這個時間應(yīng)該說歷史不長,在上世紀70年代研發(fā)的,真正產(chǎn)業(yè)化也是上世紀90年代。這個材料一出來,人們就稱它為“未來的木材”,其化學(xué)成分是聚氯乙烯。由于硬質(zhì)PVC低發(fā)泡制品的應(yīng)用非常廣泛,它幾乎能替代所有用木材制作的產(chǎn)品。具有了與木材競爭的能力。硬質(zhì)發(fā)泡的技術(shù)近幾年發(fā)展也比較迅速,美國在發(fā)展硬質(zhì)PVC發(fā)泡技術(shù)方面非常,投入大,產(chǎn)出高,開發(fā)出了很多新產(chǎn)品,使硬質(zhì)PVC發(fā)泡制品在建筑裝飾材料領(lǐng)域,家具用材料方面都實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化。硬質(zhì)PVC發(fā)泡制品的加工技術(shù)進步很快,無論是設(shè)備、模具還是配方工藝均有了發(fā)泡的要求。
現(xiàn)在的PVC發(fā)泡形成規(guī)模的產(chǎn)品主要有硬質(zhì)PVC自由發(fā)泡和結(jié)皮發(fā)泡實心板、中空各自板,硬質(zhì)PVC發(fā)泡裝飾型材、管材、硬質(zhì)PVC發(fā)泡塑木制品等。在建筑、包裝、家具工業(yè)等領(lǐng)域內(nèi),應(yīng)用越來越廣泛。
原材料要求
PVC樹脂:一般選用8型樹脂,加工時凝膠化速度快,加工溫度相對較低,產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定,密度容易控制。近年來很多廠家換成5型樹脂。
穩(wěn)定劑的選用:考慮到環(huán)保且效果好稀土穩(wěn)定劑,但因價格相對高,沒有推廣開來,未來隨著環(huán)保的要求力度加大,稀土穩(wěn)定劑的市場將迎來光輝前景。鈣鋅穩(wěn)定劑存在鋅燒問題以及穩(wěn)定效果略差用量也較少。目前應(yīng)用多的還是鉛鹽穩(wěn)定劑,發(fā)泡板因模具橫截面寬、流道長且黃發(fā)泡分解產(chǎn)熱多,要求穩(wěn)定劑含鉛量高,穩(wěn)定效果好,否則制品容易出現(xiàn)各種問題。
發(fā)泡劑的選用:發(fā)泡劑AC在分解過程中放出大量的熱,容易導(dǎo)致斷面中間發(fā)黃,這就要求配合一定量的白色發(fā)泡劑,分解起到吸收多余熱能的作用,要求發(fā)泡劑目數(shù)要大,才能做到發(fā)泡均勻無大泡孔。
發(fā)泡調(diào)節(jié)劑:通過多年的研發(fā)和改進,發(fā)泡調(diào)節(jié)劑ACR的工藝技術(shù)越來越純熟,性能質(zhì)量越來越穩(wěn)定,發(fā)泡板根據(jù)厚薄,薄板宜選用塑化快的,厚板應(yīng)選用塑化慢溶體強度大的發(fā)泡調(diào)節(jié)劑。
潤滑劑選用:遵循初期中期后期潤滑兼顧原則,讓物料在各個階段均有潤滑劑的保護,堅持長時間穩(wěn)定生產(chǎn)而不析出結(jié)垢。
發(fā)泡助劑:生產(chǎn)中為改善發(fā)泡質(zhì)量和泡沫結(jié)構(gòu)可以少量添加發(fā)泡助劑氧化鋅,為減少析出可以少量添加硅酸鋁。
顏料:為達到更加美觀的效果,可以添加鈦白粉和熒光增白劑,為提高耐候性可添加抗氧化劑和紫外線吸收劑。
填充劑:選用輕質(zhì)碳酸鈣或重鈣即可,無需使用活性鈣,選用以高目數(shù)為主。
