PVC木塑复合微孔发泡材料挤出成型技术研究
聚乙烯挤出发泡成型研究

聚乙烯挤出发泡成型研究
聚乙烯挤出发泡成型是一种将聚乙烯挤出后发泡成型的生产工艺。
该工艺的优点在于,可以制备轻质、高强度、隔热性能好的聚乙烯制品,如管道、板材、注塑件等。
因此,聚乙烯挤出发泡成型工艺得到
了广泛应用。
在该工艺中,首先将聚乙烯加热至熔融状态,然后通过挤出机将
熔融聚乙烯挤出,形成所需的成型件。
接下来,将成型件送入发泡室,加压向其中注入发泡剂,使其开始发泡。
待发泡完成后,将发泡成品
经过切割、修整等处理,得到所需的成品。
该工艺的成品具有密度低、吸音性好、绝缘性强、韧性好等优点,被广泛应用于建材、家具、汽车、包装等领域。
而随着人们对环保要
求的提高,聚乙烯挤出发泡成型技术也得到了进一步发展,新型的发
泡剂和增强材料的引入,为该工艺的推广和应用提供了更加广阔的空间。
木塑复合材料(WPC)挤出技术问题浅析

木塑复合材料(WPC)挤出技术问题浅析原料中影响木塑复合材料(WPC)性能的因素;1、熔体流动速率:熔体流动速率一定程度反映相对分;2、分子量分布:从成型加工观点来看,宽的分子量分布;成型工艺及设备;良好的加工工艺和设备应保证物料和发泡剂混合均匀,;混料和喂料.原料的生产工艺:木纤维是吸水性较强的材料一般含水量在15%左右甚;造粒时常要注意各温控温度是否准确,风机是否正常运。
混料工艺通过影响原料中木塑复合材料(WPC)性能的因素1、熔体流动速率:熔体流动速率一定程度反映相对分子量大下,熔体流动速率越小,相对分子量越大。
相对分子量越大型坯具有较好的熔体强度,可改变型坯自重下垂,制品拉伸强度、冲击强度、热变形温度等性能都有所提高,是有利的,但相对分子量越大粘度越高,流动性越差,加工困难,同时型坯有很高的“回缩”性,在合模前型坯会有较大的收缩。
同样的条件下,型坯不稳定流动现象加剧,甚至熔体破裂。
因此,考虑设备加工能力与工艺可行性,几乎所有 200L塑料桶生产厂家都选用HMWHDPE树脂,熔体流动速率能够满足制品质量要求即可,一般为2.0左右(g/10min,21.6kg)。
2、分子量分布:从成型加工观点来看,宽的分子量分布比分布窄的,流动性要好,易于加工控制,并且宽的分子量分布可降低口模压力,减少型坯熔体破裂倾向,改善加工性能,同样的条件下可提高挤出速度。
但是宽的分子量分布也说明存在相对分子量偏低和较高部分,当相对分子量偏低部分所占比例过高时,制品力学性能、热稳定性等皆有所下降,并且流动过程中的分级效应,又使聚合物中低分子量级较多集中到挤出型坯表面,甚至从表面晰出,型坯表面看上去是在上面撒了一些细小白色粒子,吹塑制品内壁粗糙,脱落的白色粒子常易堵塞气阀,引起气路系统故障。
相对分子量偏高部分所占比例过高时,塑化困难,型坯表面出现未完全塑化颗粒,外观质量下降。
目前双峰分布的树脂有替代单峰分布趋势,同样的条件下,具有出色的加工性能与熔体强度,抗环境应力开裂也明显提高。
发泡PVC木塑材料的孔隙结构研究

