CN102729480A - 一种低发泡pvc结皮板材的生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明分析了低发泡PVC结皮板材的挤出生产技术，在低发泡PVC结皮板材生产中，选用聚合度750~850，K值60~75的PVC原料，以及复合型发泡剂，挤出温度控制在一定的值，可以生产性能比较优异的制品。
Description
技术领域
本发明涉及生产PVC制品的一种方法，具体涉及一种低发泡PVC结皮板材的生产方法。
背景技术
聚氯乙烯是五大通用树脂之一，其产量仅次于聚乙烯。随着化学建材的大量推广和使用，PVC硬制品的使用比例不断提高，尤其是管材、板材和型材等需求增长迅速，因此对聚氯乙烯的使用性能有了更高的要求。聚氯乙烯树脂较脆，传统增韧改性技术通常是在树脂中加人橡胶弹性体，却是以降低材料宝贵的刚性、耐热性、尺寸稳定性为代价的。
低发泡PVC板材可进行锯、刨、铣、钉等加工，并具有与木材相当的加工特性，被誉为人造木材。低发泡聚氯乙烯板材具有质轻、表面光洁、易涂装、刚性好、耐腐、防水、防火、隔音、隔热等特点，在装饰装潢行业被广泛使用。
发泡通常有物理发泡和化学发泡两种。物理发泡采用低沸点液体或高压气体直接对材料发泡，发泡倍率高。化学发泡一般采用发泡剂分解产生的气体发泡，发泡倍率小。一般低发泡材料都是指化学发泡材料。目前市面上的低发泡聚氯乙烯板材都是化学发泡材料，又分为自由发泡板和结皮发泡板两类。结皮发泡又称赛路卡发泡。一般来说，结皮发泡板的表面更光洁，强度也略高，故大多数厂家采用结皮发泡工艺生产低发泡聚氯乙烯板材。
发明内容
本发明的技术目的在于提供一种低发泡PVC结皮板材的挤出生产技术。
1. 一种低发泡PVC结皮板材的生产方法，其特征在于低发泡PVC 板材成型工艺流程是：把PVC树脂、发泡剂和各种助剂在热混机中热混，搅拌均匀后放到冷混机中冷却；过筛后输送到挤出机中挤出；物料由固体逐渐变为熔体，发泡剂开始分解，通过挤出机中建立的熔体压力使发泡气体溶解在物料熔体中。当熔体挤出模具后，压力骤减，熔体中气体膨胀发泡，然后迅速冷却定型，得到结皮的低发泡聚氯乙烯板材。
2. 步骤1所述的选用的PVC树脂，平均聚合度750~ 850，K值60~ 75。
3. 步骤1所述的选用的是复合型发泡剂，当制品密度控制在1.0~ 1.5 g/cm3时，复合发泡剂用量需控制在2.5%~3.6%。
4. 步骤1所述的在PVC低发泡板生产中常选用铅盐复合稳定剂和钙锌复合稳定剂。铅盐复合稳定剂用量为5%~8%，钙锌复合稳定剂用量为5% ~ 9%。
5. 步骤1所述的改性剂CPE的用量为3%-6%、ACR用量为5%~ 7%。发泡成核剂碳酸钙用量为6%-12%，细度越细越好。
6. 步骤1所述的PVC 低发泡板的挤出温度控制是：加料段温度低，熔融均化段温度高，且温度波动要小，口模温度稍低。可以设定加热一区150~ 165℃，加热二区165~ 175℃，加热三区175~ 185℃，机头加热165~ 175℃，口模温度170~ 185℃。
7. 步骤1所述的PVC低发泡板的挤出机螺杆转速控制在20~30 r/min，随板厚度增加可适度加快。
8. 步骤1所述的PVC发泡物料在挤出机中停留时间在4~8 s之间。
本发明的有益效果在于：本专利对聚氯乙烯结皮发泡板生产工艺进行论述，讨论其生产关键控制点。在低发泡PVC结皮板材生产中，选用聚合度750~ 850，K 值60~ 75的PVC原料，以及复合型发泡剂，挤出温度控制在一定的值，生产性能比较优异的制品。
具体实施方式
下面的实施例对本发明作详细说明，但对本发明没有限制。
实施例1
本实施例说明PVC聚酯的选用对低发泡PVC结皮板材的影响，PVC材料在温度稍高时容易降解，因此，选用的PVC树脂应能在稍低于发泡剂分解温度下开始塑化，在进料口方向形成密封结构，防止部分发泡剂分解产生的气体逸出，并在发泡剂开始大量分解前，在料筒内形成足够的料压；在发泡剂分解温度下PVC树脂能充分塑化，能保证发泡剂分解产生的气体能充分溶入熔体中，不提前发泡。
生产低发泡PVC板材使用的PVC树脂是具有较低K值的聚合物。这种树脂塑化温度低，熔融时黏度适中，有利发泡。悬浮法生产的疏松型PVC树脂，平均聚合度750~ 850，K 值60~75的，比较合适。
实施例2
本实施例说明发泡剂的选用对低发泡PVC结皮板材的影响，一般说来，偶氮二甲酰氨(AC)发泡剂发气量大，发泡倍率大，发泡的材料的泡孔细腻均匀，结皮薄。碳酸氢钠发气量稍小，发泡材料的泡孔不均，结皮厚。生产中常根据发泡制品的厚度、密度等要求，把两种发泡剂混合使用，以AC为主，碳酸氢钠为辅，发泡效果好。当制品密度控制在1.0~ 1.5 g/ cm3时，复合发泡剂用量需控制在2.5 %~ 3.6%。
实施例3
本实施例说明稳定剂的选用对低发泡PVC结皮板材的影响，在PVC低发泡板生产中加入金属皂类稳定剂不仅可以强化PVC树脂的加工稳定性，也可以降低发泡剂的分解温度，使发泡剂在较低的PVC塑化温度下可以分解发泡。为此，这些金属皂类稳定剂也起助发泡剂的作用。在PVC低发泡板生产中常选用铅盐复合稳定剂和钙锌复合稳定剂。铅盐复合稳定剂用量为5%~8%，钙锌复合稳定剂用量为5% ~ 9%。
