PVC板材生產(chǎn)過(guò)程中的常見(jiàn)問(wèn)題及處理分析
生產(chǎn)結(jié)皮低發(fā)泡PVC塑料制品與其它塑料擠出制品相比，除需要在一定熔壓下良好塑化成型外，同時(shí)還對(duì)發(fā)泡孔的大小、數(shù)量和均勻程度以及結(jié)皮厚度、硬度、亮度、光潔度等有相應(yīng)的技術(shù)要求。發(fā)泡體質(zhì)量不僅與配方、原材料相關(guān)，也直接受擠出機(jī)螺桿的剪切性能、熔體壓力、溫度、擠出(牽引)速度、口模模唇間隙、定型模板間隙、冷卻水溫度等因素的影響和制約。因此，結(jié)皮發(fā)泡塑料制品與其他擠出塑料制品相比，具有一定的技術(shù)難度，從實(shí)踐和理論上有許多未解的課題值得行業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行研究和解決。
1 結(jié)皮發(fā)泡PVC塑料板材的生產(chǎn)技術(shù)及其特點(diǎn)
結(jié)皮發(fā)泡PVC塑料制品生產(chǎn)的技術(shù)難點(diǎn)是發(fā)泡。發(fā)泡是熔體黏度上升和擴(kuò)張，發(fā)泡劑產(chǎn)生的氣體壓力和大氣壓力共同作用的結(jié)果。
發(fā)泡過(guò)程一般要經(jīng)歷3個(gè)階段：
(1)發(fā)泡氣體在擠出機(jī)內(nèi)一定的溫度、壓力下溶入已塑化均勻的混合料熔體中并達(dá)到飽和狀態(tài)，形成氣泡核；
(2)熔體從口模擠出，隨壓力釋放、過(guò)飽和的溶解氣體成核、膨脹、析出，在定型模板間隙內(nèi)生成均勻、密集的泡孔；
(3)在定型裝置冷卻作用下，發(fā)泡制品固化定型。質(zhì)量?jī)?yōu)異的結(jié)皮發(fā)泡PVC塑料制品具有泡孔多而密，小而均勻，密度與厚度符合要求，外表平整，硬度及亮度高等特點(diǎn)。
2 結(jié)皮發(fā)泡PVC塑料板材質(zhì)量影響因素
直接影響塑料泡孔結(jié)構(gòu)質(zhì)量的主要原料是發(fā)泡劑與發(fā)泡協(xié)調(diào)劑。穩(wěn)定劑、潤(rùn)滑劑、碳酸鈣等原料及擠出工藝控制對(duì)發(fā)泡質(zhì)量有一定促進(jìn)與協(xié)調(diào)作用。由于發(fā)泡制品在擠出生產(chǎn)過(guò)程中熔體的塑化溫度必須略低于發(fā)泡劑的分解溫度，PVC樹(shù)脂平均聚合度越低，熔體塑化所需要的加工溫度也就越低。要得到發(fā)泡充分的發(fā)泡塑料制品，采用的樹(shù)脂黏度不宜過(guò)高。同時(shí)結(jié)皮發(fā)泡塑料板材與其它發(fā)泡制品相比，因板材成型橫截面較寬，從擠出機(jī)頭進(jìn)入口模要分布到一個(gè)1.3 m左右的寬度，為了有利于氣泡的分散與膨脹，板材整個(gè)橫截面壓力應(yīng)協(xié)調(diào)一致，對(duì)熔體流動(dòng)性要求較高，其選用的樹(shù)脂分子量一般較小，如SC-7或SC-8型懸浮法疏松型樹(shù)脂比較適宜。
2.1 原材料對(duì)發(fā)泡質(zhì)量的影響
2.1.1發(fā)泡劑
