昆山軒業(yè)達(dá)分享：昆山PVC樹脂擠出異型材


一．概述
塑料制品是一種用各種不同性質(zhì)的合成樹脂為主要原料，加入或不加入助劑，按照制品的形狀和使用要求，選用不同的設(shè)備，制成各種制品的通稱。如擠出成型的管材、板材和異型材等。
那么什么是異型材呢？根據(jù)擠出塑料制品的斷面形狀，除了圓管、薄膜、板材以及棒材等這些有固定形狀的塑料制品外，其他復(fù)雜截面形狀的塑料擠出制品都科稱其為異型材。
根據(jù)不同的用途，生產(chǎn)塑料異型材常用原料有聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯，以及ABS、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚苯醚等。拒了型材用原料以PVC原料為主，尤其是塑料門窗用塑料異型材，PVC占有率高達(dá)99%以上。PVC塑料異型材有UPVC和SPVC之分。除了PVC樹脂外，其他樹脂單獨(dú)生產(chǎn)型材的應(yīng)用量都很少，只有ABS和GHRP，但用量還不到1%?？梢哉f(shuō)，PVC在異型材中是一花獨(dú)放。
二．?dāng)D出異型材設(shè)備
擠出異型材所需設(shè)備有擠出機(jī)、機(jī)頭、定型裝置、冷卻裝置，牽引裝置以及其他裝置。
1. 異型材生產(chǎn)用擠出機(jī)
擠出異型材所用擠出機(jī)通常有單螺桿擠出機(jī)和雙螺桿擠出機(jī)，如用粒料生產(chǎn)異型材，產(chǎn)品截面積較小的制品，一般選用直徑為45mm、65mm、90mm等單螺桿擠出機(jī)。如用粉料直接擠出，制品截面積較大時(shí)，可選用雙螺桿排氣式擠出機(jī)。雙螺桿擠出機(jī)中，嚙合異向旋轉(zhuǎn)平行雙螺桿擠出機(jī)和錐形雙螺桿擠出機(jī)都可以選用。
2. 異型材機(jī)頭
異型材機(jī)頭分為三大類：流線型、孔板型和多級(jí)式。流線型機(jī)頭即由螺桿出口的圓形過(guò)渡到近似制品外形的流道是緩慢變化的流道形式。而孔板式和多級(jí)式機(jī)頭即機(jī)頭從圓形入口過(guò)渡到口模定型段的整個(gè)流道是有急劇變化的流道形式。
1） 流線型機(jī)頭    
流線型機(jī)頭的特點(diǎn)是整個(gè)流道無(wú)任何“死點(diǎn)”，截面持續(xù)減小，直到成型區(qū)達(dá)恒定，此機(jī)頭防止了塑料的滯流，可達(dá)最佳型材質(zhì)量。但此機(jī)頭流道加工較嚴(yán)格，需經(jīng)過(guò)特殊加工支撐，成本較高，但操作費(fèi)用低。該類機(jī)頭適用于需要不停車而長(zhǎng)期運(yùn)作時(shí)，或成型熱敏性塑料。
2） 孔板式機(jī)頭
此機(jī)頭結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，制造快，調(diào)整及安裝方便。從停車清理機(jī)頭到安裝調(diào)整恢復(fù)正常所需時(shí)間短，重復(fù)性好，因此得到了一定的應(yīng)用。其缺點(diǎn)是物料在這種機(jī)頭中流動(dòng)性不好，容易形成物料局部滯流和完全不流動(dòng)的死角，因此操作時(shí)間較長(zhǎng)，容易引起該處物料分解，嚴(yán)重影響制品質(zhì)量，故連續(xù)操作時(shí)間短。特別是不適宜加工熱敏性塑料，例如硬聚氯乙烯等。多適用于聚氯烯烴、軟聚氯乙烯一類制品的擠出成型。
3） 多級(jí)式機(jī)頭
此機(jī)頭流道的逐漸變化是由多塊孔板經(jīng)串聯(lián)組成。每塊孔板經(jīng)單獨(dú)加工，其走向平行于每塊孔板的軸線，僅于每塊孔板的入口邊緣與倒角。這種機(jī)頭的特點(diǎn)是簡(jiǎn)單方便，缺點(diǎn)是不適合加工熱敏性塑料。
3. 冷卻定型裝置
異型材擠出成型生產(chǎn)中有兩個(gè)制約因素：一是定型與冷卻速率，二是產(chǎn)品精度。兩個(gè)制約因素都與冷卻定型裝置有關(guān)。異型材常見的定型裝置有真空定型裝置、波紋板滑移式定型裝置、折彎異型材滑移式定型裝置。
4. 牽引裝置
塑料異型材一般采用履帶式牽引機(jī)，即生產(chǎn)管材所用牽引裝置。如果能夠?qū)⒙膸系南鹉z塊外形與牽引的異型材輪廓加工一致，則牽引效果會(huì)更好些。
