PVC發(fā)泡板出現(xiàn)破泡常見原因及解決方案 |
| 時(shí)間：2023-08-25 14:44:17 來源： 作者： |
PVC發(fā)泡板是當(dāng)今世界產(chǎn)量較大的塑料產(chǎn)品之一，具有廣泛的應(yīng)用，而在PVC發(fā)泡板生產(chǎn)過程中常常會出現(xiàn)破孔現(xiàn)象。康億家生態(tài)木作為專業(yè)的PVC發(fā)泡板廠家，據(jù)多年在生產(chǎn)過程中的觀察和實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)。PVC發(fā)泡板出現(xiàn)破泡常見原因及解決方案：
PVC發(fā)泡板出現(xiàn)破泡常見原因及解決方案
因熔體本身局部強(qiáng)度過低，破泡是由外向里形成的； 因熔體周邊壓力偏小，局部泡孔發(fā)生膨脹，強(qiáng)度減弱，破泡是由里向外形成的。
在生產(chǎn)實(shí)踐中，兩種作用可能同時(shí)存在，大部分破孔都是局部泡孔不均勻膨脹后，熔體強(qiáng)度降低所致。熔體本身強(qiáng)度過低與熔體周邊壓力偏小的因素很多，概括起來，主要表現(xiàn)在以下七個(gè)方面：
一、熔體熱穩(wěn)定性差，擠出溫度設(shè)定或控制不當(dāng)
熔體良好的塑化是PVC發(fā)泡板制品的前提條件。如果熱穩(wěn)定劑存在問題，擠出溫度過高，容易發(fā)生熔體局部降解且會因熔體強(qiáng)度降低，氣泡過大而被撕裂；擠出溫度過低、熔體欠塑化、強(qiáng)度很低，同樣會出現(xiàn)破泡。PVC發(fā)泡板生產(chǎn)時(shí)，一定要定期對穩(wěn)定劑進(jìn)行180~200度的穩(wěn)定性能檢驗(yàn)，不符合穩(wěn)定性能要求的原料不得使用或經(jīng)調(diào)整劑量，檢驗(yàn)合格后再用。
除保證熔體在擠出過程中不發(fā)生降解外，穩(wěn)定劑還有一個(gè)重要的職能，即調(diào)節(jié)發(fā)泡劑分解溫度。如果穩(wěn)定劑加量過多或過少致使發(fā)泡劑分解溫度過低或過高，都不利于發(fā)泡。穩(wěn)定劑應(yīng)根據(jù)采用樹脂的牌號進(jìn)行調(diào)整，比如采用8型樹脂，塑化溫度較低，穩(wěn)定劑應(yīng)適當(dāng)增加，以便物料塑化溫度與發(fā)泡劑分解溫度相吻合。但若穩(wěn)定劑添加過多或熔體溫度過高，又會致使發(fā)泡劑在擠出機(jī)內(nèi)提前分解，致使發(fā)泡氣體從加料孔與真空孔逸出，若穩(wěn)定劑添加過少或操作溫度過低，又會使發(fā)泡不完全。
解決方案：擠出操作時(shí)，除保證熔體良好塑化外，擠出機(jī)內(nèi)的熔體溫度一定要低于發(fā)泡劑分解溫度，防止發(fā)泡劑在機(jī)內(nèi)過早分解；出口模的熔體溫度一定要達(dá)到發(fā)泡劑的分解溫度區(qū)域，以利于充分發(fā)泡。擠出溫度的設(shè)定和控制，還應(yīng)根據(jù)真空孔物料和開機(jī)時(shí)熔體成型形態(tài)，及時(shí)進(jìn)行對應(yīng)調(diào)整。確保物料在通過排氣孔時(shí)基本呈橘皮狀態(tài)，螺桿底部不應(yīng)有粉料流動；熔體從口模擠出時(shí)表面應(yīng)光滑，有一定的彈性，不得一出口模就下垂或截面結(jié)晶粗糙。
二、分子量或聚合度過低
PVC樹脂一般根據(jù)其聚合方法可分為乳液法PVC和懸浮法PVC及本體PVC三種。生產(chǎn)硬質(zhì)PVC發(fā)泡產(chǎn)品時(shí)，如采用乳液法PVC樹脂可得到泡孔均勻，表面光滑的制品，但制品的尺寸穩(wěn)定性難以控制；且乳液法PVC樹脂生產(chǎn)的成本較高；若采用懸浮法PVC樹脂，產(chǎn)品的外觀質(zhì)量和泡孔均勻度稍差。
綜合工藝、價(jià)格及性能等方面，宜將兩者按一定比例混用，比例可以為80/20-20/80之間。板材成型橫截面積較寬，從擠出機(jī)頭進(jìn)入口模要分布到一個(gè)相當(dāng)于1.3米左右的寬度，要得到充分發(fā)泡的低密度塑料制品，采用的樹脂粘度不宜過高，為了有利于氣泡的分散與膨脹，板材整個(gè)橫截面壓力協(xié)調(diào)一致，對熔體流動性要求高。若PVC樹脂粘度過高，熔體流動性差，板面平整度難以保證，泡孔不易擴(kuò)張，導(dǎo)致發(fā)泡倍率低；反之，若PVC樹脂粘度過低，又會致使熔體強(qiáng)度低，容易引發(fā)破泡。
