【Научные наклейки】Лекции о процессе производства изделий из ПВХ

Часть 1: Краткое введение в технологию обработки ПВХ

1. Роль сырья (включая физические свойства, химические свойства, механические свойства сырье и его роль в ПВХ);

2. Формула ПВХ ;

2.1. Формула синергетической реакции: два вида сырья вместе могут выполнять три, четыре, пять и т. д. функции в формуле, и эффективность значительно повышается.

2.2. Реакция присоединения: эффективность двух видов сырья не увеличивается и не уменьшается при их совместном использовании.

2.3. Противореакция: Когда два вида сырья объединяются и добавляются в формулу, их эффективность не увеличивается, а уменьшается, что эквивалентно одному или менее чем одному эффекту, поэтому их эффект, очевидно, уменьшается. На самом деле контрреакция — это всего лишь один из видов контрреакции. Химическая реакция, грубо говоря, является кислотно-основной реакцией в химии;

3. Смешивание процесс : Поместите сырье, полученное по формуле, в устройство для нагрева и смешивания;

4. Структура и процесс экструзии экструдера;

5. Форма;

6. Операционные навыки и чувство ответственности сотрудников .

Часть 2: Структура и процесс экструзии экструдера

1. Конструкция экструдера:

Экструдер состоит из двигателя (то есть приводного устройства), редукционной коробки (редуктора), распределительной коробки, цилиндра, шнека (части цилиндра и шнека), нагревательного и охлаждающего устройства и электрического устройства управления. Основной частью конструкции экструдера являются цилиндр и шнек, а остальные — вспомогательные устройства, однако без этих устройств это невозможно. Эти устройства представляют собой фиксированные и уязвимые части. Материал и смешанный сухой порошковый материал проталкиваются в ствол ствола через питатель с определенной скоростью, и этот материал естественным образом проталкивается в шнек ствола.

2. Роль каждой части цилиндра и шнека экструдера:

Зона первая (зона предварительной пластификации): Роль зоны первая является наиболее важной в процессе электрического нагрева и экструзии всего экструдера. Она важнее других зон. В число задач, которые он выполняет, входят:

①Сухой порошковый материал уплотняется, разрезается и количественно транспортируется;

②Процесс предварительной пластификации заранее. Если предварительная пластификация в одной зоне не достигнута, степень пластификации всей машины не будет достигнута. Во всем экструдере (исключая форму) температура в первой зоне самая высокая — это самая высокая точка температуры. Если зона не достигает стадии предварительной пластификации, могут возникнуть следующие ситуации:

① Материал, отходящий из выпускного отверстия главного двигателя,

②, ток, очевидно, больше

③ Продукт очень хрупкий.

Вторая зона (зона пластификации): В этой зоне сухой порошковый материал, перенесенный из первой зоны, сжимается в блоки путем предварительной пластификации в первой зоне, а уплотненные блоки транспортируются вперед при вращении шнека. По прибытии во вторую зону структура спирального колокола в этой зоне изменяется. Спиральный колокол приобретает толщину 4~5 мм и образует 9~11 спиралей, а два конца разъединяются, поэтому вторая зона полностью достигает стандартной степени пластификации. 90% от общего количества. Поскольку в спиральном колоколе имеется множество мелких канавок, цель смешивания достигается, поэтому в целом вторая зона достигла более 90% пластификации. Если материал не достигнет предварительной пластификации в первой зоне, это окажет неблагоприятное воздействие на вторую зону:

①, сухой порошковый материал не пластифицирован,

②. Выдавите колокольчик улитки. Температурная настройка второй зоны должна быть на 1~2℃ ниже, чем у первой зоны, или равна температуре первой зоны. Его следует устанавливать в соответствии с пластифицирующей способностью экструдера. Если пластифицирующая способность экструдера лучше, температура этой зоны может быть ниже, чем Если пластифицирующая способность экструдера плохая, температура этой зоны должна быть равна температуре первой зоны.

