下面聚乙烯蜡小编来分享结皮发泡PVC塑料板材生产技术和质量影晌因素

生产结皮低发泡PVC塑料制品与其它塑料挤出制品相比，除需要在一定熔压下良好塑化成型外，同时还对发泡孔的大小、数量和均匀程度以及结皮厚度、硬度、亮度、光洁度等有相应的技术要求。发泡体质量不仅与配方、原材料相关，也直接受挤出机螺杆的剪切性能、熔体压力、温度、挤出(牵引)速度、口模模唇间隙、定型模板间隙、冷却水温度等因素的影响和制约。因此，结皮发泡塑料制品与其他挤出塑料制品相比，具有一定的技术难度，从实践和理论上有许多未解的课题值得行业技术人员进行研究和解决。

1 结皮发泡PVC塑料板材的生产技术及其特点

结皮发泡PVC塑料制品生产的技术难点是发泡。发泡是熔体黏度上升和扩张，发泡剂产生的气体压力和大气压力共同作用的结果。

发泡过程一般要经历3个阶段：

(1)发泡气体在挤出机内一定的温度、压力下溶入已塑化均匀的混合料熔体中并达到饱和状态，形成气泡核；

(2)熔体从口模挤出，随压力释放、过饱和的溶解气体成核、膨胀、析出，在定型模板间隙内生成均匀、密集的泡孔；

(3)在定型装置冷却作用下，发泡制品固化定型。质量优异的结皮发泡PVC塑料制品具有泡孔多而密，小而均匀，密度与厚度符合要求，外表平整，硬度及亮度高等特点。

2 结皮发泡PVC塑料板材质量影响因素

直接影响塑料泡孔结构质量的主要原料是发泡剂与发泡协调剂。稳定剂、润滑剂、碳酸钙等原料及挤出工艺控制对发泡质量有一定促进与协调作用。由于发泡制品在挤出生产过程中熔体的塑化温度必须略低于发泡剂的分解温度，PVC树脂平均聚合度越低，熔体塑化所需要的加工温度也就越低。要得到发泡充分的发泡塑料制品，采用的树脂黏度不宜过高。同时结皮发泡塑料板材与其它发泡制品相比，因板材成型横截面较宽，从挤出机头进入口模要分布到一个1.3 m左右的宽度，为了有利于气泡的分散与膨胀，板材整个横截面压力应协调一致，对熔体流动性要求较高，其选用的树脂分子量一般较小，如SC-7或SC-8型悬浮法疏松型树脂比较适宜。

2.1 原材料对发泡质量的影响

2.1.1发泡剂

发泡剂与PVC树脂混合均匀后，随树脂熔融、塑化、挤出的同时，发泡剂分解，释放出气体，促使制品成微孔结构。发泡剂的单位发气量与用量直接决定了发泡制品的密度。发泡剂用量越多，在熔体内形成的泡孔数量越多、孔径越小，制品密度越低。发泡剂大致可分为吸热型、放热型与放热平衡型。偶氮二甲酸铵(简称AC)属放热型发泡剂，发泡率高，为190～260 ml/g，分解速度快、放热极大，但发泡时间短，突发性强。当AC发泡剂用量过多时，发气量过大，会在局部产生较大的气泡和空穴，固体残留物也增多，对于厚板挤出时可能会因内部过热而产生烧焦现象。而无机发泡剂碳酸氢钠(NaHCO₃)属吸热型发泡剂，虽发泡率较低，但发泡时间长，和AC型发泡剂并用，可以起到互补和平衡的作用。放热型发泡剂提高了吸热型发泡剂的发气能力，吸热型发泡剂又可使前者冷却、稳定和均衡释放气体，抑制厚板内部过热降解，减少残留物析出，并有增白作用。在不影响发泡率的前提下，适当多添加吸热型发泡剂，取代部分放热型发泡剂，能抑制多添加放热型发泡剂带来的副作用，延长生产周期。比如用0.4份AC发泡剂和0.8份NaHCO₃，会比单纯添加0.8份AC发泡剂产生更佳的发泡效果。但如加入过量的NaHCO₃会使制品泡孔变粗，而影响产品断面的细密性。发泡剂1232或BLA-616属放热与吸热平衡型发泡剂，分解无诱导期，分解速率快，10min左右即可达到最大发气量，放气缓和无突发，最大发气量达156 ml/g，其分解温度介于PVC加工温度范围。可用于尺寸较厚，形状复杂的制品动态成型过程，以保证发泡性能的稳定。

