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PVC配方調整綱要/PE蠟廠家

杭州泓納科技有限公司,PVC穩定劑,改性劑,氧化聚乙烯蠟

一、各種潤滑劑對PVC塑化快慢的影響對比

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由上圖流變得出硬脂酸鈣塑化最快,單甘脂次之,60再次之,再次是硬脂酸鉛、氧化聚乙烯蠟,硬脂酸,PE蠟,石蠟塑化最慢。增塑劑環氧大豆油對于改善熔體流動性的作用比較明顯。

潤滑劑一般同時具有內潤滑跟外潤滑的特性,而不能絕對來說具有單一性能。從使用效果來說,極性越大,跟PVC相容性越好,增加PVC分子間流動性效果越明顯,內潤滑性占主導,相反,非極性越突出,外潤滑性占主導。

實際應用中,常用潤滑劑硬脂酸鈣、單甘脂、PETS、60、16等的內潤滑性比較突出;PE蠟、石蠟、74等的外潤滑性比較突出。硬脂酸、316系列氧化聚乙烯蠟,內外潤滑性均沾,316系列脫模性比較好。

二、潤滑劑為什么會析出?

1、內潤滑多了,流動性很好,塑化時間變短,但是多余的內潤滑會轉變成外潤滑效果,造成析出,例如硬脂酸、硬脂酸鈣造成的析出及結垢問題;

2、外潤滑多了,塑化變差,變慢,因為跟PVC相容性差,加多后會造成嚴重析出;

3、潤滑劑中的小分子物質影響,舉個很經典的例子,單甘脂,本身單甘脂是一種很好的內潤滑劑,但是由于廠家生產過程中為降低成本,添加多量的甘油,造成單甘脂中含有很多甘油成分,甘油分子量低,很容易在PVC加工過程中的析出,實際好的單甘脂添加量正確,是不會造成析出的。

   當然,內外潤滑也不能太少,講求內外潤滑平衡。內潤滑太少,流動性不好,塑化時間延長,扭矩大。外潤滑太少,流體發粘,造成糊料或者光澤度不夠等現象。

三、潤滑劑的協同應用

   潤滑劑熔點不同,內外潤滑效果不同,跟PVC相容性不同。因此一個完美的PVC配方中往往需要多種潤滑劑配合使用,以達到理想的效果。

   熔點低的潤滑劑初期效果較好,這類潤滑劑有石蠟、硬脂酸丁酯、硬脂醇、多元醇酯類、硬脂酸等。

   熔點適中的潤滑劑,熔點范圍大約100-125度,作為中期潤滑,這類潤滑劑有硬脂酸鉛、硬脂酸鎘、PE蠟、OPE蠟等。

   熔點高的潤滑劑一般作為后期潤滑使用,這類潤滑劑有硬脂酸鈣、硬脂酸鋇、316等。

   配方中單獨使用硬脂酸鈣,可加速塑化,提高熔體粘度,增大轉矩,并具有一定脫模效果,而單獨使用石蠟,表現出延遲塑化,降低轉矩,無脫模作用.將硬脂酸鈣和石蠟(聚乙烯蠟)按一定比例混合使用時,表現出了良好的效果,物料轉矩值可降低很多,這是由于石蠟滲入硬脂酸鈣分子間,強化了潤滑作用,表現出很強的協同效果。相同作用的還有硬脂酸與石蠟。

   在實際生產中我們最常見到的組合是60+74,16+74/70s,60+316+PE蠟,硬脂酸+硬脂酸鈣+石蠟+PE蠟,硬脂酸+PE蠟,硬脂酸+石蠟,60+316+石蠟+PE蠟+硬脂酸鈣等

   在PVC配方中使用多種潤滑劑,互相滲透,彌補溫差,不僅可以減少潤滑劑的使用總量,還能使PVC配方料的加工范圍變寬,提高PVC熔體結構的均勻性,提高材料的力學性能和外觀質量,保證物料擠出過程的潤滑平衡。

四、潤滑劑的穩定作用和協同性

  部分潤滑劑如脂肪酸皂類,本身具有熱穩定作用,潤滑劑添加后降低了加工時的物料溫度,所以對熱穩定具有良好的作用,如白色制品硬脂酸加入后明顯比不加顏色更白。單甘脂、季戊四醇酯等具有螯合作用,減少了PVC的催化分解。

