| 造成PVC塑料型材發脆的原因以及解決方法 |
上海而羽小編(bian)介(jie)紹：型材發(fa)脆基本上在制品的物理、力(li)(li)學性能上得到充(chong)分體現(xian)。其主要特征(zheng)為：下料時崩口(kou)、冷沖破裂。造(zao)成型材制品物理、力(li)(li)學性能差的原(yuan)因有很(hen)多，主要表現(xian)為以下幾種： 一、配方及混料工藝不合理 1、填料過多 針對目(mu)前市場上(shang)(shang)型材價(jia)格低(di)(di)，而(er)原(yuan)材料價(jia)格上(shang)(shang)漲的(de)(de)(de)(de)(de)(de)格局，型材廠(chang)家都是(shi)在(zai)(zai)降(jiang)(jiang)低(di)(di)成(cheng)本上(shang)(shang)作(zuo)文章(zhang)，正規的(de)(de)(de)(de)(de)(de)型材廠(chang)家通過(guo)配(pei)方的(de)(de)(de)(de)(de)(de)優化(hua)組合(he)，是(shi)在(zai)(zai)不降(jiang)(jiang)低(di)(di)質(zhi)(zhi)量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)前提(ti)下，降(jiang)(jiang)低(di)(di)了(le)成(cheng)本；有(you)(you)些(xie)廠(chang)家卻(que)在(zai)(zai)降(jiang)(jiang)低(di)(di)成(cheng)本的(de)(de)(de)(de)(de)(de)同時也降(jiang)(jiang)低(di)(di)了(le)制(zhi)(zhi)品質(zhi)(zhi)量(liang)。由于(yu)配(pei)方組份(fen)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)原(yuan)因，最直接有(you)(you)效(xiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)辦法(fa)是(shi)增(zeng)(zeng)加(jia)(jia)填(tian)(tian)(tian)料，在(zai)(zai)PVC-U塑料異型材中常用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)填(tian)(tian)(tian)料為碳酸(suan)鈣(gai)。在(zai)(zai)以(yi)前的(de)(de)(de)(de)(de)(de)配(pei)方體(ti)系(xi)中多數是(shi)填(tian)(tian)(tian)加(jia)(jia)重(zhong)鈣(gai)，其(qi)(qi)目(mu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)是(shi)增(zeng)(zeng)加(jia)(jia)剛性(xing)和降(jiang)(jiang)低(di)(di)成(cheng)本，但重(zhong)鈣(gai)由于(yu)本身粒子形狀不規則(ze)而(er)且粒徑比較粗與PVC樹脂本體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)相溶性(xing)差，所(suo)以(yi)其(qi)(qi)添加(jia)(jia)份(fen)數很低(di)(di)，而(er)且份(fen)數增(zeng)(zeng)大(da)(da)時會對型材的(de)(de)(de)(de)(de)(de)色澤和表(biao)觀(guan)造(zao)成(cheng)影(ying)響。現在(zai)(zai)隨著(zhu)技(ji)術的(de)(de)(de)(de)(de)(de)發(fa)展(zhan)，大(da)(da)多采(cai)用(yong)超細輕質(zhi)(zhi)活化(hua)碳酸(suan)鈣(gai)、甚至是(shi)納(na)米級碳酸(suan)鈣(gai)、其(qi)(qi)不僅起(qi)到增(zeng)(zeng)加(jia)(jia)剛性(xing)和填(tian)(tian)(tian)充的(de)(de)(de)(de)(de)(de)作(zuo)用(yong)，而(er)且還具有(you)(you)改性(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)作(zuo)用(yong)，但是(shi)其(qi)(qi)填(tian)(tian)(tian)加(jia)(jia)量(liang)并不是(shi)無限度(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)，其(qi)(qi)比例應該加(jia)(jia)以(yi)控制(zhi)(zhi)。現在(zai)(zai)有(you)(you)些(xie)廠(chang)家為了(le)降(jiang)(jiang)低(di)(di)成(cheng)本將碳酸(suan)鈣(gai)加(jia)(jia)到20-50質(zhi)(zhi)量(liang)份(fen)，這大(da)(da)大(da)(da)降(jiang)(jiang)低(di)(di)了(le)型材的(de)(de)(de)(de)(de)(de)物理力(li)學性(xing)能，造(zao)成(cheng)本章(zhang)所(suo)說的(de)(de)(de)(de)(de)(de)型材發(fa)脆現象。 