pvc軟硬雙層共擠發(fā)泡板材配方及工藝研究

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1、PVC軟硬雙層共擠發(fā)泡板材配方及工藝研究摘要1.5PVC發(fā)泡材料的成型方法PVC發(fā)泡材料的成型方法【l8，19】多種多樣，但主要有注射成型、擠出成型和模壓成型。1.5.1注射成型塑料注射發(fā)泡成型是發(fā)泡塑料制品的主要成型方法之一。它的成型工藝【20】及設(shè)備和不發(fā)泡塑料的注射成型很相似，但機理比較復(fù)雜，控制難度比較大。用注射成型法能一次性成型出形狀復(fù)雜，表面具有精細花紋的泡沫塑料制品，大大簡化了制造工序。注射成型的生產(chǎn)過程雖然是間歇式生產(chǎn)，但自動化程度高，可用計算機控制，對成型工藝的控制可以不依賴操作人員的經(jīng)驗，不僅產(chǎn)量高，而且產(chǎn)品的重復(fù)性好，質(zhì)量比較有保證。由于普通注塑機存在注射

2、速度慢、背壓小和模具缺少排氣系統(tǒng)等缺陷，因此發(fā)泡注射成型一般需要專用的發(fā)泡注塑機。隨著注塑發(fā)泡材料的發(fā)展，發(fā)泡注塑機的品種逐漸增多。注射發(fā)泡成型機的品種雖多，但它們的基本成型原理和過程相似。微孔塑料【21，22，23，24，25】均的注射成型過程雖然和普通泡沫塑料相似，但由于其泡孔尺寸非常小、泡孔密度非常大，因而對注射過程的各個階段要求非常高。微孔注射成型技術(shù)(MucellTM)是TrexelInc公司開發(fā)的一種新工藝。聚合物物料由料斗加入機筒，通過螺桿的剪切摩擦和加熱器的加熱使物料熔融為聚合物熔體。高壓氣瓶中的發(fā)泡劑(CO2或N2)通過計量閥的控制以一定的流率注入機筒內(nèi)的聚合

3、物熔體中，然后通過螺桿頭部的混合元件及靜態(tài)混合器將氣體一聚合物兩相混合為氣體一聚合物均相體系。隨后，通過加熱器快速加熱，使溫度快速升高，從而使氣體在聚合物熔體中的溶解度急劇下降，誘導(dǎo)出極大的熱力學(xué)不穩(wěn)定性，氣體從熔體中析出形成大量的微細氣泡核。為了防止機筒內(nèi)已形成的氣泡核長大，機筒內(nèi)必須保持高壓。當(dāng)型腔充滿壓縮空氣后，螺桿前移，使含有大量微細氣泡核的聚合物熔體注入型腔內(nèi)。由壓縮空氣所提供的背壓可以盡量減少氣泡在充模過程中的膨脹。當(dāng)充模過程結(jié)束后，型腔內(nèi)壓力的下降使氣泡膨脹，同時模具的冷卻作用使泡體固化定型。該技術(shù)可用于幾乎所有的材料成型。1.5.2模壓成型泡沫塑料模壓成型是成型

4、高發(fā)泡塑料制品的主要成型方法之一，廣泛應(yīng)用于日用品、包裝和建筑等方面。泡沫塑料的模壓成型工藝過程比較簡單，比較容易控制，可分為一步法和兩步法兩類。一步法是指:將含有發(fā)泡劑的塑料直接放入模腔加熱加壓，進行發(fā)泡成型過程，一次性成型出發(fā)泡的塑料模壓制品。二步法是指：將含有發(fā)泡劑的塑料經(jīng)過預(yù)發(fā)泡處理，稱之為預(yù)發(fā)泡塑料，然后放入模腔進行加熱加壓發(fā)泡成型過程。由于一步法模壓成型操作方便、生產(chǎn)效率高，現(xiàn)在模壓成型基本采用一步法成型。PVC泡沫塑料的一步法模壓成型主要用于軟質(zhì)PVC泡沫塑料鞋底。雖然現(xiàn)在有被效率更高、質(zhì)量更好的注塑法代替的趨勢。但是、由于我國大量的中小型企業(yè)設(shè)備更新較快，聚氯乙

5、烯泡沫塑料一步法模壓成型仍得到相當(dāng)多的應(yīng)用，并得到不斷的改進提高。1.5.3擠出成型擠出成型屬于連續(xù)性生產(chǎn)方法，所以具有很高的生產(chǎn)率，并且易于實現(xiàn)自動化。高速、高效的泡沫塑料擠出成型制品不僅應(yīng)用日益廣泛，而且價格上也占優(yōu)勢，成為發(fā)泡沫塑料成型加的主要方法之一。PVC擠出發(fā)泡成型工藝【26】有自由發(fā)泡工藝、向內(nèi)發(fā)泡工藝(又稱celuka法)、受限自由發(fā)泡工藝和共擠出工藝。前三種工藝生產(chǎn)的成品都或多或少存在一些缺點，表層強度和光潔度都不高，其原因是芯層和表層的物料都是采用含有發(fā)泡劑的同一配方，通過控制冷卻速度方法，使表層不發(fā)泡，效果不是太好。而共擠出工藝采用兩臺擠出機共擠，表層擠出

6、為PVC樹脂，芯層采用低發(fā)泡配方，這樣生產(chǎn)出來的制品表面具有PVC的強度和光潔度，又可減少物料的用量和原料成本，使這種工藝更具有競爭力。PVC微泡塑料克服了普通PVC泡沫塑料力學(xué)性能劣化的缺點，又能保持泡沫塑料的優(yōu)點。由此，PVC微泡成型方法得到了不斷發(fā)展。第一代微孔塑料的連續(xù)擠出工藝及設(shè)備是由CB.Park等人于1995年開發(fā)出來。隨后Trexel公司經(jīng)過十年的努力，開發(fā)出比較完善的微孔塑料連續(xù)擠出成型設(shè)備及工藝。聚合物粒料或粉料從料斗口進入單螺桿擠出機進行塑化，將發(fā)泡劑(CO2或N2)從單螺桿擠出機熔融段中部注入，通過混合和擴散使其溶解得到聚合物熔體一氣體均相體系，然后通過

7、改變體系的壓力或溫度使其在特殊機頭內(nèi)成核、膨脹、冷卻固化成型。瞿金平將電磁振動力場引入到微孔發(fā)泡過程為PVC微孔塑料連續(xù)擠出成型提供了新的思路和新的研究方向，研究發(fā)現(xiàn):振動力場可以加強聚合物和氣體的混合，可以降低泡孔尺寸、提高泡孔密度、改善制品性能。1.6PVC低發(fā)泡擠出成型工藝原理硬質(zhì)聚氯乙烯(PVC)低發(fā)泡擠出制品主要采用化學(xué)發(fā)泡劑生產(chǎn)。聚合物熔體擠出口模前，發(fā)泡劑及其分解氣體以溶于熔體的形態(tài)存在：擠出口模后，熔體壓力下降，溫度降低，使溶入熔體的氣體處于過飽和狀態(tài)，發(fā)生相分離，形成大量微