氧化聚乙烯蜡厂家分析PVC制品模具“结垢”原因及解决方法
PVC制品模具“结垢”的为问题,几乎所有的热塑性塑料都会发生这种问题。由于对制成品的要求增加,对改性剂、阻燃剂等添加剂的加入量的要求也相应增加.这些添加剂经常会在模具的模腔表面产生模垢。
还有一些其他原因可能使成型加工时产生模垢。那么青岛赛诺氧化聚乙烯蜡厂家带您一起了解PVC制品模具“结垢”的原因及具体解决方法。
一些最常见的原因有:
热降解;过度的剪切;排气不充分。
这些模垢的产生通常是由不同因素综合作用引起的。应当找出故障,准确分析出模垢产生的原因和防治方法。问题是模垢通常在几天之后才出现.
沉积的类型
每一类添加剂产生特定类型的模垢。阻燃剂能在高温下降解,降解产物可能会形成模垢。 抗冲击改性剂不但受高温度的影响,也受过度剪切的影响。在不利的条件下,改性剂可以从塑料中分离出来,在模腔表面形成模垢。
工程塑料需要高熔化温度的颜料,这些颜料可以降低工程塑料专用料的热稳定性,其结果是产生由塑料降解产物和颜料分解产物组成的模垢.
模具的有些部分特别热(如模),改性剂/稳定剂和其他添加剂可能粘在表面形成模垢。在这种情况下,必须采取一定的步骤改进加工成型的温度控制,或使用特殊的稳定剂。表中列出了可能引起模垢的原因以及防止模垢产生的方法。
突然出现
如果突然产生了模垢,可能是成型加工的条件发生了变化,或者是不同批次的塑料发生了改变。以下的意见可能会有所帮助。
首先,为了寻找模垢,应对熔体温度进行测量,用眼睛观查是否有料分解的迹象,例如看看是否有料烧焦的颗粒存在。可以检查塑料是否被外来物质污染,是否使用了与料不相容的清洗料,还应该检查一下模具的排气情况。下一步使用原色或彩色(非黑色)塑料。,机器开车约20分钟后关闭机器,拆卸喷嘴,机头甚至螺杆来。 检查结焦颗粒的组成,将它的颜色与原来的塑料进行对比,将很快查出问题的根源。
在一些情况下,这种技术会揭露一些意外的问题,但它只适用于小型机器(即螺杆直径不大于40mm的注塑机)。这些问题的消除将使在加工其他材料时,质量在一定程度上得到改进。类似的程序也适用于热流道的机器。
模具的保养
如果以上描述的方法不能阻止模垢的产生,那么就应对模具特别注意。
已经发现,模腔表面的积垢在其产生的早期,相对较容易清除。因而,应在特定的时间间隔,如每次轮班结束时,对模腔和排气孔进行清洗。一旦模垢已经比较厚时,清除工作将非常困难且十分费时。
因为模垢的化学组分变化很大,必须多次实验以研究确定最适宜的溶剂。除了传统溶剂外,一些非传统的产品也可解决这一问题,如烤箱喷雾剂或含有咖啡因的柠檬水。另一种方法是使用传统模型铁路用的清洁橡胶.
阻止模垢产生的建议
如果用热流道的模具加工对热敏的塑料,请记住,在这样的情况下,料在模具里停留的时间会较长,因而由于料分解而产生模垢的可能性就较大。
对剪切敏感的塑料应使用大尺寸的流道和浇口的模具来进行加工。多点浇口将减少流动距离,从而可以减小注射速度,取得较好的效果.
一般来说,成型加工时的有效排气可减少形成模垢的可能。在模具设计时就应注意提供充分的排气孔。最好采用自清洗式的排气孔放或模垢容为清除的排气孔。排气系统的改进常常会减少模具中的模垢
在有些情况下,可能需要在腔体表面应用特殊的不粘涂层来阻止模垢的形成,应进行试验以评估涂层的功效。钛氮化常常会降低积垢在模具的速度.
