PVC木塑型材的生產(chǎn)過程主要分為配料、混合和擠出三個工序。
(1)配料工序:
把樹脂與各種助劑組分相互混合在一起,成為均勻體系。
(2)混合工序:
混料過程就是按照工藝配方的要求,將不同原料從料倉中抽出,經(jīng)計量,加入到高速熱混機混合,并因高速攪拌剪切摩擦力使物料達到預(yù)塑化和混合均勻。然后進入冷混機進一步混勻、降溫后,分別輸送到皮層混料倉儲存?zhèn)溆?。高速熱混時間為每批6-8分鐘,混合時溫度控制在100至120攝氏度之間,由控制混合攪拌速度實現(xiàn)升溫和溫度控制。低速冷混時間為6-8分鐘,溫度在35-45攝氏度之間。熱混時不需要外加熱源,而是利用高速攪拌使物料摩擦產(chǎn)生熱量。低速冷混機由循環(huán)冷卻水系統(tǒng)實現(xiàn)降溫。
(3)擠出工序:
擠出成型主要是利用螺桿旋轉(zhuǎn)加壓方式,連續(xù)地將塑化好的成型物料從擠出機的機桶中擠出機頭模具,熔融物料通過機頭口模成型為與口模型狀相仿的連續(xù)體,用牽引裝置將成型品連續(xù)地從模具中拉出,同時進行冷卻定型,使擠出的連續(xù)體失去塑性狀態(tài)而變?yōu)楣腆w,制得所需形狀的產(chǎn)品。
擠出成型主要包括加料、塑化、成型、定型及定長切斷四個過程。擠出成型的第 1階段是塑化,即成型物料由擠出機料斗加入到擠出機機筒,在機筒溫度和螺桿的旋轉(zhuǎn)壓實及混合作用下,物料由粉狀或粒狀固體轉(zhuǎn)變成為具有一定流動性的均勻連續(xù)熔體的過程。
經(jīng)過塑化以后的塑料熔體移動到機筒前段附近以后,在螺桿的旋轉(zhuǎn)擠壓作用下經(jīng)過多孔板流入機頭,并按照機頭中成型口模和新模的形狀成型為高溫木塑型材型柸,這是成型的第二階段,簡稱成型。擠出成型的第三個階段叫做冷卻定型,即高溫型柸在擠出壓力和牽引作用下,經(jīng)過真空冷卻定型模以后,形成具有一定強度、剛度和徑向尺寸精度的過程。冷卻定型之后再按一定長度進行切斷,檢驗、包裝,便是生產(chǎn)所要求的PVC木塑板材、型材制品。
PVC木塑的原材料組成及其性能
PVC樹脂加木纖維和無機物填充(木粉、碳酸鈣)、潤滑劑、穩(wěn)定劑、發(fā)泡劑、發(fā)泡調(diào)節(jié)劑、色粉和其他相關(guān)助劑(增塑劑、增韌劑、偶聯(lián)劑)等組成。
1,樹脂國內(nèi)用SG-7為主,SG-7樹脂流動性好有利于發(fā)泡。
2,填充基本以木粉(一般用80-120目左右的木粉且用楊木粉較多),碳酸鈣以輕質(zhì)碳酸鈣較多(1000-1200目左右)。
3,潤滑劑一般用硬脂酸,石蠟,PE蠟、硬脂酸鈣等搭配按所需比例來組成木塑潤滑劑體系。硬脂酸,石蠟價格便宜潤滑性能好,其缺點是熔點太低(50多度),低熔點的潤滑劑在賦予潤滑性的同時也起到增塑劑的作用,這樣影響產(chǎn)品的剛性,產(chǎn)品的維卡和熱變形溫度低使產(chǎn)品隨溫度升高極易變形,且極易析出影響生產(chǎn)。PE蠟如果是新PE料來生產(chǎn)且是百分百純的,熔點可達到80度以上是不會降低產(chǎn)品的維卡。如果PE蠟生產(chǎn)商為了降低成本采用回收PE料且加一定比例的硬脂酸和石蠟這樣就不是真正的PE蠟同樣會影晌產(chǎn)品的使用性能。