2、抗沖擊改性劑添加種類、數量(liang) 抗沖擊改性(xing)(xing)劑是在(zai)應(ying)力(li)作用下，能(neng)夠提高聚氯乙烯破裂(lie)總能(neng)量(liang)的一種(zhong)高分子(zi)聚合物。目前硬(ying)質聚氯乙烯的抗沖擊改性(xing)(xing)劑的主(zhu)要品種(zhong)有CPE、ACR、MBS、ABS、EVA等(deng)，其中CPE、EVA、ACR改性(xing)(xing)劑的分子(zi)結構中不含雙鍵，耐候(hou)性(xing)(xing)能(neng)好，適宜做戶外建筑材料，它們與PVC共混，能(neng)有效的提高硬(ying)聚氯乙烯的抗沖擊性(xing)(xing)能(neng)、加工(gong)性(xing)(xing)、耐候(hou)性(xing)(xing)及在(zai)一定范圍(wei)內(nei)提高焊(han)角強度(du)。 在PVC/CPE共混(hun)(hun)體(ti)系中，其沖擊(ji)(ji)強(qiang)度(du)隨CPE的(de)用(yong)量(liang)(liang)增(zeng)(zeng)(zeng)加(jia)而增(zeng)(zeng)(zeng)加(jia)，呈(cheng)S形曲線(xian)。添(tian)加(jia)量(liang)(liang)在8質量(liang)(liang)份(fen)(fen)以(yi)下時(shi)，體(ti)系的(de)沖擊(ji)(ji)強(qiang)度(du)增(zeng)(zeng)(zeng)長(chang)(chang)幅度(du)非常小；添(tian)加(jia)量(liang)(liang)在8-15質量(liang)(liang)份(fen)(fen)時(shi)增(zeng)(zeng)(zeng)加(jia)幅度(du)最大(da)；之后(hou)增(zeng)(zeng)(zeng)長(chang)(chang)幅度(du)又趨于平緩(huan)。當CPE用(yong)量(liang)(liang)在8質量(liang)(liang)份(fen)(fen)以(yi)下時(shi)不足以(yi)形成(cheng)網狀(zhuang)結構；當CPE用(yong)量(liang)(liang)在8-15質量(liang)(liang)份(fen)(fen)時(shi)，其在共混(hun)(hun)體(ti)系中連續均勻分(fen)(fen)散，形成(cheng)分(fen)(fen)相(xiang)不分(fen)(fen)離的(de)網狀(zhuang)結構，使共混(hun)(hun)體(ti)系的(de)沖擊(ji)(ji)強(qiang)度(du)增(zeng)(zeng)(zeng)長(chang)(chang)幅度(du)最大(da)；當CPE用(yong)量(liang)(liang)超(chao)過(guo)15質量(liang)(liang)份(fen)(fen)時(shi)，就(jiu)不能(neng)形成(cheng)連續均勻的(de)分(fen)(fen)散，而是(shi)有(you)部(bu)分(fen)(fen)CPE形成(cheng)凝膠狀(zhuang)，這(zhe)樣在兩相(xiang)界面上就(jiu)不會(hui)有(you)適宜分(fen)(fen)散的(de)CPE顆(ke)粒來吸收沖擊(ji)(ji)能(neng)量(liang)(liang)，因而沖擊(ji)(ji)強(qiang)度(du)增(zeng)(zeng)(zeng)長(chang)(chang)趨于緩(huan)慢。 而在(zai)PVC/ACR共混體(ti)系中(zhong)，ACR可(ke)顯著提高共混體(ti)系的(de)(de)抗沖擊(ji)性能(neng)。同時“核一(yi)殼(ke)”粒子可(ke)均(jun)勻分散在(zai)PVC基(ji)體(ti)中(zhong)，PVC是連(lian)續相(xiang)(xiang)，ACR是分散相(xiang)(xiang)，分散在(zai)PVC連(lian)續相(xiang)(xiang)中(zhong)與PVC相(xiang)(xiang)互作用(yong)，起到加工助劑的(de)(de)作用(yong)，促進PVC的(de)(de)塑(su)(su)化和(he)凝膠化，塑(su)(su)化時間短，具有很好的(de)(de)加工性能(neng)。成形溫(wen)(wen)度和(he)塑(su)(su)化時間對缺口(kou)沖擊(ji)強(qiang)度影(ying)響較小(xiao)(xiao)，彎曲彈性模量下(xia)降(jiang)也小(xiao)(xiao)。一(yi)般(ban)用(yong)量在(zai)5-7質量份，經ACR改性的(de)(de)硬(ying)PVC制品有優(you)良的(de)(de)室溫(wen)(wen)沖擊(ji)強(qiang)度或(huo)低溫(wen)(wen)沖擊(ji)強(qiang)度。 而(er)經實驗論證(zheng)，ACR與CPE相比抗沖擊(ji)強度要高(gao)30%左右。因此(ci)在配方(fang)中盡可能采(cai)用(yong)PVC/ACR共混體系，而(er)用(yong)CPE改性且用(yong)量(liang)低于8質量(liang)份時往往會引起型材發脆。 3、穩定劑過多或過少(shao) 穩定劑(ji)(ji)的(de)(de)作用(yong)是抑制(zhi)降(jiang)解(jie)，或與釋放出(chu)(chu)的(de)(de)氯(lv)化氫反應以及(ji)防止聚氯(lv)乙烯加工時(shi)變色。