Зона третья (зона гомогенизации): Функция этой зоны заключается в полной пластификации материалов, которые не были полностью пластифицированы во второй зоне. Третья зона должна обеспечить достижение пластификации 100%. Поэтому третья зона экструдера также более важна. Температура третьей зоны должна быть на 5~6℃ ниже, чем во второй зоне, а максимальная не должна превышать 8℃. Поскольку материал винта ствола изготовлен из легированной стали, жесткий материал обладает теплопроводностью, а температура ступенчатая. Слишком большая разница не поможет.

Четвертая зона (зона количественной транспортировки и экструзии): эта зона не выполняет никаких задач по пластификации. Если материал достаточно хорошо пластифицирован, то в этой зоне можно увидеть, что шнек плавает и вращается в центре цилиндра экструдера. Поэтому задачей четвертой зоны экструдера является количественная транспортировка пластифицированного расплава. Если эта зона обладает пластифицирующей способностью, это окажет очень вредное воздействие на экструдер. Температура четвертой зоны должна быть ниже третьей зоны, а разница температур между двумя зонами должна составлять 5~6℃, а максимальная не должна превышать 8℃.

С вышеуказанной точки зрения температура экструдера варьируется от высокой до низкой, а температура в одной зоне является самой высокой. Абсолютно не допускается переход от низкого к высокому, и абсолютно не допускается быть плоским. Но в целом разница температур между зоной 1 и зоной 4 не может превышать 20°C.

3. Роль ядра слияния:

① Расплавленные материалы, выдавливаемые двумя шнеками, достигают слияния и сварки.

② Устройство точной регулировки степени пластификации.

③О степени пластификации можно судить, измеряя давление расплава и температуру расплава с помощью датчика ядра слияния.

Функция устройства тонкой настройки степени пластификации: когда степень пластификации немного низкая или немного высокая, вам не нужно учитывать другие проблемы экструдера. Пластичность можно регулировать, понижая или повышая температуру ядра слияния. Степень. Уменьшите температуру ядра слияния, чтобы увеличить степень пластификации, и увеличьте температуру ядра слияния, чтобы уменьшить степень пластификации. Плохая пластификация означает, что пластификация еще немного короткая. Существует определенное правило тонкой настройки. Если температура четырех зон экструдера составляет 170℃, то температуру ядра слияния можно установить на уровне 160℃ или 180℃, а температура ядра слияния будет другой. Она может быть выше или ниже четырех зон более чем на 10°C, поэтому температуру ядра слияния следует регулировать в пределах 10°C на основе четырех зон в качестве стандарта.

4. Функция штампа заключается в производстве качественной продукции:

Здесь мы объясняем, что снижение температуры ядра слияния увеличивает степень пластификации. Повышение температуры ядра слияния снижает степень пластификации. Наш полимерный материал ПВХ имеет характеристику. Чем выше температура, тем быстрее текучесть, но она не бесконечна. Например, квадратная труба имеет четыре зоны нагрева. Если поток на левой стороне медленный, а выход меньше, нагрев этой стороны немедленно увеличит текучесть. Следовательно, чем больше нагрев, текучесть и выдавливание объекта, тем быстрее объем, почему текучесть нагретого объекта быстрее, потому что нет сопротивления, он плавно выдавливается, по сути, мы можем рассматривать ядро слияния как клапан, когда наш водяной клапан полностью открыт, вода плавно стекает вниз. Когда клапан наполовину открыт или полностью закрыт, вода не течет или течет очень мало. Мы используем ядро слияния в качестве водяного клапана. Когда температура низкая, это эквивалентно закрытию клапана на некоторое время. Это правда. Температуру ядра слияния регулируют для увеличения определенной степени пластификации, но она не является полной, и ее используют для увеличения степени пластификации в небольшом количестве. Плохая пластификация не означает, что пластификации нет, это означает, что есть определенный дефект, поэтому при плохой пластификации мы можем снизить температуру ядра слияния. После восстановления, если пластификация хорошая, поток материалов медленный, и создается давление, результатом которого является увеличение степени пластификации.

