異型材行業(yè)相信大家都不陌生，咱們平時用的一些塑鋼門窗等都是異型材，那么如何使PVC-U看著光亮順滑，感官很好是我們許多生產(chǎn)廠家的追求的，下面青島賽諾新材聚乙烯蠟小編針對PVC-U異型材如何提升表面光亮度進行闡述，希望對大家有所幫助。

        隨著塑鋼門窗在我國的大力推廣應用, 帶動了異型材行業(yè)的蓬勃發(fā)展。與此同時, 隨著人們對塑鋼門窗認 識的不斷加深, 更多的用戶在選擇產(chǎn)品時已不僅僅局限于能滿足使用要求, 對 產(chǎn)品的外觀及表面質(zhì)量的要 求也變得越來越高。作為影響制品外 觀質(zhì)量之一的表面光亮度 已成了評價產(chǎn)品質(zhì)量及檔次的一個重要指標。特別是隨著近幾年來高速擠出的發(fā)展, 制品表 面光亮度已越來越成為產(chǎn)品外觀質(zhì)量的一個重要制約因 素。而由于制品光亮度受生產(chǎn)過程中 中配方、原料、模具、工藝等多方面的影響,因而要想獲得較好的制 品表面光亮度, 必須綜 合各制約因素的影響; 通過各方面的合理控制及保證,才能使制品表面具有較高的光亮度。

一、制品表面光亮度的影響因素

1、配方及原材料

        合理的配方是保證聚氯乙烯加工性能獲得質(zhì)量優(yōu)異異型材的前提。 由于 PVC 樹脂性能較差, 加工范圍較窄, 成型條件極為苛刻,因而在配方中加入不同用量的穩(wěn)定劑、改性劑、潤滑劑 、填充劑等助劑,使其性能適 應加工及使用條件。 而各種助劑的選用及含量, 不僅關(guān)系到物 料的加工性能及物化性能,而且最終對產(chǎn)品 的外觀質(zhì)量保證有著極為重要的影響。 比如, 穩(wěn) 定劑能提高聚氯乙烯加工的熱穩(wěn)定性,如果其在配方中的 用量偏少就可能導致 PVC 加工過程 中受熱分解,從而使制品表面呈現(xiàn) (淺 ) 黃色,影響制品的表面光亮度。 配方中的加工改性劑 促進物料塑化、改善加工流動性的作用,如果其用量較低,物料的加工流動性變差, 易產(chǎn)生 塑化不良而使制品表面粗糙、無光澤,降低了制品表面的光亮度。而配方中的潤滑劑的選擇 和配 比特別是外潤滑的用量對制品的外觀影響更為明顯, 由于與 PVC 的相容性較差, 用量過 多不僅會在制品表 面產(chǎn)生析出使表面變得粗糙出現(xiàn)條紋或云紋, 而且過多的析出物粘附在模 具的型腔內(nèi)壁從而會大大影響了 制品表面的光亮度,這一影響在高速擠出生產(chǎn)時表現(xiàn)得尤為 明顯;而潤滑劑的用量不夠物料流動性變差、 塑化不良,同樣也會使制品表面光亮度下降。 另外,某些廠家為提高型材表面的光亮度,還在配方中加入 少量的熒光增白劑, 但由于熒光 增白劑的分子結(jié)構(gòu)所限, 其在后期使用過程中一般會加速型材的老化, 因此賽諾新材聚乙烯蠟小編認為不適合推廣。

PVC-U異型材

        原材料對制品外觀質(zhì)量的影響亦不容忽視。制品表面出現(xiàn)的某些缺陷都會不同程度地影響到 表面光亮度, 而這些缺陷的產(chǎn)生往往與原料的質(zhì)量有關(guān)。 如 PVC 的水分及揮發(fā)分的含量超標 , 就往往導致物料在加工過 程產(chǎn)生過多的氣體不能完全排除而產(chǎn)生氣泡,影響了制品表面的 光澤性;填充劑 CaCO 3的表面一般要 經(jīng)過活性處理,以增加與聚合物的親合力,但如果其 粒 徑過大,活化度不夠,在制品表面分散不均勻, 則同樣會使制品光澤性下降;配方中加人的 抗沖改性劑 CPE 的殘留結(jié)晶度超過 5%-10%時,則可能在加工 過程中難以塑化而在制品表面上 形成麻點,這都會使制品表面光亮度受到一定的影響。

PE蠟的用量對型材表面光亮度的影響
　　聚乙烯蠟，簡稱PE蠟，是一種較為常見的外潤滑劑。加工過程中，在壓力作用下，很容易從混合物料中擠出，移析到表面，PE 分子取向排列，極性基團向著金屬表面，通過物理吸附和化學鍵，形成一個潤滑劑分子層，因此，它可以減少聚合物和設(shè)備表面的摩擦力，提高型材表面光亮度。
　　表2　PE蠟的用量對型材表面光亮度的影響