穩定劑(ji)(ji)根據種類不(bu)(bu)同用(yong)量(liang)也(ye)不(bu)(bu)同，但總的(de)(de)一點來說(shuo)，用(yong)量(liang)過(guo)多會推遲物(wu)料(liao)的(de)(de)塑(su)化時(shi)間(jian)從而使物(wu)料(liao)出(chu)(chu)口模時(shi)還(huan)欠(qian)塑(su)化，其(qi)(qi)配方體系中各(ge)分(fen)子(zi)之間(jian)沒有完全(quan)溶合，其(qi)(qi)分(fen)子(zi)間(jian)結構不(bu)(bu)牢固造(zao)成(cheng)。而用(yong)量(liang)過(guo)少時(shi)會造(zao)成(cheng)配方體系中相對(dui)低分(fen)子(zi)物(wu)降(jiang)解(jie)或分(fen)解(jie)(也(ye)可以說(shuo)成(cheng)過(guo)塑(su)化)，對(dui)各(ge)組份分(fen)子(zi)間(jian)結構的(de)(de)穩固性造(zao)成(cheng)破(po)壞。因此穩定劑(ji)(ji)用(yong)量(liang)多少也(ye)會對(dui)型材(cai)(cai)的(de)(de)抗沖擊(ji)強度造(zao)成(cheng)影(ying)響，過(guo)多或過(guo)少都會造(zao)成(cheng)型材(cai)(cai)強度降(jiang)低引起型材(cai)(cai)發脆現象。 4、外潤滑劑用量(liang)過多 外潤(run)滑(hua)劑(ji)與樹脂相溶性(xing)較低(di)，能(neng)夠促進(jin)樹脂粒(li)子間(jian)的(de)滑(hua)動，從而減少摩擦熱量(liang)(liang)并推遲熔化過程，潤(run)滑(hua)劑(ji)的(de)這種(zhong)作用在加工過程早(zao)期(qi)(qi)。外潤(run)滑(hua)劑(ji)又分前期(qi)(qi)潤(run)滑(hua)和后期(qi)(qi)潤(run)滑(hua)、潤(run)滑(hua)過度的(de)物料在各種(zhong)條件下都表現為較差(cha)(cha)的(de)外形(xing)，如果潤(run)滑(hua)劑(ji)用量(liang)(liang)不妥，可能(neng)造成流痕，產量(liang)(liang)低(di)，渾(hun)濁，沖擊性(xing)差(cha)(cha)，表面粗糙、粘連，塑化差(cha)(cha)等(deng)。特別(bie)是用量(liang)(liang)過多時，就會造成型材的(de)密實度差(cha)(cha)、塑化差(cha)(cha)，而導致(zhi)沖擊性(xing)能(neng)差(cha)(cha)，引(yin)起型材發(fa)脆。 5、熱混加料順序、溫度設值以及(ji)熟化(hua)時間對型材的(de)性能也有決定(ding)性的(de)因素 PVC-U配方的(de)(de)組分很多，所選擇加(jia)料順(shun)序應(ying)有利(li)于發揮每種(zhong)助(zhu)劑(ji)(ji)的(de)(de)作用，并有利(li)于提高(gao)分散速度，而避免其不良(liang)的(de)(de)協同效(xiao)應(ying)，助(zhu)劑(ji)(ji)的(de)(de)加(jia)料順(shun)序應(ying)有助(zhu)于提高(gao)助(zhu)劑(ji)(ji)的(de)(de)相輔(fu)相成效(xiao)果，克服相克相消的(de)(de)作用，使應(ying)在(zai)PVC樹脂中(zhong)分散的(de)(de)助(zhu)劑(ji)(ji)，充分進(jin)入(ru)PVC樹脂內(nei)部。 典型(xing)的鉛鹽穩定體系配方加料順序如(ru)下： a．低(di)速運轉時，將PVC樹脂加(jia)到熱(re)混鍋中； b．在(zai)60℃時，高速運轉(zhuan)下(xia)加入穩(wen)定劑及皂類； c．在80℃左右，高速(su)運轉下加入內潤滑劑(ji)(ji)、顏料、抗沖擊(ji)改(gai)性劑(ji)(ji)、加工助(zhu)劑(ji)(ji)； d．在100℃左右，高轉速下加入蠟類等外(wai)潤滑劑(ji)； e．在110℃，高速(su)運轉下加入填料(liao)； f．在110℃-120℃低轉速下排出物料至冷混(hun)桶中進行降溫； g．冷混至料溫降至40℃左右時，卸料過篩。 上(shang)面(mian)加(jia)料(liao)順序較為合理，但在實際生產過程(cheng)中(zhong)，根據自身的設備及(ji)各(ge)種條(tiao)件(jian)也有所(suo)不(bu)同(tong)，多數廠家除樹脂外，其(qi)他助劑一同(tong)加(jia)入(ru)。還有的是(shi)輕質活(huo)化碳酸鈣同(tong)主料(liao)一起加(jia)入(ru)等等。這就要求(qiu)企業技(ji)術人員根據本(ben)企業的特點制定出適合自己(ji)的加(jia)工工藝(yi)及(ji)投料(liao)順序。 一般熱混溫度(du)在120℃左右，溫度(du)太低(di)時物(wu)料(liao)達不(bu)到凝膠(jiao)化(hua)和混料(liao)均(jun)勻，高于此溫度(du)部分物(wu)料(liao)可能會分解揮發(fa)，而(er)且(qie)干混粉料(liao)發(fa)黃(huang)。 混料(liao)(liao)時(shi)(shi)(shi)間(jian)一般在7-10min物料(liao)(liao)才能(neng)達(da)到密(mi)實(shi)、均化(hua)、部分(fen)凝膠化(hua)。而冷(leng)混一般在40℃以(yi)下，而且要求冷(leng)卻(que)時(shi)(shi)(shi)間(jian)要短(duan)，如溫度(du)大于(yu)40℃且冷(leng)卻(que)速度(du)又慢，則制備的(de)干(gan)混料(liao)(liao)會(hui)相對(dui)常規密(mi)實(shi)度(du)差。