發(fā)泡劑與PVC樹(shù)脂混合均勻后，隨樹(shù)脂熔融、塑化、擠出的同時(shí)，發(fā)泡劑分解，釋放出氣體，促使制品成微孔結(jié)構(gòu)。發(fā)泡劑的單位發(fā)氣量與用量直接決定了發(fā)泡制品的密度。發(fā)泡劑用量越多，在熔體內(nèi)形成的泡孔數(shù)量越多、孔徑越小，制品密度越低。發(fā)泡劑大致可分為吸熱型、放熱型與放熱平衡型。偶氮二甲酸銨(簡(jiǎn)稱AC)屬放熱型發(fā)泡劑，發(fā)泡率高，為190～260 ml/g，分解速度快、放熱極大，但發(fā)泡時(shí)間短，突發(fā)性強(qiáng)。當(dāng)AC發(fā)泡劑用量過(guò)多時(shí)，發(fā)氣量過(guò)大，會(huì)在局部產(chǎn)生較大的氣泡和空穴，固體殘留物也增多，對(duì)于厚板擠出時(shí)可能會(huì)因內(nèi)部過(guò)熱而產(chǎn)生燒焦現(xiàn)象。而無(wú)機(jī)發(fā)泡劑碳酸氫鈉(NaHCO3)屬吸熱型發(fā)泡劑，雖發(fā)泡率較低，但發(fā)泡時(shí)間長(zhǎng)，和AC型發(fā)泡劑并用，可以起到互補(bǔ)和平衡的作用。放熱型發(fā)泡劑提高了吸熱型發(fā)泡劑的發(fā)氣能力，吸熱型發(fā)泡劑又可使前者冷卻、穩(wěn)定和均衡釋放氣體，抑制厚板內(nèi)部過(guò)熱降解，減少殘留物析出，并有增白作用。在不影響發(fā)泡率的前提下，適當(dāng)多添加吸熱型發(fā)泡劑，取代部分放熱型發(fā)泡劑，能抑制多添加放熱型發(fā)泡劑帶來(lái)的副作用，延長(zhǎng)生產(chǎn)周期。比如用0.4份AC發(fā)泡劑和0.8份NaHCO3，會(huì)比單純添加0.8份AC發(fā)泡劑產(chǎn)生更佳的發(fā)泡效果。但如加入過(guò)量的NaHCO3會(huì)使制品泡孔變粗，而影響產(chǎn)品斷面的細(xì)密性。發(fā)泡劑1232或BLA-616屬放熱與吸熱平衡型發(fā)泡劑，分解無(wú)誘導(dǎo)期，分解速率快，10min左右即可達(dá)到最大發(fā)氣量，放氣緩和無(wú)突發(fā)，最大發(fā)氣量達(dá)156 ml/g，其分解溫度介于PVC加工溫度范圍。可用于尺寸較厚，形狀復(fù)雜的制品動(dòng)態(tài)成型過(guò)程，以保證發(fā)泡性能的穩(wěn)定。
發(fā)泡劑的用量應(yīng)和發(fā)泡倍率，即定型模板間隙與口模間隙比相適應(yīng)，發(fā)泡體容積應(yīng)略大于定型模板所提供的空間。若發(fā)泡容積小于定型模板所提供的空間，泡孔數(shù)量少，制品密度大，并會(huì)因缺料，使板面不平整，出現(xiàn)橫向凹槽；若發(fā)泡容積過(guò)大，在定型模板間隙作用下，隨熔體壓力增加，發(fā)泡受限，會(huì)產(chǎn)生破泡或串泡，制品的密度同樣也會(huì)增大。
2.1.2發(fā)泡調(diào)節(jié)劑
發(fā)泡調(diào)節(jié)劑的作用機(jī)理類似于加工助劑，物料在發(fā)泡過(guò)程中，發(fā)泡劑分解的氣體在熔體中形成氣泡，這些氣泡存在體積小的泡孔向體積大的泡孔擴(kuò)展的趨勢(shì)。氣泡的大小和數(shù)量不但與發(fā)泡劑的添加量有關(guān)，還與聚合物的熔體強(qiáng)度有關(guān)。發(fā)泡調(diào)節(jié)劑的長(zhǎng)分子鏈纏繞粘附在PVC的分子鏈上，形成一定的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。一方面促進(jìn)物料塑化，另一方面提高PVC的熔體強(qiáng)度，使發(fā)泡過(guò)程中泡孔壁能夠承受泡孔內(nèi)氣體的壓力，不致因?yàn)閺?qiáng)度不足而破裂。