解決方案：生產(chǎn)結(jié)皮PVC發(fā)泡板宜選用SC-7性樹脂，盡量不要選用SC-8型樹脂，或采用SC-8型樹脂與SC-5型或SC-6型樹脂混用。
三、加工調(diào)節(jié)劑質(zhì)量差或劑量不足
物料在發(fā)泡過程中，發(fā)泡劑分解的氣體在熔體中形成氣泡。這些氣泡中存在著體積小的泡孔向體積大的泡孔擴(kuò)展的趨勢。氣泡的大小和多少不但與發(fā)泡劑的添加量有關(guān)，還與聚合物熔體強(qiáng)度有關(guān)。強(qiáng)度太低，氣體擴(kuò)散到熔體表面后容易逸出，小氣泡相互合并形成大氣泡。而發(fā)泡調(diào)節(jié)劑的長分子鏈纏繞粘附在PVC的分子鏈上，形成一定的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。一方面促進(jìn)物料塑化，另一方面提高PVC熔體強(qiáng)度，使發(fā)泡過程中泡孔壁能夠承受泡孔內(nèi)氣體的壓力，不致因?yàn)閺?qiáng)度不足而破裂。發(fā)泡調(diào)節(jié)劑可以使產(chǎn)品泡孔小而多，泡孔結(jié)構(gòu)更均勻、合理，大大降低發(fā)泡體的密度。發(fā)泡調(diào)節(jié)劑質(zhì)量差或加量不足會導(dǎo)致發(fā)泡體強(qiáng)度低，出現(xiàn)破泡或串泡。
應(yīng)該指出的是不同廠家生產(chǎn)發(fā)泡調(diào)節(jié)劑分子量、粘度有很大不同，當(dāng)發(fā)泡制品出現(xiàn)破泡或串泡，采用其他方法處理無效時(shí)，另行更換發(fā)泡調(diào)節(jié)劑或適當(dāng)增加劑量，往往會產(chǎn)生明顯效果。但增加或更換分子量更大的發(fā)泡調(diào)節(jié)劑，會因粘度過大，使得熔體中的氣泡無法擴(kuò)展，而使產(chǎn)品密度提高。并會因熔體粘度過大，流動性變差，導(dǎo)致口模出料不均，影響板面平整，甚至生產(chǎn)時(shí)間不長，發(fā)生口模糊料故障，尤其是生產(chǎn)10mm厚以下板材時(shí)更易發(fā)生。
解決辦法：生產(chǎn)不同厚度板材時(shí)，加工調(diào)節(jié)劑劑量也應(yīng)視情況有所不同，同一配方，薄板沒有泡孔，厚板出現(xiàn)泡孔時(shí)，可適當(dāng)多添加0.3-0.5份加工調(diào)節(jié)劑，僅以消除破泡為基準(zhǔn)，微量添加，切忌不計(jì)后果，盲目多加，以免增加制品密度，影響有效生產(chǎn)時(shí)間。
四、發(fā)泡劑添加不當(dāng)
PVC發(fā)泡板生產(chǎn)一般采用發(fā)熱型、吸熱型或吸熱、放熱復(fù)合平衡型三種不同發(fā)泡劑。偶氮二甲酸銨，亦稱AC，屬于偶氮基化活化物。AC發(fā)泡劑分解溫度高，達(dá)232℃，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出PVC加工溫度，使用時(shí)需降低分解溫度。放熱型發(fā)泡劑發(fā)泡率高，約190-260ml/g，分解速度快、放熱極大，但發(fā)泡時(shí)間短，突發(fā)性也強(qiáng)。因此當(dāng)AC發(fā)泡劑用量過多時(shí)，發(fā)氣量過大，會使氣泡內(nèi)壓力增長快，泡孔尺寸生長過大，急劇釋放氣體，使泡孔結(jié)構(gòu)破壞，泡孔大小分布不均，乃至形成開孔結(jié)構(gòu)，會在局部產(chǎn)生較大的氣泡和空穴。生產(chǎn)發(fā)泡塑料制品時(shí)，放熱型發(fā)泡劑AC不得單獨(dú)使用，應(yīng)和吸熱型發(fā)泡劑配合使用或采用發(fā)熱與放熱平衡復(fù)合型化學(xué)發(fā)泡劑。無機(jī)發(fā)泡劑-碳酸氫鈉（NaHCO3）屬吸熱型發(fā)泡劑，雖發(fā)泡率較低，但發(fā)泡時(shí)間長，和AC型發(fā)泡劑混用，可以起到互補(bǔ)和平衡的作用。放熱型發(fā)泡劑提高了吸熱型發(fā)泡劑的發(fā)氣能力，吸熱型發(fā)泡劑又使前者冷卻、穩(wěn)定其分解和均衡釋放氣體，抑制厚板內(nèi)部過熱降解，減少殘留物析出，有增白作用。
