PVC发泡调节剂
pvc发泡调节剂
PVC发泡调节剂(PVC foaming regulator)是一种提高PVC熔体的压力和扭矩,从而有效增加PVC熔体的内聚力和均质性,使所得到的PVC制品更致密的调节剂。
简要介绍
PVC发泡调节剂实际上也是丙烯酸酯类加工助剂,它具备PVC加工助剂的所有基本特点,与PVC通用加工助剂的唯一不同就在于分子量,PVC发泡调节剂的分子量要远高于通用型加工助剂。
发泡机理
在PVC发泡制品中,加入超高分子量聚合物的目的:一是为了促进PVC的塑化;二是为了提高PVC发泡物料的熔体强度,防止气泡的合并,以得到均匀发泡的制品;三是为了保证熔体具有良好的流动性,以得到外观良好的制品。由于不同的发泡制品生产厂家的产品不同,所用的设备、工艺、原料及润滑体系均有差异,因此开发了具有不同性能的发泡调节剂,以满足用户的不同需求。
1.发泡材料的定义
发泡塑料也叫泡沫塑料,是以塑料为基本组分,含有大量气泡,可以说是以气体为填充的复合材料。
2.发泡片材的分类
根据发泡倍率不同,可以分为高发泡和低发泡,根据泡体质地的软硬程度,可以分为硬质、半硬质、软质泡沫塑料。根据泡孔结构可以分为闭孔泡沫塑料开孔泡沫塑料。一般常见的PVC发泡片材属于硬质闭孔低发泡片材。
3.PVC发泡片材的应用
PVC发泡片材有耐化学腐蚀、耐候性、阻燃性等优点,广泛应用于多个方面,包括展示面板、标记、广告牌、隔板、建筑用板、家具用板材等。
4.评价发泡片材质量的关键因素
发泡材料来说,泡孔的大小和均匀程度是影响片材质量的关键因素。对低倍发泡片材,泡孔小而均匀,发泡片材韧性好,强度高,表面质量好。从降低发泡片材密度方面考虑,只有泡孔小而均匀才有进一步降低密度的可能性,泡大而散很难进一步降低密度。
5. PVC发泡工艺控制关键点
塑料发泡成型分为三个过程:气泡核的形成、气泡核的膨胀和泡体的固化。对于添加化学发泡剂的PVC发泡片材来说,气泡核的膨胀对发泡片材的质量起决定性影响。PVC属于直链分子,分子链较短,熔体强度低,在气泡核膨胀成气泡过程中,熔体不足以包覆住气泡,气体易溢出合并成大泡,降低发泡片材的产品质量。
提高PVC发泡片材质量的关键因素是提高PVC的熔体强度。从高分子材料加工特性分析,提高PVC熔体强度的方法有多种,但最有效的方式是添加提高熔体强度的助剂和降低加工温度。PVC属于非晶材料,随熔体温度的提高熔体强度降低,反之随熔体温度降低熔体强度提高,但降温的作用有限仅起到辅助作用。ACR类加工剂都有提高熔体强度的作用,其中发泡调节剂最有效果。熔体强度随发泡调节剂含量增加而提高。一般而言,只要螺杆有足够的分散混合能力,添加高黏度的发泡调节剂对提高熔体强度效果更明显。
6.加工助剂在PVC发泡片材中的作用
ACR类加工助剂有促进PVC熔融,提高表面光洁度,改善熔体的弹性,增强熔体的伸长率和强度的作用。有利于包覆气泡,防止泡孔塌陷。发泡调节剂的分子量和用量对发泡片的密度都有很大的影响:随着分子量的提高,PVC熔体强度提高,发泡片的密度可以做的更低,与提高调节剂的用量有相同的作用。但这一作用不具线性关系,继续增加分子量或提高用量,对降低密度的作用不是非常明显,密度将趋于恒定。
发泡调节剂和发泡剂之间存在重要的关系,发泡片的密度与发泡调节剂存在一平衡点,在这一平衡点之外,发泡片密度不受发泡剂含量的影响,维持恒定,也就是增加发泡剂用量不能降低密度,导致这一现象的原因是在一定量的发泡调节剂用量下,PVC的熔体强度是有限的,过量的气体导致泡孔塌陷或合并。
常见问题
在PVC发泡片材挤出过程中,碰到的问题基本可以归为4类,一是稳定性问题;二是熔体强度问题;三是润滑问题;四是分散问题。这四类问题特别是前三类问题会相互制约,交叉影响,从表面现象看有时很难立刻分清楚,要说方观察分析,找到问题根源才能根本解决。
稳定性不足,会影响整个板面,板面发黄,发泡片材脆性大。
熔体强度不足会导致发泡片泡孔大,纵切面泡很长。判断熔体强度是否不足,最直接的办法是到三辊后面用手指按压包在中辊上的片材,熔体强度好按压时能感觉到弹性。若按压后很难弹起,说明熔体强度较差。因为螺杆结构和冷却方式差别较大,很难判断温度是否合理,一般来说,在挤出机允许的负荷内,3—5区温度以低为好。
在发泡管材中要想获得发泡均匀制品,也需要保证PVC物料有良好的融体强度。公司开发的发泡助剂就是为解决发泡制品的这一问题而开发的,能有效地提高发泡管材的质量.
分散不好会带来板材表面不光滑的现象。
工艺温度控制问题:上面提到的四个问题属于根本性问题,是基础,是深层次问题。相对于上面四个问题,工艺温度控制则要直观得多,是表面问题,但温度控制不好,会诱发根本问题的出现。提高加工工艺温度,材料稳定时间会降低,出现稳定性问题;原有的润滑平衡会被打破,一般表现为外润滑不足,特别是后期外润滑,需提高外润滑添加量;温度提高也会导致熔体强度降低,发泡片材泡孔增大,泡孔数量减少,片材发脆易断裂;温度提高降低了熔体强度也会降低熔体粘度,粘度降低剪切分散能力降低,对分散能力不强的螺杆而言,有时会出现分散不均匀。
物理性能
对塑化效果的影响
能明显的促进PVC树脂的塑化过程(如图1左所示),使PVC塑化更均匀,从而提高制品表面光泽度和产品品质。
增强PVC熔体的内聚力和均质性
图1右表明了使用K-418时PVC熔体压力和扭矩改变的效果。
增强PVC熔体强度
JINHASS能够显著地提高PVC熔体强度,如图2所示。较高的熔体强度有利于泡孔形状的维持,防止破孔。从而可以得到具有更均一的泡孔结构、更低的密度和更好表面质量的发泡制品。
操作建议
塑料添加剂必须远离火焰、热管、加热器或其它热源。注意添加剂尘埃量应低于有害健康及安全的标准。万一接触眼睛或皮肤,应立即用清水清洗眼睛以清除粉尘颗粒,受影响的皮肤应用肥皂及清水清洗。
参考资料
最新修订时间:2023-04-10 18:34
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发泡机理
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