發(fā)泡調(diào)節(jié)劑可以使產(chǎn)品泡孔小而多，泡孔結(jié)構(gòu)更均勻、合理，從而降低發(fā)泡體的密度。但若使用過(guò)多的發(fā)泡調(diào)節(jié)劑，由于熔體強(qiáng)度太大，使得熔體中的氣泡無(wú)法擴(kuò)展，而使產(chǎn)品密度提高。在硬質(zhì)PVC低發(fā)泡擠出配方中，發(fā)泡調(diào)節(jié)劑的用量一般為4%～8%，可根據(jù)發(fā)泡調(diào)節(jié)劑的效率、制品密度和截面是否存在破孔等情況進(jìn)行調(diào)整。發(fā)泡制品的密度不但與發(fā)泡調(diào)節(jié)劑的添加量有關(guān)，也與發(fā)泡調(diào)節(jié)劑的分子量有關(guān)。分子量越大，其作用越大，相應(yīng)的加入量亦可減少。一般發(fā)泡制品除ACR401外，還需要添加分子量更大的發(fā)泡調(diào)節(jié)劑，如HL100或HL530等，或者用HL100或HL530等取代ACR401，以利于進(jìn)一步促進(jìn)塑化和增強(qiáng)熔體強(qiáng)度，改善產(chǎn)品表面質(zhì)量。
2.1.3穩(wěn)定劑
穩(wěn)定劑在結(jié)皮發(fā)泡PVC板材的生產(chǎn)中除起熱穩(wěn)定作用外，還起著降低發(fā)泡劑分解溫度與調(diào)節(jié)發(fā)泡速度的雙重作用，亦稱為AC發(fā)泡劑的活化劑(促進(jìn)劑)。純AC發(fā)泡劑的分解溫度為210℃左右，加入穩(wěn)定劑后，其分解溫度及發(fā)氣量會(huì)隨之下降。分解溫度越低，發(fā)氣量越大。不同穩(wěn)定劑對(duì)AC發(fā)泡劑分解溫度的影響見(jiàn)表1。
由于物料中的AC發(fā)泡劑消耗了部分穩(wěn)定劑，為了保持相同的熱穩(wěn)定性，在含AC發(fā)泡劑的配方中，對(duì)AC發(fā)泡劑有促進(jìn)作用的穩(wěn)定劑用量也必須相應(yīng)增加。穩(wěn)定劑用量增加，有利于增加發(fā)氣量，但過(guò)多添加穩(wěn)定劑，又會(huì)致使發(fā)泡劑在擠出機(jī)內(nèi)提前分解，致使發(fā)泡氣體從加料孔與真空孔散失。反之，穩(wěn)定劑不足，則會(huì)導(dǎo)致制品表面泛黃、脆性很大。
2.1.4潤(rùn)滑劑
在含發(fā)泡劑的PVC熔體中，因氣體分子在PVC分子間起隔離、潤(rùn)滑的作用，在相同的溫度和剪切條件下，含有發(fā)泡劑的PVC熔體比不含發(fā)泡劑的PVC熔體黏度小，但由于發(fā)泡體比非發(fā)泡體在壁面上滑動(dòng)性差，黏度對(duì)剪切速率的敏感性比不含發(fā)泡劑的PVC熔體大。因此，PVC低發(fā)泡制品的潤(rùn)滑與PVC不發(fā)泡制品有所不同。在PVC低發(fā)泡制品的擠出成型過(guò)程中，熔體從擠出機(jī)進(jìn)入橫截面較寬的F1模型腔，以形成表面光滑平整、密度一致、厚度均稱、不易破裂的制品。潤(rùn)滑劑對(duì)熔體的流動(dòng)性、發(fā)泡制品表面的光潔度、發(fā)泡氣體的混合與分布都有影響。根據(jù)熔體流動(dòng)性，生產(chǎn)結(jié)皮發(fā)泡板材應(yīng)采用內(nèi)外潤(rùn)滑平衡、多種潤(rùn)滑劑復(fù)合為宜。