实施例4
本实施例说明助剂的使用对低发泡PVC结皮板材的影响，常用的改性剂有CPE，ACR，MBS等。添加韧性改性剂后PVC 熔体韧性增强，有足够的强度和弹性，防止了发泡剂分解的气体冲破泡壁相互凝聚，可以得到均匀细腻的闭孔发泡结构。CPE 的用量为3%~ 6%，ACR 用量为5%~ 7%。在PVC塑料中还要添加轻质碳酸钙填料，一方面可以降低成本；另一方面碳酸钙作为发泡核促进PVC 发泡的均匀性，添加量为6%~ 12%。
实施例5
本实施例说明挤出温度对低发泡PVC结皮板材的影响，发泡剂在PVC熔体中的发泡过程大体可分为3 个阶段：气泡核的形成、气泡的增长以及气泡的固定。熔融均化段的温度直接影响发泡效果。当熔融温度过低，含气体的熔体由于混合不均，成核少以及分散不均匀而形成大气泡。当温度适中时，物料混合均匀， 塑化良好，气体在熔体内溶解度增大，且成核数量增多，发泡均匀细腻。当温度过高，物料黏弹性降低，熔体强度下降，泡孔可相互穿通变大以及气体由熔体中向外部表面扩散，发泡过度，泡孔不均，有破孔。
因此，PVC低发泡板的挤出温度控制是：加料段温度低，熔融均化段温度高，且温度波动要小，口模温度稍低。可以设定加热一区150~ 165℃，加热二区165~ 175℃，加热三区175~ 185℃，机头加热165~ 175℃，口模温度170~ 185℃。
实施例6
本实施例说明挤出压力对低发泡PVC结皮板材的影响，生产PVC低发泡板材时，机头内需要保持足够的压力，便于物料离开口模后发泡。熔体压力过高或过低均会影响发泡板的尺寸均匀性。生产中需控制合适的熔体压力以达到发泡板尺寸均匀。挤出压力过高会造成发泡板泡孔过小，发泡板断面密实；压力过低会造成提前发泡，发泡板泡孔粗大不均匀。挤出压力通过挤出机螺杆转速来控制调节，因此，可以在一定范围内调节发泡板的发泡质量。一般PVC低发泡板的挤出机螺杆转速控制在20~ 30 r/min，随板厚度增加可适度加快。
实施例7
本实施例说明滞留时间对低发泡PVC结皮板材的影响，在生产PVC 低发泡板中，板材发泡有发气和气泡成核过程，都是需要一定温度和时间的。当物料在挤出机滞留时间过短，发泡剂不能充分分解发气，发泡成核不足，发泡板材密度大。当物料在挤出机滞留时间过长，过分发泡，使泡沫数量减少，气体与核的比例变得很大，造成成核不足，板材过发泡。只有物料停留时间适中，发泡剂发气充分， 成核时间足够，发泡才会均匀细腻，发泡效果就会好。因此，要保证PVC 发泡物料在挤出机中停留时间在4~ 8 s 之间。
Claims (10)
1.一种低发泡PVC结皮板材的生产方法，其特征在于：把PVC树脂、发泡剂和助剂在热混机中热混，搅拌均匀后放到冷混机中冷却；过筛后输送到挤出机中挤出；物料由固体逐渐变为熔体，加入发泡成核剂开始分解，通过挤出机中建立的熔体压力使发泡气体溶解在物料熔体中；当熔体挤出模具后，压力骤减，熔体中气体膨胀发泡，然后迅速冷却定型，得到结皮的低发泡聚氯乙烯板材。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于选用的PVC树脂，平均聚合度750~ 850，K值60~ 75。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的发泡剂是复合型发泡剂，当制品密度控制在1.0~ 1.5 g/cm3时，复合发泡剂用量需控制在2.5%~3.6%。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的助剂包括铅盐复合稳定剂，用量为5%~8%。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的助剂包括钙锌复合稳定剂，用量为5% ~ 9%。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的助剂包括改性剂CPE，用量为3%-6%；改性剂ACR，用量为5%~ 7%。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的发泡成核剂碳酸钙用量为6%-12%。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于挤出机的挤出温度控制是：设定加热一区150~ 165℃，加热二区165~ 175℃，加热三区175~ 185℃，机头加热165~ 175℃，口模温度170~ 185℃。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于挤出机螺杆转速控制在20~ 30 r/min，随板厚度增加加快。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于PVC 发泡物料在挤出机中停留时间在4~ 8 s之间。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20121017 |