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PVC挤出机各段的温度设计 PVC挤出机挤出工艺温度优化的基准

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摘要:PVC挤出机对温度有着严格的要求,每一段的的温度设定都不同,给料段l85℃—195℃;压缩段、熔融段一般在180℃;计量段、挤出模具模体段一般应设定在170℃-180℃;口模段一般在190℃-210℃。PVC挤出机挤出工艺温度优化需要参照PVC树脂的热稳定性、塑化度、与CPE共混体系的加工温度。下面我们就一起来看一下PVC挤出机各段的温度以及PVC挤出机挤出工艺温度优化的基准。

一、PVC挤出机各段的温度设计

挤出机螺筒各段及合流芯、模具各段温度具体设定大致如下:

1、给料段:185℃—195℃,依据挤出机剪切性能和挤出量大小而定,确保显示温度至少>185℃;挤出量越大的这段要求温度越高,以便粉料能快速受热玻璃化而形成小块状。

2、压缩段:一般在180℃,也可根据实际挤出速度适当提高,穿线管生产在这一段是超过180℃的,达到了190℃—195℃排水管的生产,大致差不多180℃。

3、熔融段:一般在180℃,也可根据实际挤出速度适当提高,穿线管生产在这一段是超过180℃的、达到了190℃—195℃排水管的生产,大致差不多180℃。

4、计量段:计量段的温度在整过挤塑过程中是非常重要的,其重要性在某种意义上甚至超过给料段。温度一般应设定在170℃-180℃,依据挤出机剪切性能和挤出量大小而定,确保显示温度≤185℃。因计量段内部剪切热很大,容易造成熔体升温,而过高的熔体温度会加速PVC分解形成制品发黄、变色线、发泡等等影响制品质量的情况出现。因此、必要时可采用螺杆温度、给料速度等方法分别进行调节。

5、挤出模具模体段温度:挤出模具模体温度设定比较简单,主要是为防止熔体在模体内降温,一般设定在185℃左右,大部分产品的生产过程中,温度设置在这区间都没问题,个别产品(波纹管)比这要高,达到了190℃。

6、口模段温度:190℃-210℃,视产品挤出时表面光亮度与挤出压力大小而定。一般来说,升高口模的温度,能适当提高产品的表面的光亮度,也能一定程度地降低挤出机的内部压力,挤出机内部压力降低,摩擦剪切力自然就降低了,换句话说,适当增加口模温度,可以少量降低挤出机的内部的摩擦剪切热的产生(当内部摩擦剪切热过大的时候),反之亦然。

二、PVC挤出机挤出工艺温度优化的基准

要优化挤出工艺温度,首先应当了解与掌握设定工艺温度的基准。大量生产实践证明,以下三个条件可作为基准:

1、PVC树脂的热稳定性

PVC树脂是热敏性高聚物,单纯的PVC树脂在100℃条件下开始降解,150℃条件下,降解加速。而反过来PVC在160℃条件下,开始由玻璃化态经高弹态向粘流态转化。因此单纯的PVC树脂根本无法直接进行加工,必须通过添加热稳定剂来改善树脂的热稳定性。而一般PVC树脂的稳定剂试验是在180℃/30min与200℃/20min条件下进行的。因此PVC树脂的塑化温度与时间均不应超过这个范围。

2、塑化度

塑化度,亦称凝胶化程度,在PVC塑料中,塑化度是制品结晶程度与PVC初级粒子熔合程度的标志。大量的研究和测试资料表明,未经改性的PVC—U塑化度在60%—65%时,即制品中初级粒子尚未完全塑化,仅大部分熔合时,抗冲性能最强,其中塑化度在60%时,断裂强度最高,塑化度在65%时断裂伸长率最大。当熔体的温度在150℃以下时,塑化度为零;熔体温度在190℃以下时,制品中初级粒子清晰可见,塑化度在45%以下;熔体温度在200℃左右时,制品中初级粒子界限大部分消失,仅有少数初级粒子可见,塑化度为70%;熔体温度到200℃以上时,制品初级粒子完全塑化,塑化度可达80%以上。

3、与CPE共混体系的加工温度

所有PVC制品均为加入CPE共混增韧改性的,而CPE抗冲击改性剂的温度带比较狭窄,大量试验证明,经CPE改性的PVC在190℃和200℃条件下形成的制品,其微观形态相差很大。190℃时改性剂粒子形成了一个包覆PVC初级粒子的网状结构,可以获得良好的抗冲击增韧效果;200℃时PVC初级粒子完全熔融,网状结构消失转变为球体,分散于PVC树脂基体中,导致抗冲击性能大幅度下降。从以上论述里可以看出:采用CPE共混改性的PVC加工工艺条件是比较苛刻的。

同时PVC塑料是“不定性”高聚物,PVC降解不仅与温度有关还和时间相关。温度越高,降解的时间越短,温度越低,降解的时间越长。螺筒熔体温度宜控制在180℃-185℃之间,这里要注意是指的熔体温度,而不是螺筒显示温度,二者是有很大区别的,以防止因高温熔体在机内停留时间过长,发生分解。剩余的熔体温差由口模来完成,口模段熔体温度则应控制190℃-200℃甚至更高些,以便熔体到达最佳塑化度的一瞬间,即刻从口模挤出,以期实现既能从最佳塑化度状态下成型,又不至于因受高温时间过长而分解。

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