外潤(rùn)滑可以提高制品外觀光潔度，利于脫模。但若外潤(rùn)滑劑用量過(guò)多，會(huì)導(dǎo)致發(fā)泡制品塑化不良、模具內(nèi)結(jié)垢和在制品表面析出，也會(huì)在制品表面出現(xiàn)某些缺陷；若外潤(rùn)滑劑用量太少，擠出機(jī)5區(qū)溫度不易控制，易超溫，從而致使合流芯溫度過(guò)高，板材中間出現(xiàn)大泡、串泡、發(fā)黃及板材表面粗糙等缺陷。添加內(nèi)潤(rùn)滑劑有利于物料均勻分散，均衡塑化和熔體的流動(dòng)性。內(nèi)潤(rùn)滑劑用量不足，物料分散性不好，塑化不均，制品厚度難以控制，表現(xiàn)為板材中間厚，兩面薄，同時(shí)，還有可能出現(xiàn)粘附或局部過(guò)熱現(xiàn)象；內(nèi)潤(rùn)滑劑用量過(guò)多，會(huì)使發(fā)泡制品發(fā)脆，耐熱性能下降，并在一定溫度和熔壓作用下，轉(zhuǎn)化為外潤(rùn)滑，致使?jié)櫥Ш?。發(fā)泡板材擠出過(guò)程中板面出現(xiàn)的縱向與橫向槽溝即是典型的潤(rùn)滑失衡表現(xiàn)。由于外潤(rùn)滑劑過(guò)剩，推遲了塑化，隨流動(dòng)速度提高，口模出料過(guò)快，板面上會(huì)呈現(xiàn)縱向槽溝，當(dāng)槽溝積累到一定程度，在定型模板阻力作用下，板面又會(huì)呈現(xiàn)橫向槽溝。
2.1.5碳酸鈣
硬質(zhì)PVC板材加工中常用的CaCO3有2種，即輕質(zhì)CaCO3，和重質(zhì)CaCO3。前者采用化學(xué)方法制得，后者是采用粉碎和研磨等物理方法制成。輕質(zhì)CaCO3的粒子比重質(zhì)CaCO3細(xì)，純度高，含無(wú)機(jī)雜質(zhì)少。在同樣用量下，填充輕質(zhì)CaCO3的制品表面劃傷和折彎白化比填充重質(zhì)CaCO3的小。輕質(zhì)CaCO3的最大特點(diǎn)是具有補(bǔ)強(qiáng)作用，可以提高制品的抗沖擊強(qiáng)度，還可以提高發(fā)泡質(zhì)量，使泡孔更均勻、細(xì)密。另外，CaCO3在PVC分解時(shí)還可吸收部分HC1，從而使產(chǎn)品的阻燃性和抑煙性能有所提高。
在結(jié)皮低發(fā)泡PVC制品配方中加入CaCO3，除起降低成本、增加剛度外，同時(shí)也起成核劑的作用。適用于結(jié)皮低發(fā)泡PVC板材生產(chǎn)的CaCO3 ，(及鈦白粉)，其粒徑一般均在5 m以下，加工時(shí)，它們能均勻地分散到熔體中形成“熱點(diǎn)”(成核點(diǎn))，這些“熱點(diǎn)”可以降低局部區(qū)域的黏度和表面張力，在發(fā)泡劑分解時(shí)容易吸附氣體形成氣泡核。因CaCO3，本身剛性較大，具有減緩熔體變形和移動(dòng)的能力，可以抑制泡孔過(guò)大而影響泡孔數(shù)量。CaCO3 的加入能增強(qiáng)發(fā)泡效果、改善泡孔質(zhì)量、提高發(fā)泡制品強(qiáng)度。