干(gan)混料(liao)(liao)的(de)熟化(hua)時(shi)(shi)(shi)間(jian)一般在24小(xiao)時(shi)(shi)(shi)，大于(yu)這個(ge)時(shi)(shi)(shi)間(jian)物料(liao)(liao)易吸收水份(fen)或結塊，小(xiao)于(yu)這個(ge)時(shi)(shi)(shi)間(jian)物料(liao)(liao)各分(fen)子間(jian)的(de)結構還不太穩(wen)定，造成(cheng)擠出時(shi)(shi)(shi)型材外(wai)形尺寸和壁厚波動較大。以(yi)上環節(jie)如不加強(qiang)控制都會(hui)對(dui)型材制品的(de)質(zhi)量造成(cheng)影響，個(ge)別(bie)情(qing)況便會(hui)表現(xian)為(wei)型材發脆。 二、擠出工藝不(bu)合理 1、物料塑(su)化過度(du)或(huo)不足 這與(yu)工藝溫度設定和喂料(liao)比例有關，溫度設定過高會造(zao)成物(wu)料(liao)過塑(su)化，其組分(fen)(fen)中部分(fen)(fen)分(fen)(fen)子量較低(di)的成份(fen)會分(fen)(fen)解、揮發(fa)；溫度過低(di)其組份(fen)中各(ge)分(fen)(fen)子間沒有完全熔合(he)，分(fen)(fen)子結(jie)構(gou)不(bu)牢(lao)固。而喂料(liao)比例太大造(zao)成物(wu)料(liao)受(shou)熱面(mian)積和剪切(qie)增大，壓力(li)增大，易引起(qi)過塑(su)化；喂料(liao)比例太小(xiao)造(zao)成物(wu)料(liao)受(shou)熱面(mian)積和剪切(qie)減小(xiao)，會造(zao)成欠塑(su)化。無論是(shi)過塑(su)化還是(shi)欠塑(su)化都會造(zao)成型材(cai)切(qie)割(ge)崩口現(xian)象。 2、機頭壓(ya)力不(bu)足 一方面(mian)與模具設計(ji)有關(這在(zai)(zai)下面(mian)單獨描述)另一方面(mian)是(shi)與加料(liao)(liao)比例(li)和(he)溫度設定有關，壓力不足時，物料(liao)(liao)的密實度就差(cha)，就會(hui)成組織疏(shu)松出現型材料(liao)(liao)脆現象，這時應(ying)調整計(ji)量加料(liao)(liao)轉(zhuan)速和(he)擠出螺桿轉(zhuan)速使機頭壓力控制在(zai)(zai)25Mpa-35Mpa之間。 3、制(zhi)品(pin)中的低(di)分子成份未排出 制(zhi)品(pin)中的(de)低分(fen)子成(cheng)分(fen)產(chan)生(sheng)一般(ban)有兩個途徑，一是在熱(re)混時產(chan)生(sheng)，這在熱(re)混時通(tong)過(guo)抽濕和(he)(he)排(pai)(pai)氣系統可以排(pai)(pai)出(chu)(chu)。二是部(bu)分(fen)殘存的(de)和(he)(he)擠出(chu)(chu)受(shou)熱(re)受(shou)壓時產(chan)生(sheng)的(de)水份(fen)和(he)(he)氯(lv)化(hua)氫氣體。這一般(ban)通(tong)過(guo)主(zhu)機排(pai)(pai)氣段的(de)強(qiang)制(zhi)排(pai)(pai)氣系統來(lai)強(qiang)制(zhi)排(pai)(pai)出(chu)(chu)，真空度一般(ban)在-0.05Mpa-0.08Mpa之(zhi)間，不開或(huo)過(guo)低，都(dou)會(hui)在制(zhi)品(pin)中殘存低分(fen)子成(cheng)份(fen)，造(zao)成(cheng)型材力學(xue)性能下降。 4、螺桿(gan)轉(zhuan)矩太低(di) 螺(luo)桿的轉(zhuan)矩(ju)(ju)(ju)是(shi)反(fan)應(ying)機(ji)械在受(shou)力狀態(tai)下的數(shu)值，工(gong)藝(yi)溫度(du)(du)設(she)值的高低，喂(wei)料比(bi)例(li)的多少都直接在螺(luo)桿轉(zhuan)矩(ju)(ju)(ju)值上得到體現，螺(luo)桿轉(zhuan)矩(ju)(ju)(ju)太低從某種程度(du)(du)上反(fan)應(ying)出(chu)(chu)溫度(du)(du)偏低或喂(wei)料比(bi)例(li)小，這樣物料在擠出(chu)(chu)程度(du)(du)中同樣得不到充分塑化，也就會降低型材的力學性能(neng)。根據不同的擠出(chu)(chu)設(she)備和模具(ju)，螺(luo)桿轉(zhuan)矩(ju)(ju)(ju)一般掌握在60%-85%之(zhi)間(jian)就能(neng)滿足要求。 5、牽引(yin)速(su)度(du)(du)與擠出速(su)度(du)(du)不匹配(pei) 牽(qian)引(yin)速度太(tai)快會(hui)造成(cheng)型材(cai)(cai)壁(bi)薄力(li)(li)學性(xing)能(neng)(neng)下降，而(er)牽(qian)引(yin)速度太(tai)慢(man)，型材(cai)(cai)受到的阻力(li)(li)大(da)，制品(pin)處于高拉伸狀(zhuang)態(tai)，也會(hui)對型材(cai)(cai)的力(li)(li)學性(xing)能(neng)(neng)造成(cheng)影響。 