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PVC-U加工中的“诱导塑化”作用

2017年8月15日

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在PVC-U加工过程中,无论是PVC一U板、管(包括电线套管),还是型材(包括电线槽)的生产过程中,都发现一种特殊现象:有时加工一个加工性能优良的配方,开车迅速稳定下来,然后换成加工性能较差的配方(如填料增加、加工改性剂减少或PVC树脂分子量增大等),加工也可平稳进行。反之,如一开始就用难于加工的配方开车,开车都难于成功。如欲使之成功,则需采取苛刻手段,如提高加工温度和(或)提高螺杆的剪切和(或)降低挤出速度,方能使加工正常。但一旦加工正常后,加工温度又可适当降低螺杆转速可减少挤出速度可以提高,甚至可以恢复到正常工艺水平……这是为子什么?显然,在PVC-U加工过程中存在着“诱导塑化”作用。下面我们青岛赛诺聚乙烯蜡生产厂家对“诱导塑化”存在的实验根据、产生原因和“诱导塑化”作用的利用进行叙述。  

 根据单螺杆“熔池理论”,在螺杆的推动下,塑料复合物在输送段形成料塞。此料塞在进入熔化段(压缩段)后,在前进过程中同己加热的料筒表面接触,熔化即从接触表面开始且在熔化时在料筒表面留下一层熔体膜。若熔体膜厚度超过螺棱与料筒间隙时,就会被旋转的螺棱刮落,并将其强制积存在螺棱的前列,形成“熔体池”,而在螺棱的后侧为固体床。这样,在沿螺槽向前移动的过程中,固体床的宽度就会逐渐减小,直到全部消失,即全部熔化。  

    根据熔体输送理论,熔体在螺杆计量段的流动有正流、逆流、横流和漏流四种。  

    正流,是塑料熔体在料筒和螺杆之间沿着Z轴即沿着螺槽成螺旋形向口模方向流动。  

    逆流,是料流压力梯度所引起的流动。由于料流压力是随着料流前进而逐渐增大的,所以逆流的方向与正流相反,沿着Z轴向加料口方向流动。  

    横流,是塑料熔体沿着x轴方向的流动,即熔体在两螺棱之间的流动。  

漏流,是压力梯度造成的.或者说是机头压(表4中No.13-No.15的机头压力(即熔体压力)均为15MPa,有时高达25MPa)造成的。它所指的是熔体从螺棱与料筒之间的间隙δ沿着螺杆轴线向加料口方向流出的料量。如果计量段温度偏高,熔体粘度小,而模头温度偏低,机头压力增大,漏流量增大有时会从排气孔冒出熔体来。  

用单螺杆加工高聚物时,熔池理论较为准确地描述了塑化过程。但对于双螺杆挤出加工PVC-U来说,情况并不那么简龟其塑化过程就不能仅用熔池理论来解释。在熔化段后部和整个计量段都存在漏流,不仅仅是计量段才存在漏流。对熔化段的每个螺槽来说,螺槽后部有熔体池的熔体,螺槽前部有漏流来的熔体,螺槽前后两部分熔体和中部的生料,在双螺杆的频繁剪切作用下,熔体与生料互相掺混,传热传质,最后达到全部熔化。在计量段,漏流占统治地位,从前一螺槽漏流来的、塑炼程度较好的熔体与后一螺槽自生的、塑炼程度较差的熔体,在双螺杆的频繁剪切作用下相互掺混,传热传质,提高塑炼效果。每前进一个螺槽,塑炼效果提高一级。对于设计优良的挤出机,在计量段完了时物料己全部均化.每一微体积的熔体都具有相同的组成。  

    漏流的存在,无疑对塑化过程起促进作用。加工过程之初,即刚开车时,熔化段和计量段无熔体漏流,所以加工较为困难,要么提高加工温度,要么提高剪切速率。待加工进行一段时间以后,计量段塑化完全,熔体粘度降低,漏流增大,这便产生了“诱导塑化”作用。

 

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