。降解的結(jié)果是塑料制品強(qiáng)度下降、變色、出黑線,嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致制品失去使用價(jià)值。影響PVC降解的因素有聚合物結(jié)構(gòu)、聚合物質(zhì)量、穩(wěn)定體系、成型溫度等方面。
根據(jù)經(jīng)驗(yàn),PVC型材發(fā)黃大多是因?yàn)榭谀L幊霈F(xiàn)糊料,其原因是口模流道不合理或流道內(nèi)局部拋光不好,存在滯料區(qū)。而PVC型材出黃線大多是機(jī)筒內(nèi)出現(xiàn)糊料,其原因主要是篩板(或過(guò)渡套)之間有死角,物料流動(dòng)不暢。黃線在PVC型材上呈縱向直線,則滯料是在口模出口處;若黃線不直,則主要是在過(guò)渡套。配方和原料不變時(shí)也出現(xiàn)黃線,則應(yīng)主要從機(jī)械結(jié)構(gòu)上找原因,找到發(fā)生分解的起始點(diǎn)并加以排除。如從機(jī)械結(jié)構(gòu)上找不到原因,則應(yīng)考慮是配方或工藝方面存在問(wèn)題。避免降解的措施有以下幾個(gè)方面:
(1)嚴(yán)格控制原材料的技術(shù)指標(biāo),要使用合格的原料;
(2)制定合理的成型工藝條件,在該條件下PVC物料不易降解;
(3)成型設(shè)備和模具應(yīng)結(jié)構(gòu)良好,要消除設(shè)備與物料接觸面可能存在的死角或縫隙;流道應(yīng)為流線型,長(zhǎng)短適宜;應(yīng)改善加熱裝置,提高溫度顯示裝置的靈敏度及冷卻系統(tǒng)的效率。
彎曲變形
PVC型材彎曲變形是擠出過(guò)程中常見的問(wèn)題,其原因有:口模出料不均勻;冷卻定型時(shí),物料冷卻不充分,後收縮量不一致;設(shè)備與其他因素。
擠出機(jī)全線的同心度和水平度是解決PVC型材彎曲變形的前提條件,因此,每當(dāng)更換模具時(shí)都應(yīng)對(duì)擠出機(jī)、口模、定型模、水箱等的同心度和水平度進(jìn)行校正。其中,保證口模出料均勻是解決PVC型材彎曲的關(guān)鍵,開機(jī)前應(yīng)認(rèn)真裝配口模,各部位間隙要一致,若開機(jī)時(shí)發(fā)現(xiàn)口模出料不均,應(yīng)依據(jù)型坯彎曲變形方向,對(duì)應(yīng)調(diào)整口模溫度,如調(diào)整無(wú)效,則應(yīng)適當(dāng)提高物料的塑化度。
進(jìn)行輔助調(diào)整調(diào)節(jié)定型模的真空度和冷卻系統(tǒng)是解決PVC型材變形的必要手段,應(yīng)加大型材承受拉伸應(yīng)力一側(cè)的冷卻水量;采用機(jī)械偏移中心的方法調(diào)整,即一邊生產(chǎn),一邊調(diào)整定型模中間的定位螺栓,依據(jù)型材彎曲方向進(jìn)行反向微量調(diào)整(采用該法時(shí)應(yīng)慎重,且調(diào)整量不宜過(guò)大)。注重模具的保養(yǎng)是很好的預(yù)防措施,應(yīng)密切關(guān)注模具的工作質(zhì)量,根據(jù)實(shí)際情況隨時(shí)對(duì)模具進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng)。 上一頁(yè)12下一頁(yè) |