三(san)、模具(ju)設計不(bu)合理(li) 1、口(kou)模截面(mian)設計不(bu)合理，尤其(qi)是內筋(jin)的(de)分布和交界面(mian)角度的(de)處理。這樣(yang)會造成應(ying)力(li)集中(zhong)現象存在，需(xu)要改進設計和消(xiao)除(chu)交界面(mian)處的(de)直角和銳角。 2、模(mo)頭(tou)壓(ya)(ya)(ya)力(li)(li)不(bu)足(zu)。模(mo)頭(tou)處壓(ya)(ya)(ya)力(li)(li)大(da)小是直(zhi)接受(shou)模(mo)具的(de)壓(ya)(ya)(ya)縮(suo)比，特別是模(mo)具平(ping)直(zhi)段(duan)的(de)長度來(lai)(lai)(lai)決(jue)定的(de)。模(mo)頭(tou)的(de)壓(ya)(ya)(ya)縮(suo)比太(tai)(tai)小或平(ping)直(zhi)段(duan)太(tai)(tai)短都會造成制品不(bu)致密，影響物理性能(neng)。模(mo)頭(tou)壓(ya)(ya)(ya)力(li)(li)的(de)改(gai)變(bian)(bian)一方(fang)面(mian)可(ke)(ke)以通過改(gai)變(bian)(bian)模(mo)頭(tou)平(ping)直(zhi)段(duan)長度來(lai)(lai)(lai)調整(zheng)流(liu)料阻(zu)力(li)(li)；另一方(fang)面(mian)在模(mo)具設計階段(duan)可(ke)(ke)選擇不(bu)同的(de)壓(ya)(ya)(ya)縮(suo)比來(lai)(lai)(lai)改(gai)變(bian)(bian)擠(ji)出壓(ya)(ya)(ya)力(li)(li)，但必須注(zhu)意機頭(tou)壓(ya)(ya)(ya)縮(suo)比要(yao)與擠(ji)出機螺桿(gan)的(de)壓(ya)(ya)(ya)縮(suo)比相適應；還可(ke)(ke)以通過改(gai)變(bian)(bian)配方(fang)，調整(zheng)擠(ji)出工藝參數，增加多孔板來(lai)(lai)(lai)改(gai)變(bian)(bian)熔(rong)體(ti)壓(ya)(ya)(ya)力(li)(li)的(de)大(da)小。 3、對于因(yin)分流筋(jin)(jin)匯合不良造成的性能下降應適當增(zeng)加筋(jin)(jin)與外表面、筋(jin)(jin)與筋(jin)(jin)匯流處的長度，或者增(zeng)大壓縮比來解決(jue)。 4、口模出料不(bu)(bu)均勻，造成型材(cai)壁厚薄(bo)不(bu)(bu)一(yi)(yi)致(zhi)，或者密(mi)實度不(bu)(bu)一(yi)(yi)致(zhi)。這(zhe)也就造成了型材(cai)兩個面之間的力(li)學性能上的差別，我(wo)們在實驗(yan)時(shi)有時(shi)冷沖一(yi)(yi)面合(he)格一(yi)(yi)面不(bu)(bu)合(he)格，也恰恰證明了這(zhe)一(yi)(yi)點。至于壁薄(bo)等非標型材(cai)這(zhe)里就不(bu)(bu)再多說。 5、定(ding)(ding)(ding)(ding)型(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)模的(de)(de)冷(leng)(leng)卻(que)速(su)率。冷(leng)(leng)卻(que)水(shui)溫(wen)(wen)往(wang)往(wang)沒有(you)(you)引(yin)起足(zu)夠的(de)(de)重視(shi)，冷(leng)(leng)卻(que)水(shui)的(de)(de)作用(yong)(yong)(yong)(yong)是將型(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)材(cai)拉伸的(de)(de)大分(fen)(fen)(fen)子(zi)鏈(lian)及(ji)時(shi)冷(leng)(leng)卻(que)定(ding)(ding)(ding)(ding)型(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，達到使(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)目(mu)的(de)(de)。緩慢的(de)(de)冷(leng)(leng)卻(que)可以(yi)使(shi)分(fen)(fen)(fen)子(zi)鏈(lian)有(you)(you)足(zu)夠的(de)(de)時(shi)間舒展，有(you)(you)利于定(ding)(ding)(ding)(ding)型(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。而(er)(er)急速(su)冷(leng)(leng)卻(que)，水(shui)溫(wen)(wen)與擠(ji)出(chu)型(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)坯的(de)(de)溫(wen)(wen)差太大，制(zhi)(zhi)品受驟(zou)(zou)冷(leng)(leng)不利于制(zhi)(zhi)品低(di)溫(wen)(wen)性能(neng)的(de)(de)提高(gao)(gao)。