口模流涎
如果你挤出片材、膜、管、软管或者型材---你可得在任何这些工艺中面对口模流涎问题。
口模流涎显著表现为模唇堆料(堆积)。这种堆积物可能与挤出材料的颜色一样,在某些情况下也可能是黄色或红色的。这些堆积物常常沿着流动方向在挤出物上划出不可接受的纹道。过了一段时间后,这些堆积物会最终破碎并附着到挤出物上,最终引起额外的美学缺陷。
口模流涎常常也叫做积垢。为了找到问题的根本原因,你需要分析三大板块,以确定要归咎于什么原因:
材料:每种热塑性塑料都是独特的,共混合金是最蛋疼的品种。共混热塑性塑料(挤出树脂+助剂)具有助剂析出的最大可能性,助剂析出也称为迁移。例如,在硬PVC共混物中,添加有内外润滑剂,一般是低熔点蜡,它们会迁移到基体材料的表面。在这些组分中,还有增塑剂也添加到PVC中以增加PVC柔性。当达到临界剪切速率时,这些助剂都有析出倾向。
反应器牌号的聚烯烃,如聚丙烯和高、中、低密度聚乙烯较少有问题。但是,它们仍然可能成为加工者的灾星。许多聚烯烃热塑性塑料是不同分子量牌号的并用,以求达到某种特性。树脂供应商可能用低分子量树脂掺混高分子量树脂,以提高模量(刚性)。在高剪切速率下,低分子量树脂可能迁移,导致口模积垢。但是,对于聚烯烃和非共混热塑性塑料,口模积垢的根本原因一般不是与材料相关的,所以进一步的研究是必要的。
机器:接着要分析的一个版块是挤出机。最重要的是要知道你的挤出的实际条件,特别是机筒和螺杆。过分的螺杆磨损甚至是中等的机筒磨损都能引起问题。机筒和螺杆之所以引起问题,是因为单螺杆挤出机不是一个正向泵送设备,任何磨损都减少产量,从而要求更高的螺杆转速以维持所要求的产率。反过来,较高的螺杆转速又导致额外对热塑性塑料有害的摩擦热,最终引起熔体分离和口模流涎/积垢。
成型加工设备:加工设备在口模流涎问题上起重要作用。两个关键设计指标是牵引装置和通道长度。但是,在考虑口模设计之前,你应该检查模唇的状况。模唇应该是平直的,倒角到0.25mm。如果倒角半径较大,比如说0.75mm,材料可能在半径内积垢,出现一个连续流涎的区域。外观缺陷表现为挤出物上出现污痕。
牵引装置:根据最终部件的尺寸来确定的所设计口模的尺寸。口模尺寸对最终部件尺寸的比例用于抵消热塑性塑料挤出口模时的“膨胀”。
通道长度:平行于聚合物料流方向的钢的长度。通道长度比是通道长度与口模间隙(壁厚)的比例。
还要注意以下四个同样重要的事实:
1.短的通道口模表现出较大的热塑性塑料膨胀。
2.长的通道口模表现出较小的热塑性塑料膨胀。
3.较高的产量表现出更多的粘性热生成(摩擦热)。
4.较高的产量表现出较大的热塑性塑料膨胀。
由此看来,所希望的产量越大,出口膨胀就越大,这就必须匹配一个较长的通道,一个口模开口的翻边结构,或者一个较大的牵引。要记住,过大的牵引会导致危害热塑性塑料的残留应力。一旦拉伸超出标准限度,塑料就处于严重的应力状态,这时塑料想回到“舒服的”(松弛的)位置,这样在受到冲击或压力时就会疲劳。
如何消除积垢现象
模具积垢的原因与模具出口的应力有关。树脂流沿着模具内表面缓慢流动,但在流出模具时会突然的加速流动,这种突然的加速在熔体内产生强大的应力,出于这一应力,低分子量聚合物组分与熔体其他组分分离,并堆积在模具出口处。因此,解决方案包括:减少模具出口处的应力或减少熔体内聚合物组分分子量的差距。这些涉及到对加工工艺、材料或模具的设计改进。
1.改善加工工艺
提高模具和熔体的温度,是减少模具出口处应力的一种方式,但会产生其它的问题,如材料的降解,导致熔体内低分子量组分的剧增。因此,熔体和模具温度的变化应分开进行考量。还有一种可能是,模具温度的降低可能会使模具内表面产生一个冷树脂层,它向模具出口处流动的速度极慢,由于流速的差异,冷树脂层与主体热树脂流分离,从而形成积垢。