5. 切割裝置
塑料異型材的切割方式主要包括鋸斷、剪斷和磨斷。切割裝置中圓鋸切割機(jī)一般用來(lái)切斷直徑達(dá)200mm以上的硬質(zhì)異型材。氣缸式剪斷機(jī)適用于剪斷寬100mm.、高40mm、厚10mm范圍內(nèi)的軟質(zhì)PVC及橡膠制品。旋轉(zhuǎn)式剪斷機(jī)適用于剪斷直徑在2~50mm以內(nèi)的軟質(zhì)PVC制品。砂輪式磨斷機(jī)適用于磨斷PVC與鋼等金屬的擠出復(fù)合制品及玻璃纖維增強(qiáng)塑料制品。
三．實(shí)際成產(chǎn)中異型材的應(yīng)用
U-PVC門窗異型材
硬聚氯乙烯門窗異型材是由PVC、穩(wěn)定劑、抗沖擊改性劑、加工助劑、填料等按一定的配方配混、擠出成型的，PVC及助劑的選用對(duì)制品的性能有很大影響。隨著擠出硬PVC門窗異型材及塑料門窗行業(yè)的高速發(fā)展，相關(guān)的PVC及助劑行業(yè)也有了新的發(fā)展。
1. 原材料
4） 樹脂的選擇
生產(chǎn)U-PVC門窗異型材的，一般都使用懸浮法生產(chǎn)的疏松型PVC。
5） 熱穩(wěn)定劑
熱穩(wěn)定劑的常用品種如下。
1. 鉛類熱穩(wěn)定劑。
2. 金屬皂類穩(wěn)定劑
3. 有機(jī)錫穩(wěn)定劑
4. 有機(jī)輔助穩(wěn)定劑
5. 稀土穩(wěn)定劑
6） 抗沖擊改性劑
在PVC塑料門窗異型材配方中通常yoga氯化聚乙烯和丙烯酸酯共聚來(lái)提高PVC的沖擊強(qiáng)度和耐候性
7） 潤(rùn)滑劑
U-PVC門窗異型材成型加工潤(rùn)滑劑中，復(fù)合潤(rùn)滑劑是最近的發(fā)展方向，其優(yōu)點(diǎn)在于：內(nèi)潤(rùn)滑性和外潤(rùn)滑性比較均衡
8） 加工助劑
PVC用高分子加工助劑分子量一般為1.2×105 ~2.5×106，現(xiàn)有的PVC用高分子加工助劑有ACR、MBS、ABS、CPE等。
9） 填料
10） 著色劑
11） 其他特種助劑
2．硬聚氯乙烯門窗生產(chǎn)工藝流程
聚氯乙烯門窗異型材的生產(chǎn)可以用單螺桿擠出機(jī)來(lái)生產(chǎn)，也可選用雙螺桿擠出機(jī)來(lái)生產(chǎn)。單螺桿擠出機(jī)成型工藝流程。
單螺桿擠出機(jī)成型異型材工藝流程：
原料→原料混合→擠出機(jī)造?！鷨螚U螺塑化擠出成型→真空定型→冷卻→牽引→切割→檢驗(yàn)→包裝入庫(kù)
雙螺桿擠出機(jī)成型異型材工藝流程：
混合粉料→雙螺桿擠出成型→定型→冷卻→牽引→切割→檢驗(yàn)→包裝入庫(kù)
3．生產(chǎn)工藝參數(shù)
1）擠出溫度
原料
機(jī)身溫度/℃
機(jī)頸溫度/℃
口模溫度/℃
1
2
3
4
硬聚氯乙烯
150~160
160~165
165~175
175~180
180`190
190~195
機(jī)頭溫度應(yīng)嚴(yán)格控制，如溫度偏低，物料塑化不良，擠出機(jī)壓力增大，成型困難，制品表面質(zhì)量差，而溫度偏高，制品形狀不穩(wěn)定，尺寸難保證，成型收縮率大。
2）真空度
采用真空定型，真空度控制在0.06~0.08Mpa之間。如真空度偏低時(shí)，定型吸附力不足，制品尺寸誤差大。如真空度偏高時(shí)，在真空定型模入口處堆料堵塞，制品運(yùn)行阻力大，牽引負(fù)荷加大，產(chǎn)量下降。
3）冷卻
采用冷卻水槽冷卻，水溫為4~8℃。由于異型材斷面復(fù)雜，如冷卻效果不好時(shí)，可增加真空定型裝置的長(zhǎng)度，提高冷卻效果。
四.總結(jié)
目前國(guó)外異型材擠出成套技術(shù)已經(jīng)趨于成熟，國(guó)外發(fā)展空間已經(jīng)有限，因此，近年來(lái)，國(guó)司紛紛致力于開拓亞洲廣場(chǎng)。近年來(lái)，我國(guó)異型材生產(chǎn)得到了突飛猛進(jìn) 的發(fā)展，國(guó)產(chǎn)擠出設(shè)備和模具吸收了國(guó)外相關(guān)的先時(shí)技術(shù)，取得了很大進(jìn)步。然而，國(guó)內(nèi)設(shè)備及模具的總體水平還有待提高。