Часть третья: Степень пластификации

1. Влияние степени пластификации на эксплуатационные характеристики изделия:

Эксплуатационные характеристики изделий из ПВХ тесно связаны со степенью пластификации. Степень пластификации плохая, изделие хрупкое, механические свойства не соответствуют требованиям; если пластификация слишком высокая, на изделии появятся желтые линии, а механические свойства будут неудовлетворительными. Степень пластификации ниже, чем у изделий из ПВХ. Процесс обработки очень важен.

① При степени пластификации 60% предел прочности на разрыв самый высокий;

② При степени пластификации 65% ударная вязкость самая высокая;

③. При степени пластификации 70% удлинение при разрыве самое высокое;

Для производства материалов водопроводных труб наиболее подходящей является степень пластификации 60-65%. Потому что в этом диапазоне он может отражать два свойства: прочность на растяжение и ударную вязкость.

2. Влияние температуры на степень пластификации:

Полимерный материал не может расплавиться при температуре ниже 80℃ и является стеклообразным. Материал в стекловидном состоянии твердый и хрупкий, и материал не может быть обработан в стекловидном состоянии; при повышении температуры до 160℃ материал становится высокоэластичным. Однако материал по-прежнему не может течь в этой области. Это может только сделать материал мягче и повысить вязкоупругость. Для обработки расплава ПВХ и текучести температура должна быть в пределах 160-200℃, но для любого стабилизатора, когда температура выше 200℃, материал будет разлагаться после длительного нагрева, поэтому при контроле степени пластификации температуру можно контролировать только в пределах 160-200℃. В диапазоне перепадов температур 40°С, когда температура ПВХ установлена в пределах 170-180°С, пластификация лучше.

3. Методы повышения степени пластификации:

①. За счет повышения температуры фюзеляжа и винта.

② Когда скорость шнека нормальная, увеличьте скорость подачи питателя, чтобы увеличить пластификацию

③. Увеличьте скорость экструдера, когда номинальная скорость экструдера и подачи будет удовлетворена.

④. Дайте сухому порошку хороший период созревания (12-48 часов). Роль периода созревания: 1. Устраните статическое электричество и уменьшите загрязнение окружающей среды

2. Увеличить кажущуюся плотность

3. Улучшить степень пластификации

4. Низкомолекулярная полимеризация равномерно распределена, что предотвращает нестабильную экструзию.

5. Увеличьте степень пластификации за счет снижения температуры ядра слияния.

4. Как оценить степень пластификации:

①. О степени пластификации судят по току главного двигателя. Возьмем в качестве примера производственную линию (65/132, ток главного двигателя соответствует 46-52А. Поскольку наша компания производит продукцию с низким содержанием кальция, подойдет 45–50 А. Предпосылка: скорость шнека 16~22 об/мин, подача полная и соответствует скорости шнека, а настройка температуры соответствует скорости шнека и току хоста);

②. Наблюдают за степенью пластификации материала через вакуумное выпускное отверстие главного двигателя (то есть материал заполнен более чем на 60% в середине винтовой канавки, порошок в винтовой канавке находится в состоянии тофу и материал на дне канавки сплющен);

③. О степени пластификации судят по вязкоупругости расплавленного материала пресс-формы (этот метод больше подходит, когда она только что включена);

④. О степени пластификации судят по давлению расплава и температуре расплава ядра слияния (недостатком является то, что в случае выхода из строя прибора или ожога датчика ядра слияния сгоревшим материалом и т. д. точность результата испытания будет затронута)

Часть 4: Выбор процесса сжигания

При развальцовке труб из ПВХ температура развальцовки обычно составляет 245±5℃. Независимо от толщины стенки трубы температура развальцовки, как правило, не должна превышать 250℃, поскольку для равномерного нагрева трубы, устранения напряжений и повышения качества продукции развальцовка должна быть медленной. Хорошо, поэтому время нагрева факела варьируется в зависимости от толщины стенки, а также связано с температурой окружающей среды. Разница между внутренней и внешней температурами нагрева не может превышать 10°C.