首先,确定熔体温度,然后依据熔体温度来设计模具的形状。在这里,标准熔体热电偶往往不够精确,所以需采用手动检查熔融温度的方式。这虽然有些困难,但为了消除模具积垢现象,它值得一试。此外,模具出口的表面温度要比模具本身的温度低,需要采用表面热电偶来检查模具出口处的温度。
在模具出口处采用鼓风机,可有效帮助减少和控制积垢的产生。鼓风口应该是棒型,并与挤压剖面外形一致,采用钻孔吹出压缩空气。鼓风机可以将任何烟雾状物和可压缩的物体带离模具,这种方法的另一个好处是鼓风的同时,可以冷却模具积垢,使其不易被氧化而变暗。氮也可以用于防止氧化,但要小心控制吹的力度或不能过度冷却模具,因为这可能影响压出型材的质量。
2.改善材料
不同的材料可产生不同类型的模具积垢,从薄的易流动的,到厚的松软的。薄的易流动的积垢,可能由低分子聚合物组分造成,它们在模具出口处挥发,并沉积于模具表面。厚的松软的积垢,则往往是由熔体内部局部的泡沫造成,如材料之间的兼容问题,或模具内的应力过高。在这里,需要留意树脂内是否有过多的水分和树脂降解退化,以及熔体的断裂,或通风不够充分。
一些供应商提供的树脂比其它的更容易发生积垢问题,到目前为止,市场上的树脂还没有完全统一的规格。如果发生模具积垢的现象,可以尝试采用另一家同级供应商的材料。如果发现积垢现象在采用新材料后得到改善,可将信息通报原来的树脂供应商,相信他们会很有兴趣地听取和分析材料可能存在的性能问题,并着力解决。
不同供应商提供的树脂的低切粘度可能较为接近,但拉伸粘度却很不同。如果没有其他的性能差异,试图测试拉伸粘度。具有较高拉伸粘度的树脂,在加工时产生积垢问题的可能性较大,这源于它在模具出口处的应力更高的缘故。
离模膨胀率高的树脂,有时积垢率也会较高。窄分子量分布的树脂,具有较低的离模膨胀率,但是这并不意味着积垢的可能性较低。因为,窄分子量分布的树脂往往不易于加工,因为它容易生成大量的低分子量分子组分,而这反过来又可能会加剧模具的积垢现象。
加工商正努力尝试采用一些化学方法测试模具的积垢程度。再生废料在之前的处理过程中因热降解,往往产生了大量的低分子量组分。添加一些能减少降解的添加剂或能够聚合降解分子的扩链剂,可能会对改善积垢有所帮助。如果这些方法都行不通,那只能将材料再转售给别人了。
有时,用一些润滑油可有助降低积垢。但用得太多,又可能会增加积垢率。不同组成部分之间的化学相容性在这里也起到了重要作用。例如,极不相容的聚合物熔体一起混合,往往产生极严重的模具积垢现象。在这种情况下,利用增容剂可以得到一定的缓解。也可加入少量含氟聚合物加工助剂,以减少模具出口的应力。
青岛赛诺生产的聚乙烯蜡具有良好的润滑性,能够及时的避免积垢现象。得到了下有制品用户的高度认可及评价。
某些类型的模具积垢会迅速氧化,变成棕色或黑色。添加一些抗氧化剂,可以解决这一问题。虽然不能解决模具积垢的问题,但它可以使积垢在挤压型材或成型产品上不那么明显,从而减少积垢对成品质量的影响。
3.改善模具
在模具表面涂覆含氟聚合物防止模具积垢,如聚四氟乙烯,现已取得了一定的成功。更为有效的方法是金属涂层,结合模具内部涂覆的含氟聚合物,可减少模具出口处的应力。
口模流道设计,也已成功地用于研究模具出口处的应力和评估压铸出口几何形状的变化。通过改善模具出口的几何结构来减少应力,将是未来持续发展的新课题。
一些加工商和树脂生产商的口模流道设计已获得了专利。通过修改模具出口来改善积垢现象的可能形状包括:方形、锥形出口、半圆形、向外敞开的梯口、向内的梯口、向外展开的裙状出口。
增大模具的刃口斜度也可有效减少膨胀,或者,大模腔的模具可减少模具出口处的应力,然后再将挤压型材切割成理想的尺寸。
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,拥有先进的国际化实验室对外开放,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。
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