新型代木PVC發(fā)泡板

1.選材與配方設(shè)計

(1)PVC樹脂PVC樹脂是板材的主要成分,其型號對板材的物理力學(xué)性能和加工性能起著主導(dǎo)作用,對發(fā)泡工藝也具有很大的影響。樹脂粘度太高,發(fā)泡工藝不好,泡孔結(jié)構(gòu)差,板材密度高、硬度大,表面不光潔,加工困難;樹脂粘度太低,雖然加工容易,但發(fā)泡也不好,板材的物理力學(xué)性能差。通常K值在58~60的S-700型PVC樹脂最合適。對表面質(zhì)量要求不高的板材,選用S-800型PVC樹脂。

(2)機機機主有碳酸氨、碳酸氫鈉;有機發(fā)泡劑主要有偶氮二甲酰胺(AC)二品丁腈等。采用AC發(fā)泡劑,其分解程度高,一般在195-200℃時發(fā)泡、 AC發(fā)泡劑易在PVC熔體中分散,產(chǎn)生的氣泡均勻致密,適用于網(wǎng)孔泡沫體。 AC的用量直接關(guān)系到板材密度和質(zhì)量。通常情況下，板材的密度是隨著AC用量的增加而減小的。但是若體中氣的氣壓大于熔體強度時,部分氣體會沖破泡壁逸出,導(dǎo)致板材密度增大,板材質(zhì)量下降。一般情況下，AC的用量在0.3~0.5份為宜。(3)發(fā)泡調(diào)節(jié)劑從發(fā)泡過程看,要想得到均勻致密的閉孔泡沫結(jié)構(gòu),首先要求樹脂的凝膠化必須發(fā)生在發(fā)泡劑的分解之前,其次熔體要有足夠的強度和彈性,保證氣體不沖破泡壁。由于PVC不具備這些特性，必須加人一定量的發(fā)泡調(diào)節(jié)劑ZB-530(丙烯酸類)加以改性。

ZB-530的溶解度參數(shù)是9.2,與PVC的溶解度參數(shù)9.7相近，說明ZB-530易于在PVC中分散。在使用ZB-530后,PVC塑化時間明顯縮短,促進了其凝膠化,使AC受熱分解產(chǎn)生的氣體盡快地溶解在 PVC熔體中。另外,ZB-530中的丙烯酸彈性體貫穿在整個PVC熔體中,與PVC分子鏈相互纏繞,大大提高了PVC熔體的強度和彈性,使熔體能夠具有與膨脹氣體相適應(yīng)的強度和伸長率,以保證氣體在膨脹過程中形成細小致密、相互獨立的泡孔,從而降低制品的密度,使熔體在較高的擠出速率下,板材表面光滑、泡孔結(jié)構(gòu)均勻。

在生產(chǎn)中,如何控制熔體強度和粘度與發(fā)泡劑分解膨脹氣壓的平衡,是保證板材密度和泡孔結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵。一般情況下,熔體強度和粘度是隨著ZB-530用量的增加而增大的。但是如果ZB-530用量過大，會使熔體強度過高,以致于阻礙發(fā)泡,造成板材密度過高。同時ZB-530用量過大,會使熔體粘度過大,導(dǎo)致擠出轉(zhuǎn)矩過大,物料極易粘附在螺桿和模具上,在生產(chǎn)開始不久即造成糊料。ZB-530的用量一般為4~8份。

(4)穩(wěn)定劑加穩(wěn)定劑是為了抑制PVC受外界因素影響而引起破壞。研究者采用的是三鹽基硫酸鉛二基硫酸鉛。其對初 211

期著色性小,可使制品表面光潔、有抗氧化利屏蔽紫外線的能力候性優(yōu)越,而且兼有加工改性和潤滑作用。但在PVC體系中，由于

用量要大些,一般為4-6份。 會與金屬鹽發(fā)生化學(xué)反應(yīng),成金屬羥酸鹽使體系穩(wěn)定性下降穩(wěn)定

(5其對設(shè)備的摩擦和粘附,降低物料的內(nèi)摩擦,以及改善制品表面粗糙度,原料配方中需加入內(nèi)潤滑劑、外潤滑劑。研究者選用硬脂酸作內(nèi)潤滑劑.石蠟作外潤滑劑。潤滑劑用量過少,物料易粘附在設(shè)備表面,發(fā)生糊料;用量過多,會影響塑化效率,延長塑化時間,造成物料塑化不良,板材表面不光潔。其用量一般為2~3份。

(6)填充劑填充劑的入可善PVC的成型加工性能,賦予其新的性能并降低成本。研究者選用輕質(zhì)碳酸鈣,其成本低、無毒、白度高,另外輕質(zhì)碳酸鈣粒度越小,填充效果越好。其用量一般為5~7份。

(7)其他助劑在配方加1~2份環(huán)氧大豆油,有利于提高熔體的彈性和泡壁的柔韌性,兼有穩(wěn)定劑的作用。根據(jù)不同產(chǎn)品及不同要求，適當調(diào)節(jié)著色劑、抗靜電劑、阻燃劑、驅(qū)避劑等其他助劑的比例。

(8)配方(質(zhì)量份)PVC 100 發(fā)泡劑AC 0.3~0.5 發(fā)泡調(diào)節(jié)劑 4-8 穩(wěn)定劑 4~6 潤滑劑 2~3 輕質(zhì) CaCOs 5-7 環(huán)氧大豆油 1-2

2.主要設(shè)備

德國BREYER公司生產(chǎn)的KMD-125 PVC自由發(fā)泡板材擠出生產(chǎn)線。

3.制備工藝

(1)工藝流程硬質(zhì)PVC自由發(fā)泡擠出板材生產(chǎn)線的工藝流程見圖2-12。

(2)工藝條件的設(shè)置

1)混合工藝。物料的混合通常是在高強力的渦輪式混合機和冷混合機組中進行。物料混合效果的好壞對擠出成型及板材的外觀質(zhì)