CaCO3 的粒徑大小及添加量對(duì)發(fā)泡都有影響。其粒徑越大，在相同添加量下分散在熔體中的“熱點(diǎn)”也越少，并且顆粒越粗，氣體不容易以其為中心形成氣泡核；CaCO3 粒徑太小，容易聚集，形成粗粒子，從而影響其分散性，造成氣泡核減少。CaCO3，粒徑在1-2 um時(shí)，產(chǎn)品的發(fā)泡倍率可以達(dá)到較大。有研究表明，當(dāng)發(fā)泡劑的用量一定時(shí)，成核劑濃度增加10倍，氣泡的數(shù)量增加4倍，每個(gè)氣泡體積下降到原來(lái)的2%CaCO3 用量不足時(shí)，在熔體內(nèi)沒(méi)有足夠的成核“熱點(diǎn)”，從而不能形成更多的氣泡，使得產(chǎn)品的發(fā)泡倍率偏低；CaCO3加量太多時(shí)，雖然能形成更多氣泡核，但由于熔體強(qiáng)度降低，熔體中的氣泡擴(kuò)展時(shí)容易產(chǎn)生破泡，減少了氣體的有效利用。且因CaCO3本身密度較大，用量過(guò)多，反而不利于降低制品密度。
綜上所述，發(fā)泡劑與發(fā)泡調(diào)節(jié)劑、CaCO3，等原料用量都有一個(gè)限值和相互制約問(wèn)題。在生產(chǎn)實(shí)踐中一定要經(jīng)過(guò)反復(fù)試驗(yàn)，充分發(fā)揮各類原料協(xié)調(diào)效應(yīng)，找到最佳平衡點(diǎn)，實(shí)施最優(yōu)化配比，充分提高熔體發(fā)泡效率。
2.2 擠出工藝對(duì)發(fā)泡體質(zhì)量的影響
在發(fā)泡塑料制品的成型過(guò)程中，塑料熔體中會(huì)出現(xiàn)大量均勻的氣泡，氣泡還要經(jīng)歷膨脹和固化定型的過(guò)程。氣液相并存的體系是極不穩(wěn)定的，氣泡出現(xiàn)后可能膨脹、破泡，也可能塌陷。影響氣體發(fā)泡、膨脹、破泡和塌陷的因素很多，除發(fā)泡劑、調(diào)節(jié)劑等原料因素外，還直接受成型工藝影響。熔體的熱穩(wěn)定性、熔體強(qiáng)度、潤(rùn)滑和分散性等除與配方有關(guān)外，還與工藝控制密切相關(guān)。尤其是熔體壓力、溫度、擠出速度、牽引速度、口模唇間隙與定型裝置模板空隙都對(duì)發(fā)泡制品質(zhì)量有重要影響。
因泡沫體比非泡體物質(zhì)的流動(dòng)性差，要使制品既有泡孔密集、均布的內(nèi)芯，又有堅(jiān)硬、密實(shí)的面層，必須具有3個(gè)基本條件：
(1)擠出機(jī)與口模腔能提供持續(xù)的高壓力，使發(fā)泡劑不斷溶解在熔體中，熔體壓力越高，發(fā)泡率越高，面層越密實(shí)，熔體強(qiáng)度越高。一般用于生產(chǎn)結(jié)皮發(fā)泡塑料板材的80/156型錐形雙螺桿擠出機(jī)的熔壓以20-22MPa為宜?？谀４接蜏卦谝欢ǔ潭壬弦舶l(fā)揮調(diào)控口模唇熔壓和發(fā)泡制品表面硬度的作用。油溫低一些，對(duì)提高熔壓和制品表面硬度有利。判斷熔體強(qiáng)度是否合適，直觀的方法可用手指按壓1:3模與模板之間的制品表面，如果按壓后，能立即彈起，說(shuō)明熔體強(qiáng)度好，反之，說(shuō)明熔體強(qiáng)度差；
(2)定型模板間隙要適當(dāng)，既要為發(fā)泡提供足夠的空間，又要給發(fā)泡熔體施加適當(dāng)?shù)膲毫Γ?/p>
(3)出模唇口后的熔體壓力應(yīng)降得很低，使熔體一離開(kāi)模頭，就氣熔兩相分離，在較小阻力下，立即形成大量氣泡。否則也會(huì)影響發(fā)泡效率。
2.2.1溫度的影響
