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發泡塑料板材截面產生破泡或穿泡從理論上講主要有兩方面的因素：一是因熔體本身局部強度過低，破泡是由外向里形成的；二是因熔體周邊壓力偏小，局部泡孔發生膨脹，強度減弱，破泡是由里向外形成的。在生產實踐中，兩種作用沒有明顯區別，有可能同時存在，大部分破孔都是局部泡孔不均勻膨脹后，熔體強度降低所致。熔體本身強度過低與熔體周邊壓力偏小的因素很多，概括起來，主要有以下幾個方面。分子量或聚合度過低據有關資料介紹：PVC樹脂一般根據其聚合方法可分為乳液法PVC和懸浮法PVC及本體PVC三種。生產硬質PVC發泡產品時，如采用乳液法PVC樹脂可得到泡孔均勻，表面光滑的制品，但制品的尺寸穩定性難以控制；且乳液法PVC樹脂生產的成本較高；若采用懸浮法PVC樹脂，產品的外觀質量和泡孔均勻度稍差。綜合工藝、價格及性能等方面，宜將兩者按一定比例混用，比例可以為80/20-20/80之間。板材成型橫截面積較寬，從擠出機頭進入口模要分布到一個相當于1.3米左右的寬度，要得到充分發泡的低密度塑料制品，采用的樹脂粘度不宜過高，為了有利于氣泡的分散與膨脹，板材整個橫截面壓力協調一致，對熔體流動性要求高。若PVC樹脂粘度過高，熔體流動性差，板面平整度難以保證，泡孔不易擴張，導致發泡倍率低；反之，若PVC樹脂粘度過低，又會致使熔體強度低，容易引發破泡。生產實踐證明：生產結皮發泡塑料板材宜選用SC-7性樹脂，盡量不要選用SC-8型樹脂，或采用SC-8型樹脂與SC-5型或SC-6型樹脂混用。熔體熱穩定性差，擠出溫度設定或控制不當熔體良好的塑化是發泡塑料板材制品的前提條件。如果熱穩定劑存在問題，擠出溫度過高，容易發生熔體局部降解且會因熔體強度降低，氣泡過大而被撕裂；擠出溫度過低、熔體欠塑化、強度很低，同樣會出現破泡。發泡塑料板材生產時，一定要定期對穩定劑進行180~200度的穩定性能檢驗，不符合穩定性能要求的原料不得使用或經調整劑量，檢驗合格后再用。除保證熔體在擠出過程中不發生降解外，穩定劑還有一個重要的職能，即調節發泡劑分解溫度。如果穩定劑加量過多或過少致使發泡劑分解溫度過低或過高，都不利于發泡。穩定劑應根據采用樹脂的牌號進行調整，比如采用8型樹脂，塑化溫度較低，穩定劑應適當增加，以便物料塑化溫度與發泡劑分解溫度相吻合。但若穩定劑添加過多或熔體溫度過高，又會致使發泡劑在擠出機內提前分解，致使發泡氣體從加料孔與真空孔逸出，若穩定劑添加過少或操作溫度過低，又會使發泡不完全。擠出操作時，除保證熔體良好塑化外，擠出機內的熔體溫度一定要低于發泡劑分解溫度，防止發泡劑在機內過早分解；出口模的熔體溫度一定要達到發泡劑的分解溫度區域，以利于充分發泡。擠出溫度的設定和控制，還應根據真空孔物料和開機時熔體成型形態，及時進行對應調整。確保物料在通過排氣孔時基本呈橘皮狀態，螺桿底部不應有粉料流動；熔體從口模擠出時表面應光滑，有一定的彈性，不得一出口模就下垂或截面結晶粗糙。發泡劑添加不當發泡塑料板材生產一般采用發熱型、吸熱型或吸熱、放熱復合平衡型三種不同發泡劑。偶氮二甲酸銨，亦稱AC，屬于偶氮基化活化物。AC發泡劑分解溫度高，達232℃，遠遠超出PVC加工溫度，使用時需降低分解溫度。放熱型發泡劑發泡率高，約190-260ml/g，分解速度快、放熱極大，但發泡時間短，突發性也強。因此當AC發泡劑用量過多時，發氣量過大，會使氣泡內壓力增長快，泡孔尺寸生長過大，急劇釋放氣體，使泡孔結構破壞，泡孔大小分布不均，乃至形成開孔結構，會在局部產生較大的氣泡和空穴。生產發泡塑料制品時，放熱型發泡劑AC不得單獨使用，應和吸熱型發泡劑配合使用或采用發熱與放熱平衡復合型化學發泡劑。無機發泡劑-碳酸氫鈉（NaHCO3）屬吸熱型發泡劑，雖發泡率較低，但發泡時間長，和AC型發泡劑混用，可以起到互補和平衡的作用。放熱型發泡劑提高了吸熱型發泡劑的發氣能力，吸熱型發泡劑又使前者冷卻、穩定其分解和均衡釋放氣體，抑制厚板內部過熱降解，減少殘留物析出，有增白作用。在不影響發泡率前提下，可適當多添加吸熱型發泡劑，取代部分放熱型發泡劑，以抑制多添加放熱型發泡劑引發的破泡。