PVC樹脂一般根據(jù)其聚合方法可分為乳液法PVC和懸浮法PVC及本體PVC三種。生產(chǎn)硬質(zhì)PVC發(fā)泡產(chǎn)品時,如采用乳液法PVC樹脂可得到泡孔均勻,表面光滑的制品,但制品的尺寸穩(wěn)定性難以控制;且乳液法PVC樹脂生產(chǎn)的成本較高;若采用懸浮法PVC樹脂,產(chǎn)品的外觀質(zhì)量和泡孔均勻度稍差。
綜合工藝、價格及性能等方面,宜將兩者按一定比例混用,比例可以為80/20-20/80之間。板材成型橫截面積較寬,從擠出機頭進入口模要分布到一個相當于1.3米左右的寬度,要得到充分發(fā)泡的低密度塑料制品,采用的樹脂粘度不宜過高,為了有利于氣泡的分散與膨脹,板材整個橫截面壓力協(xié)調(diào)一致,對熔體流動性要求高。若PVC樹脂粘度過高,熔體流動性差,板面平整度難以,泡孔不易擴張,導(dǎo)致發(fā)泡倍率低;反之,若PVC樹脂粘度過低,又會致使熔體強度低,容易引發(fā)破泡。 生產(chǎn)結(jié)皮發(fā)泡塑料板材宜選用SC-7性樹脂,盡量不要選用SC-8型樹脂,或采用SC-8型樹脂與SC-5型或SC-6型樹脂混用。
熔體熱穩(wěn)定性差,擠出溫度設(shè)定或控制不當
熔體良好的塑化是發(fā)泡塑料板材制品的前提條件。如果熱穩(wěn)定劑存在問題,擠出溫度過高,容易發(fā)生熔體局部降解且會因熔體強度降低,氣泡過大而被撕裂;擠出溫度過低、熔體欠塑化、強度很低,同樣會出現(xiàn)破泡。發(fā)泡塑料板材生產(chǎn)時,一定要定期對穩(wěn)定劑進行180~200度的穩(wěn)定性能檢驗,不符合穩(wěn)定性能要求的原料不得使用或經(jīng)調(diào)整劑量,檢驗合格后再用。
除熔體在擠出過程中不發(fā)生降解外,穩(wěn)定劑還有一個重要的職能,即調(diào)節(jié)發(fā)泡劑分解溫度。如果穩(wěn)定劑加量過多或過少致使發(fā)泡劑分解溫度過低或過高,都不利于發(fā)泡。穩(wěn)定劑應(yīng)根據(jù)采用樹脂的牌號進行調(diào)整,比如采用8型樹脂,塑化溫度較低,穩(wěn)定劑應(yīng)適當增加,以便物料塑化溫度與發(fā)泡劑分解溫度相吻合。但若穩(wěn)定劑添加過多或熔體溫度過高,又會致使發(fā)泡劑在擠出機內(nèi)提前分解,致使發(fā)泡氣體從加料孔與真空孔逸出,若穩(wěn)定劑添加過少或操作溫度過低,又會使發(fā)泡不完全。
擠出操作時,除熔體良好塑化外,擠出機內(nèi)的熔體溫度一定要低于發(fā)泡劑分解溫度,防止發(fā)泡劑在機內(nèi)過早分解;出口模的熔體溫度一定要達到發(fā)泡劑的分解溫度區(qū)域,以利于充分發(fā)泡。擠出溫度的設(shè)定和控制,還應(yīng)根據(jù)真空孔物料和開機時熔體成型形態(tài),及時進行對應(yīng)調(diào)整。確保物料在通過排氣孔時基本呈橘皮狀態(tài),螺桿底部不應(yīng)有粉料流動;熔體從口模擠出時表面應(yīng)光滑,有一定的彈性,不得一出口模就下垂或截面結(jié)晶粗糙。
碳酸鈣加量過多、粒度過大、活性不好
CaCO3加量太多時,雖然能形成更多氣泡核,但如果碳酸鈣加量過多或顆粒過大,活性不好,形成團聚,在樹脂中分散或與樹脂截面結(jié)合不好,導(dǎo)致熔體強度降低,熔體中氣泡擴展時容易產(chǎn)生破泡。
發(fā)泡塑料板材生產(chǎn)一定要嚴格控制碳酸鈣劑量、粒度與活性。當碳酸鈣加量過大時,發(fā)泡調(diào)節(jié)劑也應(yīng)相應(yīng)增加。