一、PVC擠出機各段的溫度設計
擠出機螺筒(tong)各段及合流芯、模具(ju)各段溫度具(ju)體設定大(da)致如下:
1、給料段(duan):185℃—195℃,依據擠(ji)出(chu)機剪(jian)切(qie)性能和擠(ji)出(chu)量大小而(er)定,確保顯示溫度至少(shao)>185℃;擠(ji)出(chu)量越大的這段(duan)要求溫度越高,以便粉料能快速受熱玻璃化而(er)形成(cheng)小塊狀。
2、壓縮段(duan):一般在(zai)180℃,也(ye)可根據實際(ji)擠出速度適當提高,穿(chuan)線管生(sheng)產在(zai)這(zhe)一段(duan)是超(chao)過180℃的,達到(dao)了190℃—195℃排水管的生(sheng)產,大致差不多180℃。
3、熔融(rong)段(duan):一般在180℃,也可根(gen)據實(shi)際擠(ji)出速(su)度適當(dang)提高,穿線(xian)管生(sheng)產在這一段(duan)是超過(guo)180℃的、達到了190℃—195℃排水管的生(sheng)產,大(da)致差不多180℃。
4、計量段(duan):計量段(duan)的(de)(de)溫(wen)(wen)度在(zai)整過(guo)擠(ji)塑過(guo)程中(zhong)是非(fei)常(chang)重要(yao)的(de)(de),其重要(yao)性在(zai)某(mou)種意義(yi)上甚(shen)至超過(guo)給料段(duan)。溫(wen)(wen)度一(yi)般應設定(ding)(ding)在(zai)170℃-180℃,依據擠(ji)出(chu)(chu)機剪切性能和擠(ji)出(chu)(chu)量大小而定(ding)(ding),確保顯示(shi)溫(wen)(wen)度≤185℃。因計量段(duan)內部(bu)剪切熱很(hen)大,容易造(zao)成熔體升溫(wen)(wen),而過(guo)高的(de)(de)熔體溫(wen)(wen)度會加速(su)PVC分解形成制品發(fa)黃、變(bian)色線、發(fa)泡等(deng)等(deng)影響制品質量的(de)(de)情(qing)況出(chu)(chu)現。因此、必要(yao)時可采(cai)用螺桿溫(wen)(wen)度、給料速(su)度等(deng)方法(fa)分別進行調節。
5、擠出(chu)(chu)模(mo)(mo)(mo)具模(mo)(mo)(mo)體(ti)(ti)段溫(wen)(wen)度:擠出(chu)(chu)模(mo)(mo)(mo)具模(mo)(mo)(mo)體(ti)(ti)溫(wen)(wen)度設(she)定(ding)(ding)比較(jiao)簡單,主要(yao)是為防止(zhi)熔體(ti)(ti)在模(mo)(mo)(mo)體(ti)(ti)內降(jiang)溫(wen)(wen),一般設(she)定(ding)(ding)在185℃左(zuo)右,大部分產品(pin)的生產過程中,溫(wen)(wen)度設(she)置在這(zhe)區間都沒(mei)問題,個別產品(pin)(波紋管)比這(zhe)要(yao)高,達到了190℃。
6、口(kou)(kou)模段溫(wen)度(du)(du):190℃-210℃,視產品(pin)擠出(chu)時表面光亮度(du)(du)與擠出(chu)壓(ya)力(li)(li)大小而定(ding)(ding)。一般(ban)來說,升高(gao)口(kou)(kou)模的(de)(de)溫(wen)度(du)(du),能適當(dang)提高(gao)產品(pin)的(de)(de)表面的(de)(de)光亮度(du)(du),也能一定(ding)(ding)程度(du)(du)地(di)降低(di)擠出(chu)機的(de)(de)內部(bu)(bu)壓(ya)力(li)(li),擠出(chu)機內部(bu)(bu)壓(ya)力(li)(li)降低(di),摩(mo)擦剪(jian)(jian)切力(li)(li)自(zi)然就降低(di)了,換句話說,適當(dang)增加口(kou)(kou)模溫(wen)度(du)(du),可以少(shao)量降低(di)擠出(chu)機的(de)(de)內部(bu)(bu)的(de)(de)摩(mo)擦剪(jian)(jian)切熱的(de)(de)產生(當(dang)內部(bu)(bu)摩(mo)擦剪(jian)(jian)切熱過(guo)大的(de)(de)時候(hou)),反之亦然。
二、PVC擠出機擠出工藝溫度優化的基準
要優化擠出(chu)工(gong)藝溫(wen)度(du),首先應當了解與掌握設定工(gong)藝溫(wen)度(du)的基準(zhun)。大量生產實踐證明,以下(xia)三(san)個條件可(ke)作為基準(zhun):
1、PVC樹脂的熱穩定性
