PVC物料挤出塑化的浅议分析研究 材料学专业VIP专享VIP免费

PVC物料挤出塑化的浅议摘要：本文围绕PVC物料挤出塑化质量中的内在质量，从挤出机结构与发展、PVC物料在挤出机中挤出塑化的历程与机理、配方与工艺等三方面对PVC物料挤出塑化进行了较详细的讨论，阐述了提高塑化质量的相应措施。关键词：PVC物料;挤出机;挤出塑化质量PVC异型材的生产过程中，产品质量与PVC物料挤出塑化质量有直接的关系。所谓PVC物料是指PVC树脂与各种助剂混合后的产物（粉状固体）。PVC物料挤出塑化质量一般包括两个方面，内在质量和外在质量。内在质量指PVC物料的塑化度、PVC异型材的物理性能，外在质量是指型材外表面、断面结构与尺寸。笔者重点对内在质量从硬件（挤出机）和软件（配方、工艺）进行PVC物料挤出塑化机理及影响因素的讨论，对提高PVC物料挤出的塑化质量，进而提高PVC异型材的产品质量有着积极的意义。一、挤出机是PVC物料挤出塑化的保证挤出机是PVC物料挤出塑化的硬件部分，是挤出塑化的保证。工业挤出机发明在1795年。十九世纪中叶发展起来的合成聚合物工业，促进了挤出加工的应用，1925年挤出了各种型式的聚氯乙烯，1935年由德国人制造成功的专门为热塑性塑料设计的第一台单螺杆挤出机标志着现代挤出工艺的开始，从第一台单螺杆挤出机发展到今天机型众多的单螺杆和双螺杆挤出机，挤出机经历了70年的发展历程。可以说，挤出机的发展史是PVC物料挤出塑化质量不断提高的历史。众所周知，工业化生产的挤出机种类较多，按挤出机的用途分为成型用挤出机、混炼造粒用挤出机和供料用喂料挤出机；按螺杆数目的多少分为单螺杆挤出机、双螺杆挤出机和多螺杆挤出机；按可否排气分为排气式挤出机和非排气式挤出机；按螺杆在空间的位置可分为卧式挤出机和立式挤出机。双螺杆挤出机的发展过程也反映了PVC物料的塑化质量不断提高的需求。双螺杆挤出机发展过程可以分为三个阶段，第一阶段1950年-1960年，双螺杆挤出机作为一种新的设备，功能上不完善；第二个阶段1960年-1970年，性能优异的、成本高的双螺杆挤出机；第三个阶段1970年以后注意加工设备的经济合理性的双螺杆挤出机。双螺杆挤出机按两根螺杆的相对位置，可以分为啮合型。按两根螺杆的结构形状可分为平行双螺杆挤出机和锥形双螺杆挤出机。按两根螺杆相互啮合的螺杆的相对而言旋转方向不同，分为同向旋转和异向（反向）旋转两大类。在PVC异型材生产中，大多数厂家使用的是啮合型锥形导向双螺杆挤出机。螺杆是构成挤出机中影响PVC物料挤出塑化的主要部件，其改进过程也是适应PVC物料塑化提高要求的过程。螺杆主要参数有：螺杆直径；长径比；压缩比螺杆的分段（加料段、压缩段、计量段）螺槽深度；螺距；螺旋升角；螺棱宽；螺纹头数；螺纹断面；螺杆头部型式；螺杆的冷却方式。挤出机生产厂家在制造螺杆时，一般对上述参数有所考虑。这是因为上述参数有所不同会导致PVC物料挤出塑化质量不同。或者说，适应不同的PVC物料挤出塑化质量要求，应改变上述参数。机筒是构成挤出机中影响PVC物料挤出塑化的另一个主要部件，其加热方式有三种；热载体（油、蒸汽）加热、电阻加热和感应加热，从稳定PVC物料挤出塑化效果考虑，使用后二种较好。其冷却方式有油冷却和鼓风冷却两种。笔者通过实践观察认为，油冷却虽然冷却均匀，但是油管易结碳。油管结碳后不但清理麻烦而且影响冷却效果。所以，控制PVC物料塑化温度采用鼓风机鼓风冷却效果好。目前多数挤出机生产厂家的机筒采用电阻加热、鼓风机鼓风冷却、加料口为矩形较多。对于生产PVC异型材而言，因采用PVC粉料加工，单螺杆挤出机挤出PVC粉料加工，单螺杆挤出机挤出PVC物料塑化及温度均匀性不如双螺杆挤出机，这是因为物料在单螺杆挤出机中的输送主要是依靠物料与机微内壁及物料与螺杆表面的摩擦作用。双螺杆挤出机则为“正向输送”，具有将物料强制推向前进的作用。双螺杆挤出机中物料由加料斗加入机筒经过螺杆到达口模，在这一过程中，物料在螺纹推动下，通过各部分圆周运动，进行剪切、辊压、捏合，同时也向着口模方向运动。物料在双螺杆内的流动不是由于摩擦牵引作用，而是靠机械的强制输送，这种输送是等量的，减少了逆流，物料在机筒内停留时间短、温度波动小...