1232或BLA-616發泡劑屬放熱與吸熱平衡型發泡劑，分解無誘導期，分解速率快，10分鐘左右即可達到最大發氣量，放氣緩、無突發，最大發氣量達156mL。其分解溫度介于PVC加工溫度范圍內，可用于尺寸較厚，形狀復雜的制品動態成型過程，以利消除破泡，保證發泡性能的穩定。 加工調節劑質量差或劑量不足物料在發泡過程中，發泡劑分解的氣體在熔體中形成氣泡。這些氣泡中存在著體積小的泡孔向體積大的泡孔擴展的趨勢。氣泡的大小和多少不但與發泡劑的添加量有關，還與聚合物熔體強度有關。強度太低，氣體擴散到熔體表面后容易逸出，小氣泡相互合并形成大氣泡。而發泡調節劑的長分子鏈纏繞粘附在PVC的分子鏈上，形成一定的網狀結構。一方面促進物料塑化，另一方面提高PVC熔體強度，使發泡過程中泡孔壁能夠承受泡孔內氣體的壓力，不致因為強度不足而破裂。發泡調節劑可以使產品泡孔小而多，泡孔結構更均勻、合理，大大降低發泡體的密度。發泡調節劑質量差或加量不足會導致發泡體強度低，出現破泡或串泡。應該指出的是不同廠家生產發泡調節劑分子量、粘度有很大不同，當發泡制品出現破泡或串泡，采用其他方法處理無效時，另行更換發泡調節劑或適當增加劑量，往往會產生明顯效果。但增加或更換分子量更大的發泡調節劑，會因粘度過大，使得熔體中的氣泡無法擴展，而使產品密度提高。并會因熔體粘度過大，流動性變差，導致口模出料不均，影響板面平整，甚至生產時間不長，發生口模糊料故障，尤其是生產10mm厚以下板材時更易發生。生產不同厚度板材時，加工調節劑劑量也應視情況有所不同，同一配方，薄板沒有泡孔，厚板出現泡孔時，可適當多添加0.3-0.5份加工調節劑，僅以消除破泡為基準，微量添加，切忌不計后果，盲目多加，以免增加制品密度，影響有效生產時間。碳酸鈣加量過多、粒度過大、活性不好CaCO3加量太多時，雖然能形成更多氣泡核，但如果碳酸鈣加量過多或顆粒過大，活性不好，形成團聚，在樹脂中分散或與樹脂截面結合不好，導致熔體強度降低，熔體中氣泡擴展時容易產生破泡。發泡塑料板材生產一定要嚴格控制碳酸鈣劑量、粒度與活性。當碳酸鈣加量過大時，發泡調節劑也應相應增加。模具使用不當結皮發泡塑料板材生產，根據制品厚度不同，配置的口模平直段長度和壓縮比也有所不同。厚板口模因發泡層較厚，有彈性變形空間，一般設計的口模平直段較長，壓縮比較大，以便提高熔壓和發泡倍率；薄板口模因發泡層較薄，彈性空間小，剛性較大，一般設計的口模平直段較短，壓縮比較小，以防止因熔壓過大。如果使用不當，生產薄板，誤用厚板口模，則因出口模料流動阻力增大，出料不均，造成表面不平整、熔體強度降低，甚至板材被拉斷，生產周期減短；生產厚板，誤用薄板口模，則會因出口模熔壓偏小，使泡孔增大而引發破泡。不同厚度結皮發泡塑料板材生產前，一定要正確選用口模。板材截面發泡或出料不均勻，局部缺料板材截面發泡或出料不均，局部缺料影響因素較多，貫穿于混料與擠出全過程。例如配方組分不合理，外滑太少，擠出機5區溫度易超溫，從而致使合流芯溫度高，板材中間出現大泡、串泡，發黃，板材表面粗糙等缺陷；單鍋混料量過多，混料溫度太低、混料時間過短，內滑添加過少，易致使混合料組分分散不均。流動性差及擠出生產過程中口模溫度或螺栓調節不當，都會導致熔體從口模擠出時，出料不均勻，局部缺料，引發發泡熔體從薄弱環節膨脹而破泡。因此在混料和擠出生產過程中一定要執行配方和工藝操作規程，并對破泡進行對應分析，分別采用不同方法處理。如果破泡一直固定在同一位置，說明該部位熔體壓力過低，采用口模螺栓或溫度進行對應調整，即可解決。除以上對應措施外，調整各段定型模板間隙差也對消除泡孔有一定作用。如果第一塊定型板與第二塊定型板間隙差過大，會因沒有經過充分冷卻熔體在定型模板壓力下被擠壓的更緊密，致使密度增加并會產生破泡；如果第三塊模板與第四塊模板間隙差過大，因經過充分冷卻熔體，模板間已沒有壓縮變形余地，導致第四塊模板難以到位，板材厚度增加。而適當增加第二塊與第三塊模板間隙差，一方面可以有效防止發泡熔體在沒有冷卻前發生破泡，另一方面第三塊模板在一定溫度下，也可以壓到位，防止板材厚度加大。其次，生產厚板時，適當降低螺桿溫度、口模油溫、第一塊定型裝置冷卻水溫等，也對消除破泡有相應效果。
關鍵字標籤：壓克力雷射切割加工
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