從表2 可看出，當PE 蠟用量為0.2 份時，型材性能檢測合格，但表面光亮度較差。而當將其用量加大到0.4 份時，型材擠出塑化良好，性能檢測合格，表面較光亮。但當將其用量繼續(xù)增加到0.6 份時，型材擠出困難，物料塑化不良，性能檢測不合格。這是因為潤滑劑加入過多，形成一層隔離膜，混合物料和設(shè)備之間會出現(xiàn)打滑現(xiàn)象，物料得不到塑化應有的剪切應力，不能良好地塑化，因此型材性能檢測不合格，表面光亮度反而下降。因此，合理的潤滑劑用量是保證型材性能和表面光亮度的關(guān)鍵。

ACR的用量對型材表面光亮度的影響
　　ACR 做為一種加工助劑可改善硬質(zhì)PVC 的成型加工性能。它的加入可提高樹脂與機械之間的摩擦系數(shù)，使硬質(zhì)PVC 由滑壁體轉(zhuǎn)變?yōu)檎潮隗w，增加剪切應力，物料得到良好塑化，從而才會有良好的表面光亮度。
　　自表3可看出，當配方中ACR 用量為0.5 份時。型材表面光亮度較差，各項物理性能檢測也不合格。這是由于ACR用量太少，不能使PVC 很好地轉(zhuǎn)變?yōu)檎潮隗w，物料得不到足夠的剪切應力，不能良好塑化，因此，型材物理性能與表面光亮度均較差。而當ACR用量力口大后，物料可以得到足夠的剪切應力，塑化良好，因此，型材物理性能與表面光亮度均有所提高。但ACR 用量并非越多越好，因為ACR 的加入可加速物料塑化過程。若物料塑化過早，在擠出口模之前，將有部分物料分解，這也同樣會使型材表面光亮度下降。因此，找出合適的ACR 用量，使其與其他助劑相互良好配合，將會大大改善型材表面及內(nèi)在性能。

表3　ACR的用量對型材表面光亮度的影響

2、模具設(shè)計與制造

        模具是制品成型的關(guān)鍵部件,因而模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計與加工精度對產(chǎn)品的表面光亮度有著直接的的影響。異型材機頭流道設(shè)計的一個重要原則就是要使機頭各流道部分的截面間隙的料流阻力平衡和流量對稱, 口模處橫斷面的物料流速一致。 而由于中空異型材的特殊流動行為及斷面的復雜 性, 實際口模截面各點的流 速很難趨于一致, 內(nèi)筋的流速往往較外壁稍慢, 這種流速的差異加之在定型模冷卻速率的不同就導致了制品對應處往往產(chǎn)生一凹痕, 從而在制品表面上形 成一“暗痕”。 同時, 內(nèi)筋的厚度應盡量控制在不超過外壁厚的 2/3,由于內(nèi)筋的冷卻相對外壁的滯后性而產(chǎn)生一定的后收縮從而會在制品的表面形成一“收縮 痕”。不管是“暗痕” 還是“收縮痕”,都會使制品的表面看上去有一條 “不光亮帶”,從而影響了制品表面的光亮度,這一點在高速擠出時顯得尤為明顯。

2.1模具型腔表面精度

        從口模出來的料坯經(jīng)定型模的冷卻, 吸附成型為具有相應形狀和尺寸的制品。 同時通過定型模的接觸摩擦使制品具有了一定的表面光澤, 因此模具型腔表面的加工精度也決定了制品表面的光亮度。 一般來說, 精加工完的型腔表面都要進行衍磨拋光處理, 其表面粗糙度應控制在Ra0.2mm 以上。 為進一步保證制品的表 面光亮度, 許多模具廠家對模具的材質(zhì)選擇都 有較高的要求, 并對模具的型腔進行表面電鍍處理, 這一方 面會相應提高制品表面的光亮度 ,另一方面也大大提高了模具的耐磨性,延長了模具使用壽命。

2.2定型模的水氣路結(jié)構(gòu)

        定型模的水氣路設(shè)計要充分保證制品的均勻冷卻和吸附。 而正是由于水氣的冷卻和吸附才使制品與定型模型腔發(fā)生了接觸摩擦, 因此制品冷卻得是否充分均勻, 真空吸附力的大小都將便制品與型腔的摩擦力發(fā)生變化,從而導致制品表面光澤性的不一。顯然,制品冷卻得越充分均勻,真空吸附力越大,制品表面光亮度越高。當然隨真空吸附力的增大,阻力也會相應增加,這在生產(chǎn)中要適當控制。由于型坯剛離開口模時比較柔韌, 光亮度較高, 為盡可能保留這種較高的光亮度, 應使型坯進人定型模時盡快地發(fā)生冷卻、 吸附。 為此現(xiàn)有部分模具廠家在定型模設(shè)計時,為提高型材使用的可見面亮度,在定型模的人口處預設(shè)了一寬10mm 的“亮度保持板”,其上設(shè)有單獨的水氣路。實踐證明,這對提高制品表面光亮度有一定的作用。

