一、PVC擠出機各段的溫度設計
擠出機螺筒各段及(ji)合流芯、模具(ju)各段溫度具(ju)體設定大致如下:
1、給(gei)料段:185℃—195℃,依據擠(ji)出(chu)機剪切性能(neng)和擠(ji)出(chu)量大小而(er)定,確保(bao)顯示溫度至少>185℃;擠(ji)出(chu)量越大的這(zhe)段要求溫度越高,以便粉料能(neng)快(kuai)速受(shou)熱(re)玻璃化而(er)形(xing)成(cheng)小塊狀。
2、壓縮段(duan):一(yi)般在(zai)180℃,也可(ke)根據實際擠出速度適當提高,穿線管生產(chan)在(zai)這一(yi)段(duan)是(shi)超(chao)過180℃的,達到了190℃—195℃排(pai)水(shui)管的生產(chan),大致差(cha)不多(duo)180℃。
3、熔融段:一(yi)般在180℃,也(ye)可根據實(shi)際(ji)擠出速度適當提高,穿線管生產在這一(yi)段是(shi)超(chao)過180℃的、達到了190℃—195℃排水管的生產,大致差(cha)不(bu)多180℃。
4、計(ji)量段(duan)(duan)(duan):計(ji)量段(duan)(duan)(duan)的(de)溫度(du)在整過擠(ji)(ji)塑過程(cheng)中是非常重要的(de),其(qi)重要性在某種意義上甚至超過給料段(duan)(duan)(duan)。溫度(du)一般(ban)應設定在170℃-180℃,依據擠(ji)(ji)出機剪切性能和(he)擠(ji)(ji)出量大小而定,確保顯示(shi)溫度(du)≤185℃。因(yin)計(ji)量段(duan)(duan)(duan)內部(bu)剪切熱(re)很大,容易造成熔體(ti)升(sheng)溫,而過高的(de)熔體(ti)溫度(du)會加速(su)PVC分解形成制品發(fa)黃、變色線、發(fa)泡等(deng)(deng)等(deng)(deng)影響制品質量的(de)情況出現。因(yin)此、必(bi)要時可采用(yong)螺桿(gan)溫度(du)、給料速(su)度(du)等(deng)(deng)方法分別進行調(diao)節。
5、擠出模(mo)(mo)(mo)具(ju)模(mo)(mo)(mo)體(ti)段溫(wen)(wen)度(du):擠出模(mo)(mo)(mo)具(ju)模(mo)(mo)(mo)體(ti)溫(wen)(wen)度(du)設定比較簡單,主要是為(wei)防止熔體(ti)在(zai)(zai)模(mo)(mo)(mo)體(ti)內降溫(wen)(wen),一般設定在(zai)(zai)185℃左右,大部分產品的生產過程中,溫(wen)(wen)度(du)設置在(zai)(zai)這區間都(dou)沒問題,個(ge)別產品(波(bo)紋(wen)管)比這要高,達到了190℃。
6、口模(mo)段溫度(du)(du):190℃-210℃,視產品擠(ji)出(chu)時(shi)表面光亮(liang)度(du)(du)與擠(ji)出(chu)壓力大(da)小而定。一般來說(shuo),升高口模(mo)的(de)溫度(du)(du),能適(shi)當(dang)(dang)提(ti)高產品的(de)表面的(de)光亮(liang)度(du)(du),也能一定程度(du)(du)地降(jiang)(jiang)低(di)(di)擠(ji)出(chu)機的(de)內(nei)(nei)部(bu)壓力,擠(ji)出(chu)機內(nei)(nei)部(bu)壓力降(jiang)(jiang)低(di)(di),摩(mo)擦(ca)剪切(qie)力自(zi)然就降(jiang)(jiang)低(di)(di)了,換句話說(shuo),適(shi)當(dang)(dang)增加口模(mo)溫度(du)(du),可以少量降(jiang)(jiang)低(di)(di)擠(ji)出(chu)機的(de)內(nei)(nei)部(bu)的(de)摩(mo)擦(ca)剪切(qie)熱(re)的(de)產生(當(dang)(dang)內(nei)(nei)部(bu)摩(mo)擦(ca)剪切(qie)熱(re)過大(da)的(de)時(shi)候),反之亦然。
二、PVC擠出機擠出工藝溫度優化的基準
要優(you)化擠出工藝(yi)溫度(du),首先應當(dang)了解(jie)與(yu)掌握設定工藝(yi)溫度(du)的(de)基準(zhun)。大量生產實(shi)踐(jian)證(zheng)明(ming),以下三個條件可作為基準(zhun):
1、PVC樹脂的熱穩定性
PVC樹(shu)脂(zhi)(zhi)(zhi)是熱敏性高聚物,單純的PVC樹(shu)脂(zhi)(zhi)(zhi)在(zai)(zai)100℃條(tiao)(tiao)件下開(kai)始降(jiang)解,150℃條(tiao)(tiao)件下,降(jiang)解加(jia)速。而(er)反過來(lai)PVC在(zai)(zai)160℃條(tiao)(tiao)件下,開(kai)始由(you)玻璃(li)化(hua)態(tai)經高彈(dan)態(tai)向粘流態(tai)轉(zhuan)化(hua)。因此(ci)單純的PVC樹(shu)脂(zhi)(zhi)(zhi)根本無法直接進(jin)行加(jia)工,必須(xu)通(tong)過添(tian)加(jia)熱穩(wen)定劑(ji)來(lai)改善樹(shu)脂(zhi)(zhi)(zhi)的熱穩(wen)定性。而(er)一(yi)般PVC樹(shu)脂(zhi)(zhi)(zhi)的穩(wen)定劑(ji)試驗是在(zai)(zai)180℃/30min與(yu)200℃/20min條(tiao)(tiao)件下進(jin)行的。因此(ci)PVC樹(shu)脂(zhi)(zhi)(zhi)的塑化(hua)溫度與(yu)時間均不應超過這個(ge)范圍(wei)。
2、塑化度
