服务热线:400-600-0208
怎样提高PVC -U管型材表面光亮度
来源:博涵塑料加工圈 | 作者:湖南雄创新材料科技有限公司 | 发布时间: 2024-05-29 | 72 次浏览 | 分享到:

1、制品表面光亮度的影响因素1.1 配方及原材料

 配方是保证聚氯乙烯加工性能获得质量优异异型材的前提。由于PVC树脂性能较差, 加工范围较窄, 成型条件极为苛刻,因而在配方中加入不同用量的稳定剂、改性剂、润滑剂 、填充剂等助剂,使其性能适 应加工及使用条件。而各种助剂的选用及含量, 不仅关系到物 料的加工性能及物化性能,而且最终对产品 的外观质量保证有着极为重要的影响。比如, 稳定剂能提高聚氯乙烯加工的热稳定性,如果其在配方中的 用量偏少就可能导致 PVC加工过程 中受热分解,从而使制品表面呈现 (浅 ) 黄色,影响制品的表面光亮度。配方中的加工改性剂 促进物料塑化、改善加工流动性的作用,如果其用量较低,物料的加工流动性变差, 易产生 塑化不良而使制品表面粗糙、无光泽,降低了制品表面的光亮度。而配方中的润滑剂的选择 和配 比特别是外润滑的用量对制品的外观影响更为明显, 由于与 PVC 的相容性较差, 用量过 多不仅会在制品表 面产生析出使表面变得粗糙出现条纹或云纹, 而且过多的析出物粘附在模 具的型腔内壁从而会大大影响了 制品表面的光亮度,这一影响在高速挤出生产时表现得尤为 明显;而润滑剂的用量不够物料流动性变差、 塑化不良,同样也会使制品表面光亮度下降。另外,某些厂家为提高型材表面的光亮度,还在配方中加入 少量的荧光增白剂, 但由于荧光 增白剂的分子结构所限, 其在后期使用过程中一般会加速型材的老化, 不适合推广。

  原材料对制品外观质量的影响亦不容忽视。制品表面出现的某些缺陷都会不同程度地影响到 表面光亮度, 而这些缺陷的产生往往与原料的质量有关。如 PVC 的水分及挥发分的含量超标 , 就往往导致物料在加工过 程产生过多的气体不能完全排除而产生气泡,影响了制品表面的 光泽性;填充剂 CaCO3的表面一般要经过活性处理,以增加与聚合物的亲合力,但如果其 粒 径过大,活化度不够,在制品表面分散不均匀, 则同样会使制品光泽性下降;配方中加人的 抗冲改性剂 CPE 的残留结晶度超过 5%-10%时,则可能在加工 过程中难以塑化而在制品表面上形成麻点,这都会使制品表面光亮度受到一定的影响。


1.2、PE蜡的用量对型材表面光亮度的影响PE 蜡是一种较为常见的外润滑剂。加工过程中,在压力作用下,很容易从混合物料中挤出,移析到表面,PE分子取向排列,极性基团向着金属表面,通过物理吸附和化学键,形成一个润滑剂分子层,因此,它可以减少聚合物和设备表面的摩擦力,提高型材表面光亮度。
  当PE蜡用量与挤出塑化良好相配,这时表面较光亮。但当将其用量继续增加,会造成物料塑化不良。这是因为润滑剂加入过多,形成一层隔离膜,混合物料和设备之间会出现打滑现象,物料得不到塑化应有的剪切应力,不能良好地塑化,因此型材性能检测不合格,表面光亮度反而下降。因此,合理的润滑剂用量是保证管型材性能和表面光亮度的关键。

1.3、ACR的用量对型材表面光亮度的影响
  ACR 做为一种加工助剂可改善硬质PVC 的成型加工性能。它的加入可提高树脂与机械之间的摩擦系数,使硬质PVC 由滑壁体转变为粘壁体,增加剪切应力,物料得到良好塑化,从而才会有良好的表面光亮度。
  而当ACR用量加大后,物料可以得到足够的剪切应力,塑化良好,因此,管型材物理性能与表面光亮度均有所提高。但ACR 用量并非越多越好,因为ACR 的加入可加速物料塑化过程。若物料塑化过早,在挤出口模之前,将有部分物料分解,这也同样会使型材表面光亮度下降。因此,找出合适的ACR 用量,使其与其他助剂相互良好配合,将会大大改善管型材表面及内在性能。