发泡剂的用量应和发泡倍率，即定型模板间隙与口模间隙比相适应，发泡体容积应略大于定型模板所提供的空间。若发泡容积小于定型模板所提供的空间，泡孔数量少，制品密度大，并会因缺料，使板面不平整，出现横向凹槽；若发泡容积过大，在定型模板间隙作用下，随熔体压力增加，发泡受限，会产生破泡或串泡，制品的密度同样也会增大。

2.1.2发泡调节剂

发泡调节剂的作用机理类似于加工助剂，物料在发泡过程中，发泡剂分解的气体在熔体中形成气泡，这些气泡存在体积小的泡孔向体积大的泡孔扩展的趋势。气泡的大小和数量不但与发泡剂的添加量有关，还与聚合物的熔体强度有关。发泡调节剂的长分子链缠绕粘附在PVC的分子链上，形成一定的网状结构。一方面促进物料塑化，另一方面提高PVC的熔体强度，使发泡过程中泡孔壁能够承受泡孔内气体的压力，不致因为强度不足而破裂。发泡调节剂可以使产品泡孔小而多，泡孔结构更均匀、合理，从而降低发泡体的密度。但若使用过多的发泡调节剂，由于熔体强度太大，使得熔体中的气泡无法扩展，而使产品密度提高。在硬质PVC低发泡挤出配方中，发泡调节剂的用量一般为4%～8%，可根据发泡调节剂的效率、制品密度和截面是否存在破孔等情况进行调整。发泡制品的密度不但与发泡调节剂的添加量有关，也与发泡调节剂的分子量有关。分子量越大，其作用越大，相应的加入量亦可减少。一般发泡制品除ACR401外，还需要添加分子量更大的发泡调节剂，如HL100或HL530等，或者用HL100或HL530等取代ACR401，以利于进一步促进塑化和增强熔体强度，改善产品表面质量。

2.1.3稳定剂

稳定剂在结皮发泡PVC板材的生产中除起热稳定作用外，还起着降低发泡剂分解温度与调节发泡速度的双重作用，亦称为AC发泡剂的活化剂(促进剂)。纯AC发泡剂的分解温度为210℃左右，加入稳定剂后，其分解温度及发气量会随之下降。分解温度越低，发气量越大。

由于物料中的AC发泡剂消耗了部分稳定剂，为了保持相同的热稳定性，在含AC发泡剂的配方中，对AC发泡剂有促进作用的稳定剂用量也必须相应增加。稳定剂用量增加，有利于增加发气量，但过多添加稳定剂，又会致使发泡剂在挤出机内提前分解，致使发泡气体从加料孔与真空孔散失。反之，稳定剂不足，则会导致制品表面泛黄、脆性很大。

