• PVC型材生產中的問題及解決方法

    2022-03-03 15:30:11

    降解

    眾所周知PVC(聚氯乙烯)是熱敏性塑料,光穩定性也很差,在熱和光的作用下,很容易發生脫HCl反應,即通常說的降解。降解的結果是塑料制品強度下降、變色、出黑線,嚴重時導致制品失去使用價值。影響PVC降解的因素有聚合物結構、聚合物質量、穩定體系、成型溫度等方面。根據經驗,PVC型材發黃大多是因為口模處出現糊料,其原因是口模流道不合理或流道內局部拋光不好,存在滯料區。而PVC型材出黃線大多是機筒內出現糊料,其原因主要是篩板(或過渡套)之間有死角,物料流動不暢。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,則主要是在過渡套。配方和原料不變時也出現黃線,則應主要從機械結構上找原因,找到發生分解的起始點并加以排除。如從機械結構上找不到原因,則應考慮是配方或工藝方面存在問題。避免降解的措施有以下幾個方面:

    (1)嚴格控制原材料的技術指標,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)成型設備和模具應結構良好,要消除設備與物料接觸面可能存在的死角或縫隙;流道應為流線型,長短適宜;應改善加熱裝置,提高溫度顯示裝置的靈敏度及冷卻系統的效率。

    彎曲變形

    PVC型材彎曲變形是擠出過程中常見的問題,其原因有:口模出料不均勻;冷卻定型時,物料冷卻不充分,後收縮量不一致;設備與其他因素

    擠出機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,每當更換模具時都應對擠出機、口模、定型模、水箱等的同心度和水平度進行校正。其中,保證口模出料均勻是解決PVC型材彎曲的關鍵,開機前應認真裝配口模,各部位間隙要一致,若開機時發現口模出料不均,應依據型坯彎曲變形方向,對應調整口模溫度,如調整無效,則應適當提高物料的塑化度。進行輔助調整調節定型模的真空度和冷卻系統是解決PVC型材變形的必要手段,應加大型材承受拉伸應力一側的冷卻水量;采用機械偏移中心的方法調整,即一邊生產,一邊調整定型模中間的定位螺栓,依據型材彎曲方向進行反向微量調整(采用該法時應慎重,且調整量不宜過大)。注重模具的保養是很好的預防措施,應密切關注模具的工作質量,根據實際情況隨時對模具進行維護和保養。

    通過采取以上措施可消除型材彎曲變形,確保擠出機穩定、正常地生產出高質量的PVC型材。

    低溫沖擊強度

    影響PVC型材低溫沖擊強度的因素有配方、型材斷面結構、模具、塑化度、測試條件等。

    (1)配方

    目前廣泛選用CPE作為沖擊改性劑,其中含氯質量分數為36%的CPE對PVC的改性效果較好,用量一般在8-12質量份,結晶度和玻璃化溫度均較低,具有良好的彈性及與PVC的相容性。

    (2)型材斷面結構

    高質量的PVC型材具有好的斷面結構。通常情況下,小斷面的結構優於大斷面的結構,斷面上內筋的位置設置要適宜。增加內筋厚度,在內筋與壁連接處采用圓弧過渡,都有助於提高低溫沖擊強度。

    (3)模具

    模具對低溫沖擊強度的影響主要體現在熔體壓力和冷卻時的應力控制上。一旦配方確定,熔體壓力主要與口模有關。從口模出來的型材經過不同的冷卻方式,會產生不同的應力分布。應力集中的地方PVC型材的低溫沖擊強度就差。PVC型材受到急冷時易產生大的應力,因此定型模冷卻水流道布置非常關鍵,水溫一般控制在14℃-16℃,采用緩冷方式有利於提高PVC型材的低溫沖擊強度。

    保證模具的較好狀態,定期清理口模,避免因長時間連續生產而讓雜質堵塞口模,造成出料減少,支撐筋過薄,影響低溫沖擊強度。定期清理定型??杀WC定型模足夠的定型真空度和水流量,以保證型材生產過程中被充分冷卻,減少缺陷,降低內應力。

    (4)塑化度

    大量研究和測試結果表明,PVC型材低溫沖擊強度的較好值是在塑化度為60%-70%時得到的。經驗表明,“高溫低轉速”和“低溫高轉速”能得到同樣的塑化度。但在生產中應選低溫高轉速,因為低溫時既可降低加熱耗電量,高速時又能提高生產效率,并且雙螺桿擠出機高速擠出時剪切作用很明顯。

    (5)測試條件

    GB/T8814-2004中對低溫沖擊試驗有嚴格的規定,如型材長度、落錘質量、錘頭半徑、試樣冷凍條件、測試環境等,為了使試驗結果準確,要嚴格遵守上述規定。

    其中:“落錘沖擊在試樣中心位置上”應理解為“使落錘沖擊在試樣的型腔中心位置”,這樣的檢測結果更有現實意義。

    改善低溫沖擊性能的措施如下:

    1.嚴格檢查用料質量,密切注意口模出料和真空口的物料狀態,口模出料處應顏色一致,有一定光澤度,出料均勻,用手捏時要有較好的彈性,主機真空口物料呈“豆腐渣”狀態,初步塑化時不能發光,主機電流、機頭壓力等參數應平穩。

    2.規范工藝控制,保證塑化效果。溫度控制應為“盆”式工藝,從擠出機一區到機頭的加熱溫度變化應為“盆”型,機筒三、四區溫度稍低,使物料由“外熱內冷”逐步變為“內外平衡”,保證物料受熱均勻。在配方不變的情況下,擠出工藝不要有大的變化。


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