熔體溫度對(duì)氣泡結(jié)構(gòu)、發(fā)泡制品密度及表面質(zhì)量影響很大。而熔體溫度又受PVC樹(shù)脂的黏度、配方和螺桿剪切力的影響。當(dāng)熔體溫度較低時(shí)，熔體黏度高，不僅影響塑化，也會(huì)使發(fā)泡不完全，且會(huì)因含氣體的熔體混合不均，成核少以及分散不均勻而形成大泡，使發(fā)泡密度增大；溫度升高到一定值時(shí)，物料混合均勻，塑化較好，氣體在熔體內(nèi)溶解度增大且成核數(shù)量增多，因而可獲得孔徑、密度小的發(fā)泡體；但如果熔體溫度過(guò)高，熔體黏度過(guò)低，會(huì)導(dǎo)致氣泡過(guò)大，熔體因強(qiáng)度太低而被撕裂，大部分氣泡消失，使制品表面殘缺，密度增大，表面有可能泛黃。
在擠出發(fā)泡過(guò)程中，溫度設(shè)定的基本原則是：在擠出機(jī)內(nèi)各區(qū)段溫度由高到低。1、2區(qū)溫度宜高一些，以利于促進(jìn)塑化，但不能高于發(fā)泡劑的分解溫度，否則熔體會(huì)在排氣孔內(nèi)提前發(fā)泡，并從真空孔逸出，影響發(fā)氣量；3～5區(qū)溫度宜逐步降低，保持熔壓穩(wěn)定升高，防止在擠出過(guò)程中因熔壓變化，導(dǎo)致熔體在機(jī)內(nèi)分解、發(fā)泡。熔體到達(dá)模口時(shí)，熔體溫度應(yīng)達(dá)到發(fā)泡劑分解溫度范圍，并且為兩頭高，中間低。即偏離中心越遠(yuǎn)的部位溫度越高，以利于模唇整個(gè)橫截面內(nèi)的熔體流速協(xié)調(diào)一致。合流芯溫度宜低于以上各區(qū)溫度，較低的合流芯溫度，隨擠出機(jī)頭壓力增加，發(fā)泡點(diǎn)移向模唇，有利于發(fā)泡；溫度過(guò)高，發(fā)泡點(diǎn)遠(yuǎn)離模唇口，致使過(guò)早產(chǎn)生氣體；若合流芯溫度過(guò)低，熔體得不到外熱的補(bǔ)充，處于外冷內(nèi)熱狀態(tài)，隨熔體沿模壁的流動(dòng)阻力增加，使發(fā)泡體表面粗糙。結(jié)皮低發(fā)泡PVC板材的擠出溫度設(shè)定參考值見(jiàn)表2。
主機(jī)電流是衡量熔體塑化程度的一個(gè)重要參數(shù)。但影響電流的因素很多，擠出溫度過(guò)高或過(guò)低、給料速度過(guò)慢或過(guò)快，都會(huì)引起電流變化。單獨(dú)從電流變化，難以得到準(zhǔn)確結(jié)果。應(yīng)通過(guò)排氣孔觀察物料形態(tài)來(lái)分析判斷：當(dāng)熔體未呈橘皮狀態(tài)，底部有粉料存在，說(shuō)明“欠塑化”，宜適當(dāng)提高1區(qū)與2區(qū)的設(shè)定溫度；當(dāng)熔體雖然呈橘皮狀態(tài)，卻溢滿螺槽，并發(fā)生真空冒料，說(shuō)明加料過(guò)多，宜適當(dāng)減少給料速度；螺槽內(nèi)物料很少，幾乎看不見(jiàn)料，說(shuō)明加料過(guò)少，宜適當(dāng)提高給料速度；當(dāng)提高給料速度，螺槽內(nèi)依然不見(jiàn)持料量增加，同時(shí)加料孔卻出現(xiàn)冒料，說(shuō)明熔體摩擦性能不足，已發(fā)生“滑壁”現(xiàn)象，需更換或增加配方中加工助劑的用量；當(dāng)熔體過(guò)分光滑并緊緊抱緊螺桿，說(shuō)明“過(guò)塑化”，宜適當(dāng)降低1區(qū)與2區(qū)的設(shè)定溫度；當(dāng)排氣孔觀察-切正常，但和正常電流比，依然偏高，可能是熔體黏度過(guò)高，宜適當(dāng)減少加工助劑或增加潤(rùn)滑劑用量。
2.2.2擠出/牽引速度的影響