2.1.4润滑剂

在含发泡剂的PVC熔体中，因气体分子在PVC分子间起隔离、润滑的作用，在相同的温度和剪切条件下，含有发泡剂的PVC熔体比不含发泡剂的PVC熔体黏度小，但由于发泡体比非发泡体在壁面上滑动性差，黏度对剪切速率的敏感性比不含发泡剂的PVC熔体大。因此，PVC低发泡制品的润滑与PVC不发泡制品有所不同。在PVC低发泡制品的挤出成型过程中，熔体从挤出机进入横截面较宽的F1模型腔，以形成表面光滑平整、密度一致、厚度均称、不易破裂的制品。润滑剂对熔体的流动性、发泡制品表面的光洁度、发泡气体的混合与分布都有影响。根据熔体流动性，生产结皮发泡板材应采用内外润滑平衡、多种润滑剂复合为宜。外润滑可以提高制品外观光洁度，利于脱模。但若外润滑剂用量过多，会导致发泡制品塑化不良、模具内结垢和在制品表面析出，也会在制品表面出现某些缺陷；若外润滑剂用量太少，挤出机5区温度不易控制，易超温，从而致使合流芯温度过高，板材中间出现大泡、串泡、发黄及板材表面粗糙等缺陷。添加内润滑剂有利于物料均匀分散，均衡塑化和熔体的流动性。内润滑剂用量不足，物料分散性不好，塑化不均，制品厚度难以控制，表现为板材中间厚，两面薄，同时，还有可能出现粘附或局部过热现象；内润滑剂用量过多，会使发泡制品发脆，耐热性能下降，并在一定温度和熔压作用下，转化为外润滑，致使润滑失衡。发泡板材挤出过程中板面出现的纵向与横向槽沟即是典型的润滑失衡表现。由于外润滑剂过剩，推迟了塑化，随流动速度提高，口模出料过快，板面上会呈现纵向槽沟，当槽沟积累到一定程度，在定型模板阻力作用下，板面又会呈现横向槽沟。

2.1.5碳酸钙

硬质PVC板材加工中常用的CaCO3有2种，即轻质CaCO3，和重质CaCO3。前者采用化学方法制得，后者是采用粉碎和研磨等物理方法制成。轻质CaCO3的粒子比重质CaCO3细，纯度高，含无机杂质少。在同样用量下，填充轻质CaCO3的制品表面划伤和折弯白化比填充重质CaCO3的小。轻质CaCO3的最大特点是具有补强作用，可以提高制品的抗冲击强度，还可以提高发泡质量，使泡孔更均匀、细密。另外，CaCO3在PVC分解时还可吸收部分HC1，从而使产品的阻燃性和抑烟性能有所提高。

在结皮低发泡PVC制品配方中加入CaCO3，除起降低成本、增加刚度外，同时也起成核剂的作用。适用于结皮低发泡PVC板材生产的CaCO3 ，(及钛白粉)，其粒径一般均在5 m以下，加工时，它们能均匀地分散到熔体中形成“热点”(成核点)，这些“热点”可以降低局部区域的黏度和表面张力，在发泡剂分解时容易吸附气体形成气泡核。因CaCO3，本身刚性较大，具有减缓熔体变形和移动的能力，可以抑制泡孔过大而影响泡孔数量。CaCO3 的加入能增强发泡效果、改善泡孔质量、提高发泡制品强度。

CaCO3 的粒径大小及添加量对发泡都有影响。其粒径越大，在相同添加量下分散在熔体中的“热点”也越少，并且颗粒越粗，气体不容易以其为中心形成气泡核；CaCO3 粒径太小，容易聚集，形成粗粒子，从而影响其分散性，造成气泡核减少。CaCO3，粒径在1-2 um时，产品的发泡倍率可以达到较大。有研究表明，当发泡剂的用量一定时，成核剂浓度增加10倍，气泡的数量增加4倍，每个气泡体积下降到原来的2%CaCO3 用量不足时，在熔体内没有足够的成核“热点”，从而不能形成更多的气泡，使得产品的发泡倍率偏低；CaCO3加量太多时，虽然能形成更多气泡核，但由于熔体强度降低，熔体中的气泡扩展时容易产生破泡，减少了气体的有效利用。且因CaCO3本身密度较大，用量过多，反而不利于降低制品密度。

综上所述，发泡剂与发泡调节剂、CaCO3，等原料用量都有一个限值和相互制约问题。在生产实践中一定要经过反复试验，充分发挥各类原料协调效应，找到最佳平衡点，实施最优化配比，充分提高熔体发泡效率。

相关产品：赛托蜡、低聚物、聚乙烯蜡、EBS、光亮分散润滑剂、环保稳定剂专用蜡、硬脂酸锌、抗氧剂、氧化聚乙烯蜡

文章来源：青岛赛诺      编辑：青岛赛诺

版权所有，转载请注明出处：www.qdsainuo.com