Часть V: Конструкция экструзионной головки для труб из ПВХ и настройка процесса

1: Функция переходной секции: фиксация кронштейна оправки, фиксация шунтирующего конуса и сжатие общей площади (проектная функция площади формования формы и площади поперечного сечения переходной секции);

2: Функция компрессионной секции: сжимать материал от толстого к тонкому, увеличивать его компактность; увеличивать текучесть и давление;

3: Функция прямого участка: Недостаточная длина прямого участка вызовет явление расширения при освобождении формы, а также повлияет на испытание на разрыв трубы под давлением, испытание молотком при падении при низкой температуре, плоское испытание и испытание на растяжение — все это неквалифицированные испытания; длина прямого участка = толщина стенки матрицы*30-40 раз.

Материал экструзионной головки: сталь 2Cr13, 3Cr13 (твердость обычно 30-32), 2Cr2W8, 45# (недостатком является то, что поверхность перед использованием необходимо покрыть хромом, который легко деформируется)

Температурная настройка соединительной секции на 5-10℃ выше, чем у сердечника слияния; температура секции предварительного формования примерно на 5℃ выше, чем у соединительной секции; температурная настройка переходной секции обычно составляет 175-178℃, не выше 180℃; температура секции сжатия выше, чем у переходной секции. Температура матрицы на 5-8℃ выше, чем у секции сжатия, а температура матрицы может быть даже выше температуры первой зоны экструдера.

Часть VI: Несколько ключевых параметров экструзионной головки

Степень сжатия: Отношение общей площади поперечного сечения формованного изделия к общей площади поперечного сечения секции предварительного формования называется степенью сжатия. Как правило, для труб степень сжатия составляет 1:2,5–5 раз в зависимости от эксплуатационных требований изделия.

Длина прямого участка: обычно в 25–40 раз больше толщины стенки, которая зависит от количества кальциевого порошка, добавленного в сырье. Если количество кальциевого порошка велико, длина прямого участка составляет 25-30 раз; кальциевый порошок Если количество добавления мало, возьмите высокое значение, то есть 35-40 раз. Длина прямого участка формы напрямую связана с механическими свойствами изделия (давлением разрыва, прочностью на разрыв, плоской прочностью и ударной вязкостью).

Степень сжатия формы должна соответствовать длине прямого участка, а угол сжатия формы также должен быть соответствующим (обычно угол сжатия составляет 11-12 градусов). Как правило, экструдер может быть оснащен только тремя комплектами форм. Длина оправки должна быть на 5–10 мм больше длины матрицы. Это необходимо для предотвращения разрушения изделия. Оправку следует вентилировать и охлаждать. Это может решить проблему перегрева внутренней полости и предотвратить разницу внутренней и внешней температуры, вызывающую напряжение.

Часть седьмая: Сырье

Роль технологических добавок: снижение вязкости расплава ПВХ, содействие пластификации, повышение текучести, повышение вязкоупругости и прочности расплава. Если содержание кальция в шнеке с низким содержанием кальция превышает 6 частей, он не пластифицируется, и для устранения дефектов оборудования можно использовать только более качественные технологические добавки.

Классификация технологических добавок ACR: (Национальный стандарт)

ACR201: метилметакрилат (85%), этил- или бутилакрилат (15%)

ACR301: метилметакрилат (80%), этил- или бутилакрилат (10%), стирол (10%)

ACR401: Метилметакрилат (50%), этил- или бутилакрилат (10%), стирол (25%), акриловая кислота (15%)

Модификатор ударопрочности: CPE — английская аббревиатура хлорированного полиэтилена. Хлорированный полиэтилен (ХПЭ) получают добавлением хлора к полиэтилену высокой плотности после нагревания в реакции водной фазы. При содержании хлора 35% ударопрочность выше, совместимость с ПВХ наилучшая, а количество добавляемого материала обычно составляет 7-8 частей.