解決方案：在不影響發(fā)泡率前提下，可適當(dāng)多添加吸熱型發(fā)泡劑，取代部分放熱型發(fā)泡劑，以抑制多添加放熱型發(fā)泡劑引發(fā)的破泡。
1232或BLA-616發(fā)泡劑屬放熱與吸熱平衡型發(fā)泡劑，分解無誘導(dǎo)期，分解速率快，10分鐘左右即可達(dá)到最大發(fā)氣量，放氣緩、無突發(fā)，最大發(fā)氣量達(dá)156mL。其分解溫度介于PVC加工溫度范圍內(nèi)，可用于尺寸較厚，形狀復(fù)雜的制品動態(tài)成型過程，以利消除破泡，保證發(fā)泡性能的穩(wěn)定。
五、模具使用不當(dāng)
結(jié)皮PVC發(fā)泡板生產(chǎn)，根據(jù)制品厚度不同，配置的口模平直段長度和壓縮比也有所不同。厚板口模因發(fā)泡層較厚，有彈性變形空間，一般設(shè)計(jì)的口模平直段較長，壓縮比較大，以便提高熔壓和發(fā)泡倍率；薄板口模因發(fā)泡層較薄，彈性空間小，剛性較大，一般設(shè)計(jì)的口模平直段較短，壓縮比較小，以防止因熔壓過大。
如果使用不當(dāng)，生產(chǎn)薄板，誤用厚板口模，則因出口模料流動阻力增大，出料不均，造成表面不平整、熔體強(qiáng)度降低，甚至板材被拉斷，生產(chǎn)周期減短；生產(chǎn)厚板，誤用薄板口模，則會因出口模熔壓偏小，使泡孔增大而引發(fā)破泡。
解決方案：不同厚度結(jié)皮PVC發(fā)泡板生產(chǎn)前，一定要正確選用口模。
六、碳酸鈣加量過多、粒度過大、活性不好
CaCO3加量太多時(shí)，雖然能形成更多氣泡核，但如果碳酸鈣加量過多或顆粒過大，活性不好，形成團(tuán)聚，在樹脂中分散或與樹脂截面結(jié)合不好，導(dǎo)致熔體強(qiáng)度降低，熔體中氣泡擴(kuò)展時(shí)容易產(chǎn)生破泡。
解決辦法：PVC發(fā)泡板生產(chǎn)一定要嚴(yán)格控制碳酸鈣劑量、粒度與活性。當(dāng)碳酸鈣加量過大時(shí)，發(fā)泡調(diào)節(jié)劑也應(yīng)相應(yīng)增加。
七、板材截面發(fā)泡或出料不均勻，局部缺料
板材截面發(fā)泡或出料不均，局部缺料影響因素較多，貫穿于混料與擠出全過程。例如配方組分不合理，外滑太少，擠出機(jī)5區(qū)溫度易超溫，從而致使合流芯溫度高，板材中間出現(xiàn)大泡、串泡，發(fā)黃，板材表面粗糙等缺陷；單鍋混料量過多，混料溫度太低、混料時(shí)間過短，內(nèi)滑添加過少，易致使混合料組分分散不均。流動性差及擠出生產(chǎn)過程中口模溫度或螺栓調(diào)節(jié)不當(dāng)，都會導(dǎo)致熔體從口模擠出時(shí)，出料不均勻，局部缺料，引發(fā)發(fā)泡熔體從薄弱環(huán)節(jié)膨脹而破泡。因此在混料和擠出生產(chǎn)過程中一定要執(zhí)行配方和工藝操作規(guī)程，并對破泡進(jìn)行對應(yīng)分析，分別采用不同方法處理。如果破泡一直固定在同一位置，說明該部位熔體壓力過低，采用口模螺栓或溫度進(jìn)行對應(yīng)調(diào)整，即可解決。
除以上對應(yīng)措施外，調(diào)整各段定型模板間隙差也對消除泡孔有一定作用。如果第一塊定型板與第二塊定型板間隙差過大，會因沒有經(jīng)過充分冷卻熔體在定型模板壓力下被擠壓的更緊密，致使密度增加并會產(chǎn)生破泡；如果第三塊模板與第四塊模板間隙差過大，因經(jīng)過充分冷卻熔體，模板間已沒有壓縮變形余地，導(dǎo)致第四塊模板難以到位，板材厚度增加。而適當(dāng)增加第二塊與第三塊模板間隙差，一方面可以有效防止發(fā)泡熔體在沒有冷卻前發(fā)生破泡，另一方面第三塊模板在一定溫度下，也可以壓到位，防止板材厚度加大。其次，生產(chǎn)厚板時(shí)，適當(dāng)降低螺桿溫度、口模油溫、第一塊定型裝置冷卻水溫等，也對消除破泡有相應(yīng)效果。 |
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