從(cong)高(gao)(gao)分(fen)(fen)(fen)子(zi)物理學解釋，PVC大分(fen)(fen)(fen)子(zi)鏈(lian)在(zai)溫(wen)(wen)度(du)、外力(li)的(de)(de)作用(yong)(yong)(yong)(yong)下，發(fa)生卷曲、拉伸過(guo)程，當溫(wen)(wen)度(du)、外力(li)撤出(chu)后，大分(fen)(fen)(fen)子(zi)鏈(lian)沒有(you)(you)及(ji)時(shi)恢復自由狀態(tai)而(er)(er)外于玻(bo)璃(li)態(tai)，大分(fen)(fen)(fen)子(zi)鏈(lian)雜亂無序排(pai)列，造(zao)成(cheng)宏觀上(shang)制(zhi)(zhi)品低(di)溫(wen)(wen)沖擊性能(neng)低(di)。從(cong)塑料加工工藝學解釋PVC異(yi)型(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)材(cai)在(zai)擠(ji)出(chu)后，制(zhi)(zhi)品撤去溫(wen)(wen)度(du)、外力(li)后有(you)(you)應(ying)力(li)松弛過(guo)程。適(shi)宜的(de)(de)冷(leng)(leng)卻(que)水(shui)溫(wen)(wen)有(you)(you)利于這個過(guo)程。冷(leng)(leng)卻(que)水(shui)溫(wen)(wen)過(guo)低(di)，制(zhi)(zhi)品中的(de)(de)應(ying)力(li)沒有(you)(you)來得及(ji)消(xiao)除，造(zao)成(cheng)制(zhi)(zhi)品性能(neng)下降。所以(yi)異(yi)型(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)材(cai)冷(leng)(leng)卻(que)采(cai)用(yong)(yong)(yong)(yong)緩冷(leng)(leng)方式(shi)，并可防止成(cheng)型(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)后的(de)(de)制(zhi)(zhi)品翹曲，彎(wan)曲和收縮現象，可以(yi)防止由于內(nei)應(ying)力(li)作用(yong)(yong)(yong)(yong)而(er)(er)使(shi)制(zhi)(zhi)品沖擊強度(du)降低(di)。一般水(shui)溫(wen)(wen)度(du)控制(zhi)(zhi)在(zai)20℃。為了使(shi)型(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)坯柔和地冷(leng)(leng)卻(que)而(er)(er)不致(zhi)驟(zou)(zou)冷(leng)(leng)，將連接冷(leng)(leng)卻(que)定(ding)(ding)(ding)(ding)型(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)套的(de)(de)水(shui)管(guan)接在(zai)定(ding)(ding)(ding)(ding)型(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)后部(bu)，讓水(shui)在(zai)定(ding)(ding)(ding)(ding)型(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)套中流(liu)動方向與型(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)坯運動方向相反而(er)(er)從(cong)定(ding)(ding)(ding)(ding)型(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)套前(qian)排(pai)出(chu)。這樣也不致(zhi)于造(zao)成(cheng)因(yin)水(shui)溫(wen)(wen)過(guo)低(di)造(zao)成(cheng)型(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)坯驟(zou)(zou)冷(leng)(leng)、產生過(guo)大內(nei)應(ying)力(li)，使(shi)型(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)材(cai)脆化，型(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)材(cai)的(de)(de)抗(kang)沖擊性能(neng)下降。 四、混料(liao)設備和擠出設備在本(ben)章中作為(wei)一個(ge)固(gu)化因素不再論述 五、值得我們商討的是(shi)(shi)有一種情況(kuang)，在型材取樣試(shi)驗時(shi)，無論是(shi)(shi)冷沖、角強度還(huan)是(shi)(shi)加(jia)熱后尺寸(cun)變化率等都達(da)標，(GB/T8814-2004)，但是(shi)(shi)在下(xia)料時(shi)切(qie)口(kou)還(huan)是(shi)(shi)有輕微(wei)不明(ming)顯的崩口(kou)現象(xiang)(xiang)，特(te)別是(shi)(shi)內筋。一種說(shuo)法此種現象(xiang)(xiang)屬(shu)正常現象(xiang)(xiang)是(shi)(shi)受外界因素影響即： ①門窗制(zhi)作時(shi)，加工環境溫度低(di)于12℃。