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PVC压延配方简述
发布日期: 2020-06-23 10:24 发布人:扑克王APP 观注度:

  PVC压延配方设计时需要考虑:1.体系的的稳定性、2.体系对金属的粘附性、3.体系的相容性、4.体系的粘度(流动性),添加的助剂如不适合会严重影响压延生产,出现稳定性不足的分解粘轮、非稳定性不足的粘轮、包辊不良等导致生产出现气斑、针孔、光泽度不均匀,收缩不均匀等。

  由于聚氯乙烯(PVC)的结构单元比聚乙烯(PE)多一个强吸电子的氯原子, 使氯原子形成负电离子, 而与氯原子相连的碳原子则成为正碳离子碳,这不仅使PVC 热稳定性差, 在热、光、氧、剪切力作用下很容易分解, 同时也增加了PVC树脂分子间作用力, 因而也增加了聚氯乙烯(RPVC)的熔融温度、熔体黏度及黏附性(粘金属), 而黏度及黏附性的增加, 意味着摩擦热的增加, 也就是增加了局部树脂热分解的可能性[1]。

  在压延生产中,PVC的热稳定性一直被大家重点对待,而忽视PVC粘附金属的本质。润滑剂是一种为改善PVC树脂的流动性而起润滑作用的物质,在塑料加工中具有重要的作用,是重要的塑料加工助剂之一。一般认为,润滑剂的配方设计主要是针对硬质PVC产品,对软质PVC产品,由于加入了大量的增塑剂,只需加入一些硬脂酸和石蜡即可,故具体的配方设计鲜见报道。但是,在软质PVC的实际生产中,往往要求材料具有较低的加工温度、良好的表面性能及生产过程的持续稳定,故润滑剂的配方设计不仅对硬质PVC的生产加工至关重要,而且在软质PVC的实际生产中同样也是非常关键的控制因素[2]。

  因此热稳定性是否可以满足经热性(温度和时间)要求;润滑性是否满足包辊性以及是否会出现润滑过少导致的剪切加强,物料分解,润滑过多导致塑化不良,产品表面光泽差等,这两点是压延正常生产的的核心。

  在实际生产过程中,倒L型四辊压延的第一积料情况尤为重要,是决定压延稳定生产的关键。实测第一积料(流动性特别好,物料发亮)的温度在200-205℃;较生地方(流动性不好,料较散出现破裂)的温度在160-180℃。

  一般PVC压延使用的稳定剂的热稳定性无法承受(200℃以上,5min)而发生分解。生产薄制品,由于吃料慢,第一积料停留时间较长,如果积料过烂,温度会非常高,超出热稳定的承受范围,会出现持续粘轮或直接分解,导致无法正常生产,因此需控制第一积料,要生一点;而生产厚制品,由于吃料块,基本不会发生分解的风险,但如果积料过生,流动性和排气性能变差,会产生气斑、针孔。

  在压延生产中,需根据厚度、门幅、软硬度、填料等合理控制第一积料以及体系润滑性显得比较重要。

  1.此种OPE腊在配方中,没有起到润滑作用,反而与PVC链结合,提高了物料的内摩擦力,促进塑化,原理类似添加加工助剂ACR。

  2.硬脂酸和复合稳定剂都有润滑作用,考虑到产品会后续印刷效果,硬脂酸添加量最大控制在0.2PHR。

  3.复合稳定剂量增加:除很少程度提高稳定性,关键是它的内润滑作用,减少体系的内聚力,内润滑作用,减少PVC分子链的作用力,降低PVC的流动性,使料变生;量增多时,外润滑效果变得跟明显。由于产品较薄,辊隙较小,排气顺畅,产品表面无气斑等不良现象。

  4.硬脂酸:在添加量不大、高温情况下,由于复合稳定剂的存在(复合稳定剂的极性大于硬脂酸,与PVC亲和力更强)导致硬脂酸体系中转变为外润滑,减少体系与辊筒的摩擦。

  ACR用量的增加, PVC体系的塑化时间缩短, ACR具有促进PVC熔融的作用。一方面, ACR黏附在PVC粉料微粒上,有利于热及剪切力的传导,从而缩短了塑化时间,降低了塑化温度,促进PVC粒子塑化;另一方面,由于丙烯酸酯加工助剂硬度较大,具有较强的粒子破碎能力,使PVC粒子在短时间内破碎成初级粒子,达到迅速熔融和塑化的目的[3]。

  ACR加入量的多少,对熔体强度和熔体粘度有较大影响。添加量越多,熔体黏度越高,造成夹杂在熔体里面的气泡在生产过程中无法正常排出。

  在实际生产过程中,发现不同的颜料对生产过程有较大影响,特别是厚制品,有的颜色(蓝色)容易出现气斑和半针孔,有的不容易出现,主要原因酞菁颜料表面是非极性的,所以在体系中和粘结料的相互作用比较弱,相容性差,导致颜料分散体系的稳定性差,易絮凝、分层或析出。同时含有碱金属的复合稳定剂,体系中如含有重金属的颜料会更容易析出,导致体系的流动性和包辊性(金属剥离性)出现变化,导致生产问题;过程中还发现蓝色系生产一段时间后,容易粘附辊轮现象,这主要原因是体系中析出的酞菁颜料粘附在辊筒表面上,经热一段时间后,出现类似与PVC分解粘附,导致生产过程较其余颜色更容易出现问题。

  此篇主要从稳定性和润滑性简单分析压延的基础配方确认问题。对于配方和产品类型如何影响包辊性,润滑如何工作,部分工作者已给出初步结论,后期作者会结合前人经验和生产实际简单介绍。

  周鹏来,南京工业大学硕士毕业,现就职于南通某公司,负责生产,对压延有丰富经验和独到见解。

  1.《硬脂酸钙对石蜡、硬脂酸润滑作用的影响及其理论分析》 刘 芳1 , 2 ,李 杰2 ,夏 飞2聚氯乙烯2005年第11期 26-30

  2.《不同润滑剂对软质PVC加工性能的影响》 徐国敏,罗筑,吉玉碧,谭红,胡智,李阳俊,张凯舟 聚氯乙烯 第38卷第6期 22-25

  3.《ACR加工助剂对PVC加工性能的影响》梁志纯,吴明静,王子彦2007年7月第7期 13-15


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