一、PVC擠出機(jī)各段的溫度設(shè)計(jì)
擠出機(jī)螺筒各段及合流芯、模具各段溫度具體設(shè)定大致如下:
1、給料段:185℃—195℃,依據(jù)擠出機(jī)剪切性能和擠出量大小而定,確保顯示溫度至少>185℃;擠出量越大的這段要求溫度越高,以便粉料能快速受熱玻璃化而形成小塊狀。
2、壓縮段:一般在180℃,也可根據(jù)實(shí)際擠出速度適當(dāng)提高,穿線管生產(chǎn)在這一段是超過(guò)180℃的,達(dá)到了190℃—195℃排水管的生產(chǎn),大致差不多180℃。
3、熔融段:一般在180℃,也可根據(jù)實(shí)際擠出速度適當(dāng)提高,穿線管生產(chǎn)在這一段是超過(guò)180℃的、達(dá)到了190℃—195℃排水管的生產(chǎn),大致差不多180℃。
4、計(jì)量段:計(jì)量段的溫度在整過(guò)擠塑過(guò)程中是非常重要的,其重要性在某種意義上甚至超過(guò)給料段。溫度一般應(yīng)設(shè)定在170℃-180℃,依據(jù)擠出機(jī)剪切性能和擠出量大小而定,確保顯示溫度≤185℃。因計(jì)量段內(nèi)部剪切熱很大,容易造成熔體升溫,而過(guò)高的熔體溫度會(huì)加速PVC分解形成制品發(fā)黃、變色線、發(fā)泡等等影響制品質(zhì)量的情況出現(xiàn)。因此、必要時(shí)可采用螺桿溫度、給料速度等方法分別進(jìn)行調(diào)節(jié)。
5、擠出模具模體段溫度:擠出模具模體溫度設(shè)定比較簡(jiǎn)單,主要是為防止熔體在模體內(nèi)降溫,一般設(shè)定在185℃左右,大部分產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程中,溫度設(shè)置在這區(qū)間都沒(méi)問(wèn)題,個(gè)別產(chǎn)品(波紋管)比這要高,達(dá)到了190℃。
6、口模段溫度:190℃-210℃,視產(chǎn)品擠出時(shí)表面光亮度與擠出壓力大小而定。一般來(lái)說(shuō),升高口模的溫度,能適當(dāng)提高產(chǎn)品的表面的光亮度,也能一定程度地降低擠出機(jī)的內(nèi)部壓力,擠出機(jī)內(nèi)部壓力降低,摩擦剪切力自然就降低了,換句話說(shuō),適當(dāng)增加口模溫度,可以少量降低擠出機(jī)的內(nèi)部的摩擦剪切熱的產(chǎn)生(當(dāng)內(nèi)部摩擦剪切熱過(guò)大的時(shí)候),反之亦然。
二、PVC擠出機(jī)擠出工藝溫度優(yōu)化的基準(zhǔn)
要優(yōu)化擠出工藝溫度,首先應(yīng)當(dāng)了解與掌握設(shè)定工藝溫度的基準(zhǔn)。大量生產(chǎn)實(shí)踐證明,以下三個(gè)條件可作為基準(zhǔn):
1、PVC樹(shù)脂的熱穩(wěn)定性
PVC樹(shù)脂是熱敏性高聚物,單純的PVC樹(shù)脂在100℃條件下開(kāi)始降解,150℃條件下,降解加速。而反過(guò)來(lái)PVC在160℃條件下,開(kāi)始由玻璃化態(tài)經(jīng)高彈態(tài)向粘流態(tài)轉(zhuǎn)化。因此單純的PVC樹(shù)脂根本無(wú)法直接進(jìn)行加工,必須通過(guò)添加熱穩(wěn)定劑來(lái)改善樹(shù)脂的熱穩(wěn)定性。而一般PVC樹(shù)脂的穩(wěn)定劑試驗(yàn)是在180℃/30min與200℃/20min條件下進(jìn)行的。因此PVC樹(shù)脂的塑化溫度與時(shí)間均不應(yīng)超過(guò)這個(gè)范圍。
2、塑化度
塑化度,亦稱凝膠化程度,在PVC塑料中,塑化度是制品結(jié)晶程度與PVC初級(jí)粒子熔合程度的標(biāo)志。大量的研究和測(cè)試資料表明,未經(jīng)改性的PVC—U塑化度在60%—65%時(shí),即制品中初級(jí)粒子尚未完全塑化,僅大部分熔合時(shí),抗沖性能最強(qiáng),其中塑化度在60%時(shí),斷裂強(qiáng)度最高,塑化度在65%時(shí)斷裂伸長(zhǎng)率最大。當(dāng)熔體的溫度在150℃以下時(shí),塑化度為零;熔體溫度在190℃以下時(shí),制品中初級(jí)粒子清晰可見(jiàn),塑化度在45%以下;熔體溫度在200℃左右時(shí),制品中初級(jí)粒子界限大部分消失,僅有少數(shù)初級(jí)粒子可見(jiàn),塑化度為70%;熔體溫度到200℃以上時(shí),制品初級(jí)粒子完全塑化,塑化度可達(dá)80%以上。
3、與CPE共混體系的加工溫度
所有PVC制品均為加入CPE共混增韌改性的,而CPE抗沖擊改性劑的溫度帶比較狹窄,大量試驗(yàn)證明,經(jīng)CPE改性的PVC在190℃和200℃條件下形成的制品,其微觀形態(tài)相差很大。190℃時(shí)改性劑粒子形成了一個(gè)包覆PVC初級(jí)粒子的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),可以獲得良好的抗沖擊增韌效果;200℃時(shí)PVC初級(jí)粒子完全熔融,網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)消失轉(zhuǎn)變?yōu)榍蝮w,分散于PVC樹(shù)脂基體中,導(dǎo)致抗沖擊性能大幅度下降。從以上論述里可以看出:采用CPE共混改性的PVC加工工藝條件是比較苛刻的。
同時(shí)PVC塑料是“不定性”高聚物,PVC降解不僅與溫度有關(guān)還和時(shí)間相關(guān)。溫度越高,降解的時(shí)間越短,溫度越低,降解的時(shí)間越長(zhǎng)。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(qū)別的,以防止因高溫熔體在機(jī)內(nèi)停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng),發(fā)生分解。剩余的熔體溫差由口模來(lái)完成,口模段熔體溫度則應(yīng)控制190℃-200℃甚至更高些,以便熔體到達(dá)最佳塑化度的一瞬間,即刻從口模擠出,以期實(shí)現(xiàn)既能從最佳塑化度狀態(tài)下成型,又不至于因受高溫時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而分解。