  鉛鹽穩定劑,極性強的潤滑劑與PVC相容性更好。有機錫本身具有一定的增塑作用,物料塑化較快,注意協同配合塑化慢一些的潤滑劑。稀土穩定劑本身與潤滑劑協同作用較好,能促進物料熔融塑化。

   PVC制品配方的關鍵就在于潤滑劑,也是配方中最難的部分,軟硬度的調整只需要調整增塑劑用量即可,穩定劑的用量基本是一個定值,唯獨的變量就是潤滑劑,使用對了,產品力學性能好,表面關澤度強,連續生產時間長。配合不好,大了擠不出正常產品,小了說產品力學性能變差,制品發黃,蝴蝶斑,波浪紋、魚鱗紋,蝴蝶斑等,因此潤滑劑的作用不可小覷。

五、如何判斷內、外潤滑平衡

(1) 內、外潤滑均不足。特點是熔體粘度較大,塑化扭矩較大,熔體粘壁現象嚴重,內表面不光滑;表現在轉子上熔融實驗料不好清理。嚴重的有可能提前熱分解,制品力學性能較低。如果內、外潤滑平衡,其熔融試驗料一碰就下來,轉子表面基本不粘熔體料。

(2) 內、外潤滑劑均過量。塑化扭矩較小,有析出現象,雖然試樣光滑度很好,但力學性能較低,易脆,嚴重時用手擦拭試樣有油樣感覺。

(3) 內潤滑劑較少、外潤滑劑較多。塑化時間明顯地延長,由于內潤滑劑較少,樹脂內摩擦力較大,也容易造成熱分解。塑化扭矩有所增大,有時用手感覺試樣表面有涂油的感覺,試樣變脆。

(4) 內潤滑劑較多,外潤滑劑較少。塑化時間明顯地縮短,使樹脂提前塑化,造成高黏度熔體受到剪切力作用的時間過長,同時有較嚴重的黏附現象,轉子不好清理,也造成了熱穩定時間縮短,制品或試樣有分解黃線。     

總之,外潤滑劑用量不足則有黏附現象,塑化時間短,試樣表面不光滑;外潤滑劑過量則塑化時間明顯延長,力學性能下降,變脆,可能有析出現象,嚴重時手拭有油樣感覺。內潤滑劑用量不足則塑化扭矩較大、塑化時間較長;內潤滑劑過量則塑化時間較短、塑化扭矩較小,但熱穩定時間也變短,有熱分解現象,試樣內壁不光滑。       

研究與實踐均表明,一般情況當塑化度60%時,拉伸強度最高;當塑化度65%時,沖擊強度最高;當塑化度70%,斷裂伸長率最高;另外,出于多種原因的考慮,不同制品對塑化程度均有不同要求。不完全塑化,不僅質量好,產量高,能耗低,還可以降低熱穩定劑用量,有利于生產成本的降低。在充分考慮熱穩定劑及其他助劑等因素對潤滑作用影響的前提下,通過調整內、外潤滑劑的品種與數量,可以調控塑化速率,增加樹脂的流動性,改善樹脂的黏附性。由于PVC配方是塑料配方中最復雜、所使用小料種類最多的一種,對于調整內外潤滑平衡,大家要多摸索多思考,才能掌握調整潤滑。

六、UPVC制品潤滑體系的判斷和調整

   首先,是要保證物料在料筒里面有一個比較適合的塑化度,就是在真空口物料能成團或者纏繞(回收料較多的情況下)在螺桿上。這個可以說明,塑化馬馬虎虎了。如果塑化成團,還要看看塑化團的斷面有沒有光澤,有沒有滋潤感,如果沒有光澤,塑化還是稍稍欠缺一點的。但是僅憑這一點還不能判定塑化度是否合適,還要根據模具的出料情況和制品的發泡情況來判斷。但是如果在真空口看不到料,就可以判斷外潤滑過量了。如果四區或者五區的溫度一直降不下來,或者冷卻風扇幾乎沒有停歇的轉動時,也可以馬上判定,塑化過頭了。

