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pvc管材生產(chǎn)中常見(jiàn)問(wèn)題及解決辦法(參考版)

2025-04-19 13:08本頁(yè)面
  

【正文】 反之,加工設(shè)備的剪切力較小,則應(yīng)適當(dāng)減少內(nèi)、外潤(rùn)滑劑的用量。由于樹(shù)脂都是熱的不良導(dǎo)體,單靠降低加熱溫度來(lái)調(diào)節(jié)很有限,最可靠的方法是降低樹(shù)脂粘度,從根本上減少摩擦熱。若調(diào)試過(guò)程中管材擠出速度變大,出現(xiàn)韌性變形的次數(shù)越頻繁,說(shuō)明調(diào)整不適宜,干混料的加工性能欠缺。在工藝調(diào)試過(guò)程中,并不調(diào)整工藝溫度,而是增加喂料量,提高物料的剪切、混煉效果,從而增加管材的密實(shí)度,改善液壓實(shí)驗(yàn)性能。 表 各配方的配比情況 在管材生產(chǎn)的過(guò)程控制中,需要結(jié)合干混料的性能檢測(cè)結(jié)果對(duì)配方中的潤(rùn)滑體系進(jìn)行調(diào)配。雖然潤(rùn)滑劑對(duì)混料的影響不大,但潤(rùn)滑劑可調(diào)節(jié)物料分子之間的作用力和物料與機(jī)械表面的摩擦力,其中內(nèi)潤(rùn)滑劑能促進(jìn)塑化并降低塑化扭矩,而外潤(rùn)滑劑可延遲塑化并防止樹(shù)脂熔體粘附在加工設(shè)備的金屬表面。 在生產(chǎn)PVC硬管時(shí),所需的熱量來(lái)自管材擠出機(jī)的外部加熱和物料與物料、物料與螺桿和料筒之間的剪切摩擦,后者是主要的供熱源。另一方面,要改進(jìn)管材生產(chǎn)的整個(gè)生產(chǎn)流程源頭,即調(diào)整配方組份。在增加填料的同時(shí),應(yīng)盡可能地將扭矩值和熔體壓力保持在原有水平:一方面,可適當(dāng)調(diào)整工藝溫度。通過(guò)降低真空箱的真空度可以將管材的外徑維持在標(biāo)準(zhǔn)的范圍內(nèi),如果仍無(wú)法達(dá)到預(yù)期的目的,那么就必須通過(guò)更換定型模具來(lái)解決該問(wèn)題。這樣我們對(duì)試樣4的滑劑種類進(jìn)行了調(diào)整,適當(dāng)?shù)脑黾恿藘?nèi)潤(rùn)滑劑的比例,對(duì)比發(fā)現(xiàn)該試樣有效提高了填料的分散性,改善了塑化效果,而且所獲得的混料電流值最高,液壓實(shí)驗(yàn)性能最好。試樣0~3主要是剪切熱大,物料有過(guò)塑化現(xiàn)象,均出現(xiàn)了韌性變形:試樣0的液壓時(shí)間為23min,此時(shí)物料并未出現(xiàn)塑化過(guò)度的現(xiàn)象,但存在螺槽中物料填充不足的現(xiàn)象;試樣1降低了主機(jī)速度,由于塑化效果不充分,出現(xiàn)了脆爆現(xiàn)象;試樣2的機(jī)身2區(qū)和機(jī)頭2區(qū)溫度比1高5℃,雖進(jìn)一步改善了塑化效果,大大延長(zhǎng)了液壓實(shí)驗(yàn)時(shí)間,但仍然達(dá)不到國(guó)標(biāo)要求。從機(jī)筒抽真空處觀察到的塑化情況與螺桿扭矩曲線上表現(xiàn)出的塑化情況對(duì)比發(fā)現(xiàn),粒徑大小以及粒徑分布均勻程度直接影響混料的塑化時(shí)間和螺桿扭矩的變化,甚至顆粒大小、分布和形狀相同的填料,若硬度較高,對(duì)料筒、螺桿、混料機(jī)槳葉,甚至是模具都會(huì)有較大的磨損。 圖5 填料對(duì)擠出工藝控制方面(工藝溫度)的影響另一方面是填料本身對(duì)管材擠出設(shè)備的磨損。隨著填料含量的增加,螺桿中物料的密度也隨之增大,使得物料在擠壓、剪切過(guò)程中的摩擦力增加,摩擦熱因此急劇增加,從而導(dǎo)致螺桿、機(jī)筒4區(qū)(均化擠出段)的溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出設(shè)定溫度(如圖5所示),而此時(shí)設(shè)備自身的冷卻系統(tǒng)已達(dá)到滿負(fù)荷狀態(tài),無(wú)法使該區(qū)溫度繼續(xù)下降,通常會(huì)高出設(shè)定溫度15℃~25℃。隨著填料含量的增加,在擠出過(guò)程中物料的扭矩值增大,導(dǎo)致在原有的擠出工藝條件下管材生產(chǎn)出現(xiàn)過(guò)塑化問(wèn)題,且管材的擠出量隨之下降,造成產(chǎn)量的降低。提高材料的模量會(huì)降低離模膨脹率和熱收縮率,這樣處于高溫下的管坯在進(jìn)入真空定徑裝置冷卻定型的過(guò)程中,收縮比例減小,從而導(dǎo)致管坯的壁厚有所減小,出現(xiàn)壁厚達(dá)不到原有標(biāo)準(zhǔn),甚至低于標(biāo)準(zhǔn)下限的現(xiàn)象。 研究發(fā)現(xiàn),在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中,在不改變擠出成型模具的情況下增加填料,管材的外徑出現(xiàn)了偏大的問(wèn)題,并同時(shí)伴隨著壁厚尺寸出現(xiàn)誤差等問(wèn)題。當(dāng)填料含量較低時(shí),由于填料分散于PVC粒子之間,妨礙了PVC粒子的熔融,從而減緩了物料的塑化速度,延長(zhǎng)了塑化時(shí)間,但可有效提高PVC管材的剛性。 圖3 填料對(duì)干混料表觀密度的影響 總之,填料的增加會(huì)大大降低混料工序的效率,但不會(huì)對(duì)干混料的質(zhì)量造成較大影響。從圖中可以看出,填料的增加對(duì)表觀密度的影響很小,只有1%左右。這也與混料電流下降相對(duì)應(yīng),當(dāng)電流值為67 ~76 A時(shí),混料電流處于一個(gè)較低的曲線,而增加改質(zhì)劑后,降低了物料混合過(guò)程中的摩擦熱,同時(shí)由于高混鍋排料溫度的升高,延長(zhǎng)了混料時(shí)間,從而為配方中各組分提供了充分的混合時(shí)間,顯著提高了PVC樹(shù)脂的包覆效果和干混料的混合均勻性。 圖1 填料對(duì)混料電流的影響如圖2所示,隨著填料含量的增加,混料時(shí)間呈上升趨勢(shì)。隨著混料溫度不斷升高,混料電流呈現(xiàn)較大的差異,且填料含量越高,混料電流相對(duì)越低。在55℃~65℃之間,各配方的電流值差為5A,當(dāng)混料溫度上升至65℃~75℃時(shí),混料電流值差只有2 ~3A。 填料對(duì)PVC管材生產(chǎn)的影響 混料工藝 在PVC管材配方中增加填料后,首先會(huì)對(duì)混料電流造成較大影響。有些填料還能提高管材的拉伸強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度。 填料又稱填充劑,是一類添加到塑料中能增加體積、降低制品成本的物質(zhì)。填料對(duì)PVC管材生產(chǎn)的影響及解決方案作者:新疆屯
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