這不僅對下(xia)料造(zao)成崩口(kou)，而且對焊(han)角強度等都會(hui)造(zao)成一系列影響； ②下(xia)料時進鋸(ju)速(su)度過快，通常這時切割鋸(ju)切割時聲音比較(jiao)急(ji)促(cu)且尖銳； ③切割鋸片(pian)老化或有脫(tuo)齒現象。 另一種則認為(wei)(wei)還是型材本身的(de)原(yuan)因(yin)，即配方和擠出(chu)工(gong)藝等，筆者認為(wei)(wei)這幾個(ge)方面兼而有(you)之，除以上(shang)說(shuo)法外。這里面還有(you)一個(ge)剛性指(zhi)標(biao)和柔性指(zhi)標(biao)的(de)協(xie)調問題。即只要找到其(qi)最佳(jia)平衡點，那么(me)問題就會迎(ying)刃而解。 (1)配方體系對剛(gang)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)指標(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)和柔(rou)(rou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)指標(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)的影(ying)響，配方中要(yao)增(zeng)加(jia)(jia)(jia)(jia)或(huo)減(jian)(jian)(jian)小(xiao)剛(gang)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)指標(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)必(bi)(bi)然要(yao)增(zeng)加(jia)(jia)(jia)(jia)或(huo)減(jian)(jian)(jian)少(shao)填料(liao)(liao)，而(er)增(zeng)加(jia)(jia)(jia)(jia)填料(liao)(liao)又(you)直接影(ying)響其柔(rou)(rou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)指標(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)。填料(liao)(liao)過多(duo)，型(xing)材(cai)便會出(chu)現冷沖不達(da)標(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)，焊接強度降(jiang)低。填料(liao)(liao)過少(shao)，型(xing)材(cai)便會出(chu)現尺寸變化(hua)率(lv)大。相(xiang)(xiang)同的是(shi)增(zeng)加(jia)(jia)(jia)(jia)或(huo)減(jian)(jian)(jian)小(xiao)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)指標(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)，必(bi)(bi)然要(yao)增(zeng)加(jia)(jia)(jia)(jia)或(huo)減(jian)(jian)(jian)小(xiao)抗沖改性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)劑(ji)(ji)或(huo)加(jia)(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)助(zhu)劑(ji)(ji)，而(er)增(zeng)加(jia)(jia)(jia)(jia)或(huo)減(jian)(jian)(jian)小(xiao)加(jia)(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)助(zhu)劑(ji)(ji)又(you)直接影(ying)響其剛(gang)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)指標(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)。加(jia)(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)助(zhu)劑(ji)(ji)過多(duo)，則(ze)型(xing)材(cai)剛(gang)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)指標(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)下降(jiang)；加(jia)(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)助(zhu)劑(ji)(ji)過少(shao)，則(ze)型(xing)材(cai)剛(gang)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)指標(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)上升，在配方中這(zhe)兩者是(shi)一(yi)(yi)個(ge)既(ji)矛盾又(you)統一(yi)(yi)的相(xiang)(xiang)互制約的因素，但不能說(shuo)要(yao)提高剛(gang)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