其次,就是從物料在?诘那闆r來判斷了。  

   從對于發泡產品。從模具出來的物料可以是表面來看,如果表面出現密集的直徑一公分甚至更大的鼓包,是塑化不夠,應該增加內潤滑。如果表面出現很細微的小泡破裂,這是塑化過度,應降低內潤滑。這些都是比較極端的情況。如果表面良好,可用拇指來捏板材表面來判斷塑化是否正常。如果非常硬,沒有彈性,表明外潤滑過量,要降低,如果像泥膏狀偏軟,沒有彈性,說明內潤滑過量,要適當降低。良好的塑化情況應該是有非常好的回彈性。就是手指一按感覺有彈力,回彈力越大越好,在填充較高的情況下,會按下一個小坑,如果馬上會彈的,這時候塑化最好,如果按下一個小坑馬上就能回復也算不錯,小坑回彈的越慢配方配方越差,如果到出了第一個定型模還不能恢復的,就算比較糟糕了。一般是降低內潤滑。這一般是在530用量足夠的前提下,或者適當提高530用量。     

還可以通過發泡物料離膜膨脹的情況來判斷塑化是否恰當,一般塑化合適的配方應該是離開模具后才開始膨脹發泡,其發泡面角度根據不同厚度大致在60-80度左右。如果物料離開模具后一段距離后才開始膨脹,基本可以判斷是外滑過量,造成所謂的延遲發泡。     

如果物料離開口?诹⒓窗l泡,發泡角度很大,讓人感覺仿佛在模具里面已經開始發泡似的,即所謂的提前發泡,基本判定是塑化過度,內潤滑過多。而且配方調整的結果往往都是走曲線形式的,有時候,同樣的一個問題,我減少內潤滑,你增加內潤滑,都能達到同樣的調整效果,這就是所謂的殊途同歸。內潤滑增加主要是改善物料的流動性,增加內潤滑以后,物料整體的流動性加快,中間兩側出料都會加快,但是從高分子流變特性來說,中間流程短,影響更大,就是中間出料會更快一些。      

外潤滑的作用是減輕物料與模具的摩擦,也能改善流動性,外潤滑增加后,物料的出料情況也會改善,但是中間物料流程短,兩側的流程長,相對而言,增加外潤滑后,兩側流動加快的程度比中間要高一些,所以總體上表現兩側出料的改善。     

內潤滑多,中間出料快,外潤滑多,兩側除了快。就是說中間出料快的時候,可適當降低內潤滑,兩邊不出料的時候,適當提高外潤滑。另外,內外潤滑劑對制品表面的影響,很多時候,潤滑體系基本上差不多,就是表面還有少許的瑕疵,比如波浪紋,V字水波紋,鯊魚皮等等。這個時候基本上都是屬于潤滑劑微調了。       

一般情況下,波浪紋出現在中間,往往都是內潤滑過量,這個時候按照擠出方向來看,波浪紋,V字紋都是箭頭朝前的。往往還伴隨著芯層中段有大泡孔、串孔等現象。應該降低內潤滑。如果出現在兩側,往往是外潤滑過量,這個時候按擠出方向來看,波浪紋,V字紋都是箭頭向后的?蛇m當降低外潤滑。所以,內外潤滑的調整往往要根據以上幾個方面的影響綜合評估來進行調整了。

七、結論

   潤滑劑根據其具體作用一般分為內潤滑劑、外潤滑劑和內外潤滑劑。具體表現如下:

1、內潤滑少,外潤滑多的表現

   外潤滑劑主要是減少聚合物熔體與螺桿、料筒和模體之間的黏結強度,降低它們之間的摩擦力;塑化所需要時間較長,熔融物料流動性差,塑化扭矩較大,制品力學性能下降,變脆,還可能出現析出現象,嚴重時用手試有油樣的感覺。

2、內潤滑多,外潤滑少的表現

   內潤滑劑是降低聚合物分子之間的摩擦力,增加聚合物的加工流動性和均勻性。區分內、外潤滑劑的關鍵是潤滑劑與聚合物的相容性,外潤滑劑相容性小。塑化時間較短,有較重的粘附現象,制品表面光澤度差,有可能熱穩定性變差。

3、小結

外滑過多,擠出速度雖然快,但物料易生,塑化不好;     

外滑用量不足,則有粘附現象,塑化時間短;     

內滑過量,擠出量大,物料塑化不好,力學性能下降,有可能有析出現象;     

內滑用量不足,則塑化扭矩較大,塑化時間較長。     

內外潤滑劑用量不足。則是塑化扭矩大,熔體粘附性嚴重,可能發生熱分解。     

內外潤滑劑用量過大。則是析出嚴重,制品力學性能下降,二次加工性能差。     

內潤滑劑較少,外潤滑劑較多。則塑化時間較長,塑化扭矩大,有析出現象。     

內潤滑劑較多,外潤滑劑較少。則是塑化時間較短,熔體粘附性嚴重,可能發生熱分解。



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