2.3 定型模 (水箱 ) 應變量的設(shè)計

        為使型腔面與型坯的流動變化狀態(tài)相吻合, 保證制品表面的平整度, 模具廠家在設(shè)計定型模 (水箱 ) 時一般 在模板上設(shè)有一定的應變量, 其應變量所對應的圓弧面如何與型坯的實際流動狀態(tài)相一致, 便成為設(shè)計定型模的關(guān)鍵。圓弧的大小、形狀設(shè)計的不當,就會導致型坯各部分與定型模 (水箱 ) 的接觸摩擦不一樣,從 而使制品接觸摩擦較大處表面亮度較高, 而摩 擦較輕處對應部分就會發(fā)暗, 嚴重時甚至出現(xiàn)表面凹凸不平現(xiàn)象,使制品表面光亮度明暗不 一。

2.4 擠出工藝

        擠出工藝是影響制品塑化的一個重要因素, 而物料的塑化度又直接影響了制品表面的光亮度。 工藝溫度偏 低,物料塑化不良,制品表面粗糙、發(fā)暗;反之,工藝溫度偏高,物料產(chǎn)生過塑化甚至發(fā)生分解,制品表 面產(chǎn)生無光澤的 (淺 ) 黃色相。 擠出速度及壓力一般受設(shè)備與 模具的影響較大, 不同的擠出速度往往需對工藝溫度作出相應的調(diào)整,否則,速度過慢,物料因在螺筒內(nèi)停留時間較長而發(fā)生分解,同樣會使制品表面呈現(xiàn)黃色相; 速度過快, 又會因物料內(nèi)部產(chǎn)生過多的剪切摩擦熱不能及時排出而使制品表面產(chǎn)生氣泡。 因此在生產(chǎn)過程中, 工藝溫度、 擠出速度及壓力的合理設(shè)置與調(diào)整是保證物料塑化良好,從而獲得質(zhì)量優(yōu)異 具有光滑細膩表面的一個關(guān)鍵。擠出機的工藝溫度通常分為機身溫度與模具溫度二個部分。實際生產(chǎn)過程中, 一般根據(jù)物料的塑化狀況及制品的內(nèi)外表面光亮度來調(diào)整相應的溫度。 模具溫度的高低對制品的外觀質(zhì)量影響較大, 適當提高口模溫度有利于提高制品的表面光亮度。 因此,在國外高速擠出的模具加熱區(qū) 一般都將口模出口前的成形段單獨設(shè)立一加熱系統(tǒng), 目的就是提高出口時的物料溫度, 使物料的外觀更加光滑、細膩,增加制品表面光亮度。

3、提高制品表面光亮度的途徑

3.1 優(yōu)化配方設(shè)計,保證原材料質(zhì)量

        穩(wěn)定劑、加工改性劑等助劑在配方中的配比要保證 PVC 良好的熱穩(wěn)定性、加工流動性;潤滑 劑 (特別是 外潤滑劑 ) 的用量要合理,以盡可能地減少擠出過程中的析出現(xiàn)象,保證物料良好的塑化狀態(tài)。對原材料的質(zhì)量要嚴格把關(guān),建議盡可能地選擇規(guī)模較大、設(shè)備完善、質(zhì)量穩(wěn)定的廠家進貨,并在原料進廠后進行人廠檢驗。

3.2 從模具設(shè)計和制造方面保證制品表面光亮度

        機頭的流道結(jié)構(gòu)設(shè)計應盡可能地保證口模截面處各部分的物料流速一致, 內(nèi)筋的速度不能與外壁相差過大 (一般不超過 15%),并且厚度不宜超過外壁厚的 2/3;模具的型腔表面要達到足 夠的加工精度,表面粗糙 度一般要在 Ra0.2mm 以上,建議對定型模表面進行電鍍處理;定 型模的水氣路結(jié)構(gòu)設(shè)計要保證冷卻充分、 均勻,吸附力足夠,并可在定型模入口處設(shè)置“亮 度保持板”,以提高型材使用可見面的亮度;定型模應變量的設(shè)計應盡可能地與物料的流變狀態(tài)及生產(chǎn)速度相吻合。

3.3 合理調(diào)整擠出工藝,提高制品表面光亮度

        實際生產(chǎn)過程中,根據(jù)物料的塑化狀態(tài)合埋地調(diào)整工藝溫度、速度及壓力,保證物料的 良好塑化,并在此基礎(chǔ)上適當提高口模溫度。如果在口模成形段出口處設(shè)一單獨加熱區(qū) (一 般長約 10mm) 來獨立控制溫度, 則對提高制品表面光亮度會更加有利。

        賽諾新材，15年積淀， 聚乙烯蠟品牌生產(chǎn)商，藍海股權(quán)機構(gòu)掛牌上市企業(yè)。專注從事潤滑分散體系的研發(fā)生產(chǎn)，包含聚乙烯蠟、氧化聚乙烯蠟、聚丙烯蠟、EBS、硬脂酸鋅等助劑的研發(fā)、生產(chǎn)、應用工作。咨詢熱線： 400-8788532。

        作者：賽諾新材             來源：2009tvb.cn。