2.1 机头的流道结构设计

  模具也是制品成型的关键部件,因而模具的结构设计与加工精度对产品的表面光亮度有着直接的的影响。

  管型材机头流道设计的一个重要原则就是要使机头各流道部分的截面间隙的料流阻力平衡和 流量对称, 口模处横断面的物料流速一致。外壁的滞后性而产生一定的后收缩从而会在制品的表面形成一“收缩 痕”。不管是“暗痕” 还是“收缩痕”,都会使制品的表面看上去有一条 “不光亮带”,从而影响了制 品表面的 光亮度,这一点在高速挤出时显得尤为明显。2.2 模具型腔表面精度    从口模出来的料坯经定型模的冷却, 吸附成型为具有相应形状和尺寸的制品。同时通过 定型模的接触摩擦 使制品具有了一定的表面光泽, 因此模具型腔表面的加工精度也决定了制 品表面的光亮度。一般来说, 精 加工完的型腔表面都要进行衍磨抛光处理, 其表面粗糙度应 控制在 Ra0.2mm 以上。为进一步保证制品的表 面光亮度, 许多模具厂家对模具的材质选择都 有较高的要求, 并对模具的型腔进行表面电镀处理, 这一方 面会相应提高制品表面的光亮度 ,另一方面也大大提高了模具的耐磨性,延长了模具使用寿命。

3 提高制品表面光亮度的途径

3.1 优化配方设计,保证原材料质量

  稳定剂、加工改性剂等助剂在配方中的配比要保证 PVC 良好的热稳定性、加工流动性;润滑 剂 (特别是 外润滑剂 ) 的用量要合理,以尽可能地减少挤出过程中的析出现象,保证物料良好 的塑化状态。对原材料 的质量要严格把关,建议尽可能地选择规模较大、设备完善、质量稳 定的厂家进货,并在原料进厂后进行 人厂检验。如如采用纳米级 CaCOs填充能明显提高光亮度,可达到 10分。

3.2 从模具设计和制造方面保证制品表面光亮度

  模具对光亮度的影响仅次于配方,但对于常规配方,模具则起主要作用。通过对模具的研究发现,合适的扩张角与压缩比对光亮度有较明显的改善,对定型模采用急冷设计处理,亦能明显提高光亮度,其效果可达 6~7分。模具表面要达到足够的加工精度,表面粗糙度一般要在 Ra0.2mm 以上,建议对定型模表面进行电镀处理;定型模的水气路结构设计要保证冷却充分、均匀,吸附力足够,并可在定型模入口处设置“亮度保持板”,以提高管型材使用可见面的亮度;定型模应变量的设计应尽可能地与物料的流变 状态及生产速度相吻合。

3.3 合理调整挤出工艺,提高制品表面光亮度

  通过实验发现,但适当提高熔体温度可使光亮度提高 1~2分,但不宜太高,对于熔体温度过高或过低都会降低光亮度。工艺的影响是一种综合行为,单纯调整油温或料筒任一区温度对光亮度均无改善效果。如45号钢的模具其光亮度仅2~3分;采用普通不锈钢的模具(如 3Cr13),其光亮度为4~5分;采用较好的进口合金钢材的模具其光亮度为7~8分;而进口合金钢材进行表面热处理后,其光亮度可达 10 分,且能长期稳定运行。选用国产含有Mo元素的模具,能达到进口钢材模具的效果,且目前国内含Mo的合金钢产量及质量基本能满足要求,价格与常用的3Cr13或2Cr13差不多。使用含Mo元素合金钢对模具的调整不仅适用于新模具,也适用于旧模的改造。

    实际生产过程中,根据物料的塑化状态合埋地调整工艺温度、速度及压力,保证物料的 良好塑化,并在此 基础上适当提高口模温度。如果在口模成形段出口处设一单独加热区 (一 般长约 10mm) 来独立控制温度, 则对提高制品表面光亮度会更加有利。

3.4、设备

    根据对不同生产厂家的设备进行比较,螺杆结构及螺杆与料筒间隙的不同,对光亮度的影响很大,这主要是由于对物料的塑化效果不同。