4,穩(wěn)定劑:用于PVC生產(chǎn)的穩(wěn)定劑有復(fù)合鉛鹽穩(wěn)定劑,有機錫,鈣鋅系穩(wěn)定劑等國內(nèi)一般用于木塑的穩(wěn)定劑是復(fù)合鉛鹽穩(wěn)定劑,它的優(yōu)點是價格便宜,熱穩(wěn)定性能好。缺點是有毒不環(huán)保。但是復(fù)合鉛鹽穩(wěn)定劑潤滑劑所占比例基本在50%左右,如果其所添加的潤滑劑全是低熔點的潤滑劑也會影晌產(chǎn)品的使用性能。環(huán)保鈣鋅穩(wěn)定劑由是以脂肪酸鹽為主體的金屬皂,輔以多元醇,B-二酮,亞磷酸酯,抗氧化劑等協(xié)效穩(wěn)定劑及潤滑劑復(fù)合優(yōu)化而成的一類無毒環(huán)保穩(wěn)定劑,適用于環(huán)保型PVC制品和高填充制品的生產(chǎn),是木塑制品的優(yōu)良的熱穩(wěn)定劑。
4)熱穩(wěn)定性和初期著色性好,加工性能優(yōu)于有機錫和鉛鹽穩(wěn)定劑。;
5)由于環(huán)保鈣鋅穩(wěn)定劑的密度與PVC樹脂密度相當所以其分散性好于有機錫和鉛鹽穩(wěn)定劑,更利于其在樹脂中的分散;
5,發(fā)泡劑一般采用AC發(fā)泡劑和小蘇打搭配使用,也有用AC發(fā)泡劑和碳酸氫鈉鹽來搭配。AC發(fā)泡劑優(yōu)點是發(fā)氣量大,用量小,缺點是分解不完全會殘留一小部分在產(chǎn)品里,這樣使用過程中會影晌到產(chǎn)品表觀,發(fā)泡劑遷移到產(chǎn)品表面產(chǎn)生斑點和影晌產(chǎn)品的耐候性能加速產(chǎn)品的老化。
6,發(fā)泡調(diào)節(jié)劑有丙烯酸類和甲酯類。丙烯酸類的分子量和粘度較低發(fā)泡效果不如甲酯類的但所生產(chǎn)的產(chǎn)品剛性比甲酯類的好。甲酯類的分子量和粘度高有利于發(fā)泡但生產(chǎn)的產(chǎn)品剛性比丙烯酸類的要差。所以丙烯酸的發(fā)泡調(diào)節(jié)劑適用于真空定型發(fā)泡類等產(chǎn)品如型材而甲酯類的發(fā)泡調(diào)節(jié)劑適用于自由發(fā)泡類的產(chǎn)品如發(fā)泡板材。
7,適用于生態(tài)木的色粉一般用黃、紅、黑、鈦白粉等。黃、紅兩種色粉有無機和有機兩種。無機色粉的優(yōu)點是在耐候性和抗遷移耐高溫等方面優(yōu)于有機色粉缺點是添加量大,對于較鮮艷的顏色不適用,但價格便宜。有機色粉反之。生態(tài)木一般用有機和無機色粉搭配使用。鈦白粉有R鈦型和銳鈦型兩種。R鈦遮蓋力和耐候性優(yōu)于銳鈦,所以生態(tài)木一般用R鈦型鈦白粉。
8,用于PVC生態(tài)木增塑劑常用的有DOP和環(huán)氧大豆油。DOP可以降低樹脂分子間的作用力提高流動性,有一定的潤滑性利于生產(chǎn)加工。但是它能降低產(chǎn)品的維卡,一公斤DOP可降低維卡3度。大豆油其增塑效果不如DOP且具有一定的熱穩(wěn)定性,也會降低產(chǎn)品的維卡。
安徽威尼泰克公司生產(chǎn)的PVC木塑型材專用鈣鋅穩(wěn)定劑,具有具有優(yōu)良的熱穩(wěn)定性和潤滑性,分散性。抗析出性好,具有獨特偶聯(lián)作用,賦予填充劑良好的分散性,增進與樹脂的包裹。
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