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【案例经验谈】PVC内外润滑体系是否平衡如何判断并调整

文章出处:网责任编辑:青岛赛诺作者:青岛赛诺人气:-发表时间:2018-01-25 09:03:00【

聚乙烯蜡 

在PVC生产中,PVC内外润滑体系是我们生产厂家一直关注的问题,那么PVC内外润滑体系是否平衡是如何判断的?下面青岛赛诺聚乙烯蜡小编为您详细讲解如何判断并调整。

1、PVC为什么要加润滑体系的原由

在加工聚乙烯(PE)时一般可以不添加任何润滑剂就可以连续地生产出合格产品,但是在加工硬质聚氯乙烯(PVC-U)时,必须添加适量的内、外润滑剂,这是因为PVC的结构单元中有强电负性氯原子,使与之相连接的碳原子显正电性,容易形成碳锚,使PVC-U存在两大问题:

①在热、光、氧及强剪切力作用下,比PE更容易分解出HCI,并形成双键;

②PVC树脂分子间作用力较PE大,从而造成了PVC玻璃化温度及熔融温度较高,塑化以后熔体黏度也较PE大很多,并使PVC-U熔体粘壁现象严重。黏度大,则需要更高的剪切力输送和均化树脂熔体,因而其摩擦热也较PE大很多,这进一步造成局部过热而热分解。所以在PVC-U加工时,必须加人内润滑剂减弱PVC分子间的作用力,使之较容易塑化,并减少内摩擦热的生成;添加外润滑剂减少其粘壁作用,防止局部过热而热分解。这就是加工PVC-U时,必须加人适量内、外润滑剂的原因。

2、润滑体系的表现

润滑剂根据其具体作用一般分为内润滑剂、外润滑剂和内外润滑剂。具体表现如下:

内润滑少,外润滑多的表现

外润滑剂主要是减少聚合物熔体与螺杆、料筒和模体之间的黏结强度,降低它们之间的摩擦力;塑化所需要时间较长,熔融物料流动性差,塑化扭矩较大,制品力学性能下降,变脆,还可能出现析出现象,严重时用手试有油样的感觉。

内润滑多,外润滑少的表现

内润滑剂是降低聚合物分子之间的摩擦力,增加聚合物的加工流动性和均匀性。区分内、外润滑剂的关键是润滑剂与聚合物的相容性,外润滑剂相容性小。塑化时间较短,有较重的粘附现象,制品表面光泽度差,有可能热稳定性变差。

结论:

外滑过多,挤出速度虽然快,但物料易生,塑化不好;

外滑用量不足,则有粘附现象,塑化时间短;

内滑过量,挤出量大,物料塑化不好,力学性能下降,有可能有析出现象;

内滑用量不足,则塑化扭矩较大,塑化时间较长。

润滑平衡可通过流变的塑化时间来判断:

润滑平衡体系在扭矩流变曲线上的塑化时间对应于挤出机2/3左右的位置闭,也就是对应挤出机塑化段将结束、均化段将开始的位置。如果不是润滑平衡体系,其塑化时间对应于挤出机的位置将有所改变。塑化时间对应挤出机的位置小于2/3时,则过度塑化,对于PVC-U而言有可能热分解,物料发黄;塑化时间对应挤出机的位置大于2/3 时,则塑化度不够,制品较糙、发脆。

由上述分析可得出结论:可以用扭矩流变曲线上的塑化时间作为定量判断润滑体系是否处于平衡状态的标准。青岛赛诺聚乙烯蜡厂家致力将我们的技术研发中心打造成为“山东省助剂工程技术研究中心”,研发技术中心对客户开放,支持来样检测等,为广大用户提供方便。

如何判断内、外润滑平衡

(1)内、外润滑均不足。特点是熔体私度较大,塑化扭矩较大,熔体粘壁现象严重,内表面不光滑;表现在转子上熔融实验料不好清理。严重的有可能提前热分解,制品力学性能较低。如果内、外润滑平衡,其熔融试验料一碰就下来,转子表面基本不粘熔体料。

(2)内、外润滑剂均过量。塑化扭矩较小,有析出现象,虽然试样光滑度很好,但力学性能较低,易脆,严重时用手擦拭试样有油样感觉。

(3)内润滑剂较少、外润滑剂较多。塑化时间明显地延长,由于内润滑剂较少,树脂内摩擦力较大,也容易造成热分解。塑化扭矩有所增大,有时用手感觉试样表面有涂油的感觉,试样变脆。

(4)内润滑剂较多,外润滑剂较少。塑化时间明显地缩短,使树脂提前塑化,造成高黏度熔体受到剪切力作用的时间过长,同时有较严重的黏附现象,转子不好清理,也造成了热稳定时间缩短,制品或试样有分解黄线。

总之,外润滑剂用量不足则有黏附现象,塑化时间短,试样表面不光滑;外润滑剂过量则塑化时间明显延长,力学性能下降,变脆,可能有析出现象,严重时手拭有油样感觉。内润滑剂用量不足则塑化扭矩较大、塑化时间较长;内润滑剂过量则塑化时间较短、塑化扭矩较小,但热稳定时间也变短,有热分解现象,试样内壁不光滑。

