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PVC制粒过程及工艺
PVC制粒过程及工艺
PVC概述
PVC是聚***乙烯属非结晶性聚合物,其玻璃化温度依分子量大小为1050C-750C,具有难燃性和高刚性,极好的耐化学腐蚀性和电绝缘性,但属热敏性树脂,其加工温度高于分解温度,因此不改性无法加工,改性PVC是使用助剂最多的塑料,根据需要PVC可改性得软质、硬质、透明、不透明产品。
PVC制粒过程及工艺
PVC树脂和各种添加剂制成胶粒经过如下工艺段:计量、混合、混炼及切粒。
计量
按主料配方、小料配方、色粉配方分别计量。
要点:计量要准确
混合
把计量好的物料按一定的加料顺序和工艺制备成分散均匀,易流动的粉状混合物,供混炼用。
要点:
加料顺序:
要考虑增塑剂对PVC的熔胀过程和其他助剂与增塑剂的相互作用。一般加料顺序好下:
A:加PVC粉,色粉、小料放在中间。
B:启动低速加量少的液体添加剂如:液体稳定剂和液体润滑剂等。
C:高速启动后加主体增塑剂。
D:待增塑剂吸收干后加填充剂如CaCO3、Mg(OH)2及阻燃剂sb2O3,随后加偶联剂如101。
E:最后加弹性体类改性剂和增韧剂如CPE、MBS、NBR、ABS等。
工艺控制点
一般以混合温度为控制手段,同时以时间和电流作参考,主要有低速混合时间,高速混合温度和冷拌时间或温度三个工艺控制点。
低速混合时间,一般控制在1min以内。
高速混合温度,因材料规格、用途各异,一般硬质PVC的混合温度(105-115℃)比软质PVC混合温度(110-150℃)低,填充型比透明料的混合温度高,浅色比深色混合温度低。
泠拌时间或温度,一般控制在80℃左右。
混炼
使干混料通过具有剪切及挤压作用的混炼装置如:单螺杆、双螺杆及密炼机混炼,熔合塑化供造粒之用的过程。
要点:
PVC树脂颗粒具有多层次结构,一般包含聚集粒子、初级粒子、区域粒子,因此PVC的塑化必须经历粒子破碎过程。
PVC有一定结晶度一般在5-10%,其熔点在210℃左右,因此,PVC是在它的结熔化范围内造粒及后加工的,这与一般热塑性聚合物如PE、PP等在其熔点以下加工有所不同,后者决定加工性能的主要内因是分子结构、相对分子量及其分布,而决定PVC熔体流变行为的内在因素不仅是树脂的相对分子量及分布,还与作为流动单元的尚未解体的微粒的性质有关。
工艺控制点:
螺杆组合
强度要适当,既要能满足PVC粉粒的破碎,又不要PVC熔体因剪切生热而分解,尤其硬质PVC熔体传热系数小,加工中摩擦热形成极快,加之PVC热敏特性,因此易分解。
制粒温度
机筒温度
一般控制在120-160℃,温度太高,PVC在制粒中分解而产生黑点及粘粒严重而且不利于后续的注塑、挤出加工,太低,无法熔结塑化,机械磨损大,产量低,产品多粉未。
螺杆温度
通过控现冷却水或油的温度,一般出水或油温度控制在70℃左右,但对软质料螺杆一般不必进行冷却。
螺杆转速
在保证品质的情况下,可尽量快,一般硬质料比软质料螺杆转速慢。
机身真空
双螺杆挤出机,排气段的真空度应在-左右。
要点:
控制物料在排气段的塑化程度以排气,未塑化会抽出粉体无法排气,但塑化过度物料内部的气体不易逸出。
(四)制粒
通过计量、混合、混炼塑化的混合料制成供挤出、注塑成型加工用的粒料的序称为造粒,PVCCompound的切料有冷切和热切两种:
冷切
常用水冷却,先冷却后切粒。
要点:粒子大小通过牵引速度,旋转直径和刀片数来控制,要防止胶条相连而导至带水严重或切粒不均,控制过水多少及水温防止胶粒相连和粉末出现。
热切
常用风冷却,先切粒后冷却。
要点:粒子大小通过改变切刀轴的转速来控制,要防止粘粒。