在相同的工藝條件下，主機(jī)轉(zhuǎn)速與牽引速度應(yīng)適宜并相互匹配。擠出速度過(guò)快或牽引速度過(guò)慢，會(huì)妨礙發(fā)泡，使制品密度過(guò)大，牽引機(jī)拉不動(dòng)板材，導(dǎo)致定型模板堵料。擠出與牽引速度過(guò)快，熔體在機(jī)內(nèi)停留時(shí)間過(guò)短，發(fā)泡劑分解程度較低，此時(shí)相應(yīng)的氣體與核的比例也較小，但成核率卻較大，即密度增大；降低擠出與牽引速度，可增加氣體與核的比例，有效提高發(fā)泡率；在擠出速度一定的條件下，適當(dāng)提高牽引速度，可減少模唇口阻力，明顯降低制品密度；擠出速度過(guò)慢或牽引速度過(guò)快，制品在牽引強(qiáng)拉力作用下，使發(fā)泡受阻，也會(huì)降低發(fā)泡率，并致使型材表面不平，尺寸過(guò)小，尺寸變化率過(guò)高，制品冷卻定型后內(nèi)應(yīng)力過(guò)大，影響其力學(xué)性能，甚至在壓力較低的部位出現(xiàn)條形褶皺或塌陷。
2.2.3口模唇與定型裝置模板間隙的影響
口模唇與定型裝置模板問(wèn)隙不僅決定板材的厚度，也影響發(fā)泡倍率。一般口模唇間隙為板材厚度的1/4(僅指低發(fā)泡制品)。當(dāng)擠出熔體未充滿第1道定型裝置模板之間空間時(shí)，應(yīng)以牽引速度為基準(zhǔn)，采取調(diào)整擠出速度大小來(lái)調(diào)節(jié)模板之間的飽滿程度；每道定型模板之間間隙差對(duì)板材的成型很重要。第1道板到第2道板，第2道板到第3道板之間的間隙勻遞減0.2～0.5mm比較適宜。如果第1道定型模板與其它模板之間間隙差過(guò)大，不僅可能會(huì)導(dǎo)致堵?，F(xiàn)象，還可能導(dǎo)致板材出第1道定型模板后，進(jìn)其余定型模板時(shí)，因發(fā)泡制品承受過(guò)大的壓力，密度增大或制品截面出現(xiàn)破泡現(xiàn)象。比如生產(chǎn)18mm壁厚板材，模唇間隙以模中心為準(zhǔn)，為4.5mm，橫向兩側(cè)偏離中心部位可漸次增加0.2mm，以保持偏離中心部位熔體流量與橫截面中心相一致，避免中間厚，兩邊薄。第1道定型模板間隙為19.6～19.8mm，第2道定型模板間隙為19.0～19.2mm，第3道定型模板間隙為18.4～18.6mm，第4道定型模板間隙依據(jù)板材的密度和硬度而定，生產(chǎn)密度和硬度較高的制品時(shí)，由于制品承受定型模板的壓力較大，經(jīng)過(guò)牽引，在外力撤除，板材回復(fù)自由狀態(tài)后有一個(gè)繼續(xù)膨脹的過(guò)程，故間隙應(yīng)稍小于18mm；生產(chǎn)密度和硬度較低的制品時(shí)，因發(fā)泡塑料制品的熱傳導(dǎo)率較低，制品定型后，芯部有一個(gè)繼續(xù)冷卻，“后收縮”的過(guò)程，故間隙應(yīng)略大于18mm。具體差值應(yīng)經(jīng)過(guò)生產(chǎn)實(shí)踐確定?？傊康蓝ㄐ湍０宥紤?yīng)對(duì)制品有適當(dāng)?shù)膲毫?，以充分發(fā)揮其定型作用。定型模板冷卻也應(yīng)依距離口模先后次序，逐級(jí)強(qiáng)化。使定型在發(fā)泡完成后能立即、持續(xù)進(jìn)行，有效保證發(fā)泡倍率在可控范圍，防止泡沫破裂，提高板材表面光潔度。
