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PCV微孔塑料的成型方法介绍
发布者: 发布时间:2017-9-27 阅读:339
     

间歇生产过程中泡孔结构(包括形状、大小和均一性)的影响因素有溶解的气体量、饱和压力、饱和温度、饱和时间以及发泡温度和发泡时间等。
间歇法相关工艺参数通常如下:饱和压力5.51MPa,饱和温度25℃、饱和时间48h、发泡温度70-130℃、发泡时间1-30s、发泡剂种类CO2。从间歇法的成型过程可以看出其主要优点有成核速率高和泡孔易于控制。由于是在固态下溶入气体得到聚合物气体均相体系,再从高压容器移到低压环境中,因此能在瞬间就产生极大的过饱和度,所以成核速率非常高,这是其它方法所不可比拟的。由于在Tg附近聚合物的黏度高于熔体状态,气泡长大很慢,故可以通过控制加热时间很方便地控制泡孔的尺寸和大小。间歇法为微孔塑料发泡成型的理论研究提供了一种有用的方法。但是间歇法最大的缺点是生产周期长、产量低,限制了微孔塑料的工业化生产。

②   连续挤出成型法聚合物/气体均相体系的形成、成核、泡孔长大和定型。聚合物粒料或粉料从料斗口进入塑料挤出机中,CO2或N2从塑料挤出机熔融段中部注入到聚合物熔体中,形成较大的初始气泡,经过螺杆的高速混合、剪切后,初始气泡拉伸破裂成很多小的气泡,加快了气体扩散进入聚合物熔体的速度。要实现微孔塑料的连续挤出生产,必须要考虑以下3个设计参数:聚合物塑化装置、高气体扩散装置和迅速引发热力学不稳定的方法。

微孔塑料连续挤出生产的关键步骤之一是以工业化生产速率形成聚合物气体均相体系。因此,聚合物/气体均相体系的形成必须在数分钟甚至几十秒内完成。这就需要采取一些特殊措施来加速聚合物/气体均相体系的形成。为了达到这一目的,常用的方式是采用一些具有高混合、高剪切作用的螺杆如销钉螺杆或者增加静态混合器,在螺杆上不规则的混炼元件及静态混合器的作用下促进进一步的混合。

硬质PVC微孔发泡材料一般有三种挤出发泡工艺:

①自由发泡(free-foaming):自由发泡是熔体一离开口模就不受限制地自由膨胀,经过一小段时间后,再进入尺寸更大的定型装置。自由发泡使挤出物的截面上全部形成泡孔,通过冷却使表面泡孔的增长受到一定限制,最后形成连续密度的、表面硬度适中的、平滑的制品。这种方法的优点是工艺简单,适合于生产厚度为2-6mm、几何形状简单、表面无光泽的制品(如管材、片材和几何形状简单的型材等)。

②内部发泡法(inward-foaming):又称结皮发泡法或称塞卢卡法(Celuka法),采用一个特殊的、内有型芯的口模,使塑化的物料分流,定型装置与口模相连,其外轮廓与口模相同。当物料被送入口模前的定型套中时,含有发泡剂的熔体一离开口模就进入冷却定型套中,在整个表面上经历快速的冷却,从而阻止表层泡孔的形成和挤出物截面上的任何胀大,在表面冷却形成皮层;同时,口模内的型芯使其在半成品中产生的空腔被其余熔体形成的泡沫物所填充,即在内部发泡。通过控制冷却强度,可获得表层厚度在0.1-10mm,制品壁厚大于6mm的制品。该法可生产具有复杂断面形状的异型材,制品具有表面光滑、硬度高、芯部区域密度低的特点。另外,将该方法与方法①相结合,可得到一面结皮、而另一面为自由状态的产品。

③共挤出法(co-extrusion):通过一个组合机头,采用两台挤出机分别挤出不发泡的表层和发泡的芯层,可根据需要调整两层塑料的品种或配方,使制品达到标准所要求的密度和尺寸。国内生产的芯层发泡管大部分就是采用这种工艺生产的。

以上三种加工方法虽然在配方组成、机头结构、加工工艺等方面各有特点,但如何在挤出过程中控制熔体的发泡行为和获得满意的泡孔结构则是挤出发泡过程中共同的核心问题。

 
 
 

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