)指標(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)卻又(you)要(yao)保(bao)持柔(rou)(rou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)指標(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)便可以(yi)在增(zeng)加(jia)(jia)(jia)(jia)填料(liao)(liao)的同時又(you)無原(yuan)則(ze)增(zeng)加(jia)(jia)(jia)(jia)加(jia)(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)助(zhu)劑(ji)(ji)，這(zhe)是(shi)不合(he)理的。所以(yi)在配方體系中要(yao)確定一(yi)(yi)個(ge)最佳結(jie)合(he)點，以(yi)達(da)到其剛(gang)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和柔(rou)(rou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)的平(ping)衡。 (2)擠出(chu)工藝對型材剛(gang)(gang)性(xing)(xing)和(he)(he)柔性(xing)(xing)指(zhi)標(biao)的(de)影(ying)響。擠出(chu)溫(wen)度設(she)定(ding)的(de)高(gao)(gao)(gao)低(di)是影(ying)響物(wu)料塑化程度的(de)因素之(zhi)一，物(wu)料過塑化物(wu)料中(zhong)的(de)低(di)分(fen)子(zi)聚合(he)(he)物(wu)分(fen)解，揮發(fa)，造成(cheng)分(fen)子(zi)間結構變(bian)化會增(zeng)(zeng)大剛(gang)(gang)性(xing)(xing)指(zhi)標(biao)和(he)(he)降低(di)柔性(xing)(xing)指(zhi)標(biao)。物(wu)料塑化不足，物(wu)料中(zhong)各組分(fen)的(de)分(fen)子(zi)之(zhi)間還沒有充(chong)分(fen)溶合(he)(he)會降低(di)剛(gang)(gang)性(xing)(xing)指(zhi)標(biao)，同時柔性(xing)(xing)指(zhi)標(biao)得(de)到充(chong)分(fen)展(zhan)現。螺桿(gan)轉矩(ju)和(he)(he)擠出(chu)壓(ya)力與型材的(de)剛(gang)(gang)性(xing)(xing)指(zhi)標(biao)成(cheng)正比，隨轉矩(ju)和(he)(he)壓(ya)力升高(gao)(gao)(gao)而(er)增(zeng)(zeng)加。柔性(xing)(xing)指(zhi)標(biao)則與其成(cheng)反比，隨轉矩(ju)和(he)(he)壓(ya)力的(de)升高(gao)(gao)(gao)而(er)降低(di)。 需要補充的是(shi)，在(zai)剛開機擠出(chu)時會偶然發現個(ge)別型材沒有崩口現象(xiang)，但卻發現其內筋已(yi)有輕微氣(qi)泡，這又是(shi)一個(ge)新問題(ti)。有三(san)種假設(she)： ①此段型(xing)(xing)材擠(ji)出時(shi)的(de)加工(gong)溫(wen)(wen)度(du)(du)要(yao)高于常(chang)規工(gong)藝(yi)溫(wen)(wen)度(du)(du)，如果是則說明前面我(wo)們所設定的(de)加工(gong)工(gong)藝(yi)溫(wen)(wen)度(du)(du)偏低，型(xing)(xing)材欠塑(su)化，而要(yao)提(ti)高工(gong)藝(yi)溫(wen)(wen)度(du)(du)卻不要(yao)讓(rang)其內筋(jin)發(fa)泡，則要(yao)適當增加穩定劑的(de)用量，這當然也與物(wu)料(liao)的(de)擠(ji)出速度(du)(du)即(ji)物(wu)料(liao)在機筒內的(de)停留時(shi)間有關(guan)。 ②螺(luo)桿芯溫(wen)過高，如是這種情況則更好(hao)解(jie)決，適當降低螺(luo)桿芯部溫(wen)度便可。 ③主機沒有開真空或真空度(du)過(guo)低(di)。如(ru)是(shi)這樣則型材的加熱后(hou)狀態不過(guo)關，如(ru)果加熱后(hou)狀態沒有問(wen)題則還是(shi)要回到前面兩(liang)個問(wen)題中(zhong)去。 這也(ye)就說明，雖然型材(cai)試驗各項指標都合格，也(ye)不(bu)能(neng)說明你的(de)配方體系和擠出(chu)工藝絕對(dui)沒(mei)有問(wen)題(ti)(ti)，說不(bu)準在(zai)哪(na)個環節出(chu)現(xian)小小的(de)紕漏(lou)。因此我們在(zai)研究任何問(wen)題(ti)(ti)時都要統籌考慮，不(bu)能(neng)枉下(xia)結論就是哪(na)一(yi)(yi)點，哪(na)一(yi)(yi)方面的(de)問(wen)題(ti)(ti)，造(zao)成(cheng)無端(duan)的(de)爭辨(bian)，我們應(ying)該本著嚴謹的(de)科(ke)學態度逐一(yi)(yi)排查，逐一(yi)(yi)斟酌。 |
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