一般設(shè)備生產(chǎn)廠家為使發(fā)泡制品表面和定型模板接觸更緊密，提高制品硬度和厚度，確保外形尺寸精確，外觀光亮，并阻止尚未固化的泡沫塌陷，生產(chǎn)的發(fā)泡擠出設(shè)備第1道定型模板都設(shè)計(jì)有真空定型裝置。實(shí)踐證明，發(fā)泡板材不同于異型材，表面積較大，橫截面很寬，且十分平整，只要發(fā)泡熔體有足夠的膨脹和泡孔率，和定型板之間貼得很緊，就沒(méi)有必要使用真空吸附。而定型模版內(nèi)真空槽孔的存在，會(huì)滯留析出物，并隨析出物增多逸出，將發(fā)泡制品表面拉毛，減少有效生產(chǎn)時(shí)間。
2.3 注意事項(xiàng)
發(fā)泡劑和熔體混合是否均勻，氣體在熔體中是否達(dá)到飽和，成核劑的數(shù)量、粒徑大小、分布和效率以及發(fā)泡劑的蒸發(fā)熱和氣體壓力，發(fā)泡劑在熔體中的溶解度等均對(duì)發(fā)泡體質(zhì)量有一定的影響。
應(yīng)該指出，對(duì)于生產(chǎn)結(jié)皮低發(fā)泡PVC板材，還應(yīng)特別注意混料以及儲(chǔ)放過(guò)程中的密閉與防潮。在潮濕天氣，干混料中的水汽會(huì)對(duì)擠出發(fā)泡過(guò)程產(chǎn)生較大影響，使泡孔不均勻，還會(huì)增加析出，在板材表面產(chǎn)生凹坑；混料量不得超過(guò)熱混罐容積的75%，熱混溫度應(yīng)達(dá)到105～110℃時(shí)卸料，冷混溫度應(yīng)在45℃卸料。
發(fā)泡制品的結(jié)皮厚度與硬度主要由定型裝置和口模唇之間間距以及定型裝置的冷卻強(qiáng)度所決定。在確保結(jié)皮發(fā)泡制品冷卻定型裝置和口模唇無(wú)間隙情況下，主要靠調(diào)節(jié)冷卻水溫度或流量來(lái)調(diào)節(jié)。尤其是定型裝置第1道的冷卻溫度極其重要，直接影響板材結(jié)皮的硬度與厚度。采用冷凍機(jī)處理過(guò)的冷凍水有利于提高結(jié)皮層的硬度與厚度。結(jié)皮層厚度與牽引速度有一定關(guān)系，結(jié)皮層較厚時(shí)，可適當(dāng)提高牽引速度；當(dāng)結(jié)皮層較薄時(shí)，可適當(dāng)降低牽引速度。在定型模板間隙一定時(shí)，密度與硬度呈反比，發(fā)泡倍率越高，硬度越低。要提高制品表面結(jié)皮硬度與光亮度，可減少模唇間隙與定型模板間隙比值；要降低制品密度，可增加模唇間隙與定型模板間隙比值。此外，發(fā)泡制品的表面光潔度還與配方中的后期外潤(rùn)滑和定型裝置的表面光潔度有關(guān)，與表皮的硬度和厚度無(wú)關(guān)。
3 結(jié)語(yǔ)
結(jié)皮低發(fā)泡塑料板材擠出生產(chǎn)中，影響發(fā)泡結(jié)皮的每一個(gè)環(huán)節(jié)中各個(gè)工藝參數(shù)相輔相成，單獨(dú)調(diào)整某一個(gè)參數(shù)，難以達(dá)到預(yù)期效果。應(yīng)綜合考慮各個(gè)相關(guān)因素，進(jìn)行適時(shí)、對(duì)應(yīng)調(diào)節(jié)方能奏效。調(diào)整時(shí)應(yīng)遵循“先減量、后加量”，“先調(diào)工藝、機(jī)械，后調(diào)配方”的程序進(jìn)行，例如熔體“欠塑化”，應(yīng)先減潤(rùn)滑劑，后加加工助劑；如制品局部薄厚不均，應(yīng)先調(diào)溫度、口模間隙，再調(diào)整配方。以期用最快捷的方式，最小的代價(jià)，取得最佳效果。