塑(su)(su)化(hua)(hua)度(du)(du)(du)(du)(du)(du)(du),亦(yi)稱凝膠化(hua)(hua)程度(du)(du)(du)(du)(du)(du)(du),在(zai)PVC塑(su)(su)料中(zhong)(zhong),塑(su)(su)化(hua)(hua)度(du)(du)(du)(du)(du)(du)(du)是(shi)制品結(jie)晶程度(du)(du)(du)(du)(du)(du)(du)與(yu)PVC初(chu)(chu)級(ji)粒(li)(li)子(zi)熔合(he)(he)程度(du)(du)(du)(du)(du)(du)(du)的(de)標(biao)志。大(da)(da)(da)量的(de)研究和(he)測(ce)試資料表明,未經(jing)改性的(de)PVC—U塑(su)(su)化(hua)(hua)度(du)(du)(du)(du)(du)(du)(du)在(zai)60%—65%時(shi),即(ji)制品中(zhong)(zhong)初(chu)(chu)級(ji)粒(li)(li)子(zi)尚未完全塑(su)(su)化(hua)(hua),僅大(da)(da)(da)部分熔合(he)(he)時(shi),抗(kang)沖性能最(zui)強,其中(zhong)(zhong)塑(su)(su)化(hua)(hua)度(du)(du)(du)(du)(du)(du)(du)在(zai)60%時(shi),斷(duan)裂強度(du)(du)(du)(du)(du)(du)(du)最(zui)高,塑(su)(su)化(hua)(hua)度(du)(du)(du)(du)(du)(du)(du)在(zai)65%時(shi)斷(duan)裂伸長率最(zui)大(da)(da)(da)。當熔體的(de)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)(du)(du)(du)在(zai)150℃以(yi)下(xia)時(shi),塑(su)(su)化(hua)(hua)度(du)(du)(du)(du)(du)(du)(du)為零;熔體溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)(du)(du)(du)在(zai)190℃以(yi)下(xia)時(shi),制品中(zhong)(zhong)初(chu)(chu)級(ji)粒(li)(li)子(zi)清(qing)晰可(ke)見(jian),塑(su)(su)化(hua)(hua)度(du)(du)(du)(du)(du)(du)(du)在(zai)45%以(yi)下(xia);熔體溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)(du)(du)(du)在(zai)200℃左右時(shi),制品中(zhong)(zhong)初(chu)(chu)級(ji)粒(li)(li)子(zi)界限大(da)(da)(da)部分消失,僅有少數(shu)初(chu)(chu)級(ji)粒(li)(li)子(zi)可(ke)見(jian),塑(su)(su)化(hua)(hua)度(du)(du)(du)(du)(du)(du)(du)為70%;熔體溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)(du)(du)(du)到200℃以(yi)上時(shi),制品初(chu)(chu)級(ji)粒(li)(li)子(zi)完全塑(su)(su)化(hua)(hua),塑(su)(su)化(hua)(hua)度(du)(du)(du)(du)(du)(du)(du)可(ke)達80%以(yi)上。
3、與CPE共混體系的加工溫度
所有(you)PVC制品均為(wei)加入CPE共(gong)混增韌改(gai)(gai)性(xing)(xing)的(de),而(er)CPE抗(kang)沖(chong)(chong)擊(ji)改(gai)(gai)性(xing)(xing)劑的(de)溫(wen)度帶比較狹窄(zhai),大(da)量(liang)試驗證(zheng)明,經CPE改(gai)(gai)性(xing)(xing)的(de)PVC在190℃和(he)200℃條件下形(xing)成的(de)制品,其微觀形(xing)態(tai)相差很(hen)大(da)。190℃時(shi)改(gai)(gai)性(xing)(xing)劑粒(li)子形(xing)成了一個包(bao)覆PVC初級粒(li)子的(de)網狀(zhuang)結構,可(ke)以獲(huo)得良好的(de)抗(kang)沖(chong)(chong)擊(ji)增韌效果;200℃時(shi)PVC初級粒(li)子完全熔融,網狀(zhuang)結構消(xiao)失轉變為(wei)球(qiu)體(ti),分散于PVC樹脂(zhi)基體(ti)中,導致(zhi)抗(kang)沖(chong)(chong)擊(ji)性(xing)(xing)能大(da)幅度下降。從(cong)以上論述里可(ke)以看出:采用CPE共(gong)混改(gai)(gai)性(xing)(xing)的(de)PVC加工工藝條件是比較苛刻的(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,以防止因高溫(wen)(wen)熔(rong)體在機內停留時(shi)間(jian)過長,發生分(fen)解(jie)。剩余的熔(rong)體溫(wen)(wen)差由口模(mo)來完成,口模(mo)段熔(rong)體溫(wen)(wen)度則應控制190℃-200℃甚至(zhi)更高些(xie),以便熔(rong)體到達最(zui)(zui)佳塑(su)化(hua)度的一瞬間(jian),即刻從口模(mo)擠出(chu),以期實現(xian)既能從最(zui)(zui)佳塑(su)化(hua)度狀態下成型(xing),又不至(zhi)于因受高溫(wen)(wen)時(shi)間(jian)過長而分(fen)解(jie)。