研究与实践均表明,一般情况当塑化度60%时,拉伸强度最高;当塑化度65%时,冲击强度最高;当塑化度70%,断裂伸长率最高;另外,出于多种原因的考虑,不同制品对塑化程度均有不同要求。不完全塑化,不仅质量好,产量高,能耗低,还可以降低热稳定剂用量,有利于生产成本的降低。在充分考虑热稳定剂及其他助剂等因素对润滑作用影响的前提下,通过调整内、外润滑剂的品种与数量,可以调控塑化速率,增加树脂的流动性,改善树脂的黏附性。由于PVC配方是塑料配方中最复杂、所使用小料种类最多的一种,对于调整内外润滑平衡,大家要多摸索多思考,才能掌握调整润滑。

【案例经验谈】

UPVC发泡制品润滑体系的判断和调整

首先,是要保证物料在料筒里面有一个比较适合的塑化度,就是在真空口物料能成团或者缠绕(回收料较多的情况下)在螺杆上。

这个可以说明,塑化马马虎虎了。如果塑化成团,还要看看塑化团的断面有没有光泽,有没有滋润感,如果没有光泽,塑化还是稍稍欠缺一点的。

但是仅凭这一点还不能判定塑化度是否合适,还要根据模具的出料情况和制品的发泡情况来判断。但是如果在真空口看不到料,就可以判断外润滑过量了。如果四区或者五区的温度一直降不下来,或者冷却风扇几乎没有停歇的转动时,也可以马上判定,塑化过头了。下一步就是从物料在模口的情况来判断了。   

从模具出来的发泡物料首先可以是表面来看,如果表面出现密集的直径一公分甚至更大的鼓包,是塑化不够,应该增加内润滑。如果表面出现很细微的小泡破裂,这是塑化过度,应降低内润滑。

这些都是比较极端的情况。如果表面良好,可用拇指来捏板材表面来判断塑化是否正常。

如果非常硬,没有弹性,表明外润滑过量,要降低,如果像泥膏状偏软,没有弹性,说明内润滑过量,要适当降低。

良好的塑化情况应该是有非常好的回弹性。就是手指一按感觉有弹力,回弹力越大越好,在填充较高的情况下,会按下一个小坑,如果马上会弹的,这时候塑化最好,如果按下一个小坑马上就能回复也算不错,小坑回弹的越慢配方配方越差,如果到出了第一个定型模还不能恢复的,就算比较糟糕了。一般是降低内润滑。这一般是在530用量足够的前提下,或者适当提高530用量。

还可以通过发泡物料离膜膨胀的情况来判断塑化是否恰当,一般塑化合适的配方应该是离开模具后才开始膨胀发泡,其发泡面角度根据不同厚度大致在60-80度左右。如果物料离开模具后一段距离后才开始膨胀,基本可以判断是外滑过量,造成所谓的延迟发泡。

如果物料离开口模口立即发泡,发泡角度很大,让人感觉仿佛在模具里面已经开始发泡似的,即所谓的提前发泡,基本判定是塑化过度,内润滑过多。

而且配方调整的结果往往都是走曲线形式的,有时候,同样的一个问题,我减少内润滑,你增加内润滑,都能达到同样的调整效果,这就是所谓的殊途同归。    

内润滑增加主要是改善物料的流动性,增加内润滑以后,物料整体的流动性加快,中间两侧出料都会加快,但是从高分子流变特性来说,中间流程短,影响更大,就是中间出料会更快一些。  

外润滑的作用是减轻物料与模具的摩擦,也能改善流动性,外润滑增加后,物料的出料情况也会改善,但是中间物料流程短,两侧的流程长,相对而言,增加外润滑后,两侧流动加快的程度比中间要高一些,所以总体上表现两侧出料的改善。

内润滑多,中间出料快,外润滑多,两侧除了快。就是说中间出料快的时候,可适当降低内润滑,两边不出料的时候,适当提高外润滑。

另外,内外润滑剂对制品表面的影响,很多时候,润滑体系基本上差不多,就是表面还有少许的瑕疵,比如波浪纹,V字水波纹,鲨鱼皮等等。这个时候基本上都是属于润滑剂微调了。   

一般情况下,波浪纹出现在中间,往往都是内润滑过量,这个时候按照挤出方向来看,波浪纹,V字纹都是箭头朝前的。往往还伴随着芯层中段有大泡孔、串孔等现象。应该降低内润滑。 如果出现在两侧,往往是外润滑过量,这个时候按挤出方向来看,波浪纹,V字纹都是箭头向后的。可适当降低外润滑。所以,内外润滑的调整往往要根据以上几个方面的影响综合评估来进行调整了。

青岛赛诺专注聚乙烯蜡等助剂的研发、生产、应用工作,为您提供抗析出、高润滑、超分散的产品体系。公司拥有成熟的技术研发团队,拥有先进的实验室对外开放,为有需求的客户提供配方优化、降本增效等技术支持,同时为顺应环保要求,我们还为企业提供助剂一包化、助剂无尘化服务。

 

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文章来源:青岛赛诺      编辑:青岛赛诺 

 

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