PVC樹脂(zhi)是熱(re)敏性高聚物,單純的(de)(de)PVC樹脂(zhi)在(zai)(zai)100℃條件(jian)(jian)下開(kai)始(shi)降(jiang)解(jie),150℃條件(jian)(jian)下,降(jiang)解(jie)加(jia)速(su)。而(er)反過(guo)來PVC在(zai)(zai)160℃條件(jian)(jian)下,開(kai)始(shi)由玻璃化(hua)(hua)態經高彈(dan)態向粘流(liu)態轉化(hua)(hua)。因(yin)此(ci)單純的(de)(de)PVC樹脂(zhi)根(gen)本無法直接進行加(jia)工,必須(xu)通過(guo)添加(jia)熱(re)穩(wen)定(ding)劑(ji)來改(gai)善樹脂(zhi)的(de)(de)熱(re)穩(wen)定(ding)性。而(er)一(yi)般PVC樹脂(zhi)的(de)(de)穩(wen)定(ding)劑(ji)試(shi)驗是在(zai)(zai)180℃/30min與(yu)200℃/20min條件(jian)(jian)下進行的(de)(de)。因(yin)此(ci)PVC樹脂(zhi)的(de)(de)塑(su)化(hua)(hua)溫度與(yu)時(shi)間均不應超過(guo)這個范圍。
2、塑化度
塑(su)(su)化(hua)(hua)(hua)度(du)(du),亦(yi)稱凝膠化(hua)(hua)(hua)程度(du)(du),在(zai)(zai)PVC塑(su)(su)料中,塑(su)(su)化(hua)(hua)(hua)度(du)(du)是(shi)制品結晶程度(du)(du)與PVC初(chu)級粒(li)子(zi)熔(rong)合(he)程度(du)(du)的標(biao)志。大量的研究和測(ce)試(shi)資料表明,未(wei)經改性的PVC—U塑(su)(su)化(hua)(hua)(hua)度(du)(du)在(zai)(zai)60%—65%時(shi)(shi),即制品中初(chu)級粒(li)子(zi)尚未(wei)完全塑(su)(su)化(hua)(hua)(hua),僅(jin)大部分熔(rong)合(he)時(shi)(shi),抗(kang)沖性能最(zui)(zui)強,其中塑(su)(su)化(hua)(hua)(hua)度(du)(du)在(zai)(zai)60%時(shi)(shi),斷裂(lie)強度(du)(du)最(zui)(zui)高,塑(su)(su)化(hua)(hua)(hua)度(du)(du)在(zai)(zai)65%時(shi)(shi)斷裂(lie)伸長率最(zui)(zui)大。當熔(rong)體(ti)的溫度(du)(du)在(zai)(zai)150℃以(yi)(yi)下時(shi)(shi),塑(su)(su)化(hua)(hua)(hua)度(du)(du)為零;熔(rong)體(ti)溫度(du)(du)在(zai)(zai)190℃以(yi)(yi)下時(shi)(shi),制品中初(chu)級粒(li)子(zi)清晰(xi)可(ke)(ke)見,塑(su)(su)化(hua)(hua)(hua)度(du)(du)在(zai)(zai)45%以(yi)(yi)下;熔(rong)體(ti)溫度(du)(du)在(zai)(zai)200℃左右時(shi)(shi),制品中初(chu)級粒(li)子(zi)界限大部分消失,僅(jin)有少數初(chu)級粒(li)子(zi)可(ke)(ke)見,塑(su)(su)化(hua)(hua)(hua)度(du)(du)為70%;熔(rong)體(ti)溫度(du)(du)到200℃以(yi)(yi)上時(shi)(shi),制品初(chu)級粒(li)子(zi)完全塑(su)(su)化(hua)(hua)(hua),塑(su)(su)化(hua)(hua)(hua)度(du)(du)可(ke)(ke)達(da)80%以(yi)(yi)上。
3、與CPE共混體系的加工溫度
所有PVC制品均為(wei)加入CPE共混(hun)增韌(ren)改性的(de)(de),而CPE抗沖(chong)擊改性劑(ji)的(de)(de)溫度帶(dai)比較狹窄,大(da)(da)量試(shi)驗證明,經(jing)CPE改性的(de)(de)PVC在190℃和200℃條件(jian)下形成(cheng)的(de)(de)制品,其(qi)微觀形態相差很大(da)(da)。190℃時改性劑(ji)粒(li)子(zi)(zi)形成(cheng)了一個包覆PVC初級粒(li)子(zi)(zi)的(de)(de)網(wang)狀結構,可以(yi)獲得良好的(de)(de)抗沖(chong)擊增韌(ren)效果;200℃時PVC初級粒(li)子(zi)(zi)完全熔融(rong),網(wang)狀結構消(xiao)失轉變為(wei)球體(ti),分散于PVC樹脂基(ji)體(ti)中,導致(zhi)抗沖(chong)擊性能大(da)(da)幅度下降。從以(yi)上(shang)論述里(li)可以(yi)看出(chu):采用CPE共混(hun)改性的(de)(de)PVC加工(gong)工(gong)藝條件(jian)是比較苛(ke)刻的(de)(de)。
同時PVC塑料是“不定性”高聚物,PVC降解不僅與溫度有關還和時間相關。溫度越高,降解的時間越短,溫度越低,降解的時間越長。螺筒熔體溫度宜控制在180℃-185℃之間,這里要注意是指的熔體溫度,而不是螺筒顯示溫度,二者是有很大區別的,以防止因高(gao)(gao)溫(wen)熔(rong)體(ti)在機內停(ting)留時(shi)間過長,發生分解。剩余的熔(rong)體(ti)溫(wen)差由口模來完成,口模段熔(rong)體(ti)溫(wen)度(du)則應控制(zhi)190℃-200℃甚至(zhi)更高(gao)(gao)些,以便熔(rong)體(ti)到達最佳塑化度(du)的一瞬(shun)間,即刻從口模擠出(chu),以期實現既(ji)能從最佳塑化度(du)狀態下成型,又不至(zhi)于因受高(gao)(gao)溫(wen)時(shi)間過長而分解。