发泡PVC木塑材料的孔隙结构研究陈宇峰;成军;周鹏;陆晓燕【摘要】基于图像法研究发泡PVC木塑材料的孔隙结构,并对孔隙率、中间层孔径分布、孔隙形状系数进行分析.研究结果表明:发泡PVC木塑材料为典型的层状结构,由致密表层和疏松内层构成,夹杂尺径为17.68~25.67 μm的木质纤维.内层的孔隙率为73.54%~74.17%,在49.5~101.5 μm区间内的孔隙占62.20%,孔隙尺径分布较为集中;孔隙形状系数为1.86,孔隙多为球形至椭球形.建议采取适当提高木纤维掺量或降低成型温度等措施,提高高温流体的黏性,改善孔隙完整性.【期刊名称】《南通大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2015(014)004【总页数】5页(P53-57)【关键词】发泡木塑材料;PVC塑料;孔隙结构;孔径分布【作者】陈宇峰;成军;周鹏;陆晓燕【作者单位】南通大学建筑工程学院,江苏南通226019;南通大学建筑工程学院,江苏南通226019;南通市教育局发展规划与财务处,江苏南通226018;南通大学建筑工程学院,江苏南通226019【正文语种】中文【中图分类】TU775.2发泡PVC木塑材料是以废旧PVC塑料及木纤维为主要生产原料,采用塑型发泡和挤出成型工艺制成的新型环保材料[1-3].发泡PVC木塑板制成的木塑模板与传统模板(钢模板、木模板)相比,具有耐腐蚀、吸水率低、周转次数多、可回收利用以及综合成本低等诸多优势[4-5],因此近年来利用发泡PVC木塑板生产新型建筑模板成为模板工程技术发展的重要方向[6-8].除了木塑材料本体性能外,木塑材料内部所含的孔隙类型、孔隙分布及孔径尺寸对木塑材料的力学性能、耐久性及稳定性都有着决定性的影响[9].本文通过对典型PVC木塑模板的孔隙结构进行研究,分析PVC木塑材料结构特征,以期为工程设计、应用及质量控制提供参考.木塑板:采用江苏南通某塑料制品有限公司生产的发泡PVC木塑模板,标记为NT系列,样品外观见图1.取样方法:图形法测试孔隙结构最大的问题在于样品采集的代表性.为保证样品采集的代表性,对材料的多个典型位置进行重复采样.采样方法为材料上下表层部位各取2个样品,中间层每隔8 mm各取2~3个样品.样品制备及图形的获得:将试样用锋利的美工刀切割成小于5 mm的块体,利用无水乙醇超声波清洗后置于烘箱内105℃干燥至恒重.样品喷金后利用JOE公司JSM-6510扫描式电子显微镜对样品进行表面观察及图像采样(二次电子像);为保证不同样品观察的可比性,图像放大倍数分别固定为100倍、200倍和500倍,为考察局部细节,个别图像放大至1000倍,每个样品的图像采集数量不低于10张.孔隙率测试:利用MATLAB进行图形分析,采用大律法获得图形阈值后二值化处理图形,获得二值化图像;利用Adobe Photoshop直方图分析分别统计黑色和白色像素点数量,计算出孔隙面积所占图形面积比例,近似认为该比例即为孔隙的体积分数,即孔隙率.孔隙粒径分布测试(D):利用Nano Measurer软件对前述电镜图像进行孔隙粒径分布统计分析,每个孔隙按垂直、水平方向(或显著的长径、短径方向)各测定至少1次,整张图像采样点不少于25个,粒径有显著差异的孔隙采样点数量不低于10 个.将测试结果进行统计分析,获得孔隙粒径分布.形状系数测试(S):采用Image-Pro Plus软件(IPP)对每张处理后的二值化图像手动选取16个孔隙进行形状系数S测试.2.1 发泡PVC木塑材料的结构观察2.1.1 表层结构观察发泡PVC模板材料的上表层及下表层均光滑平整,结构较密实,除少量孔径不大于2 μm的孔隙外,未显见显著的裂纹及大孔等缺陷.PVC模板表层材料的典型结构见图2~图5.2.1.2 中间层结构观察PVC模板材料的中间层整体疏松如蜂巢结构,充满封闭孔隙,孔隙孔径为50~150 μm不等,偶见贯通孔隙;孔隙形态整体近椭球形,分布均匀且封闭性较好,见图6~图7.材料内部可见直径为5~10 μm的木质纤维贯穿材料内部,纤维与PVC材料结合紧密,见图8.对木纤维的直径统计分析表明,其直径为17.68~25.67 μm,与PVC基体结合较为紧密.2.2 发泡PVC木塑材料的孔结构参数分析2.2.1 孔隙率分析孔隙率是影响材料性能最重要的因素之一,因此采用图像法对材料的孔隙率进行测定.处理过程见图9.对9个样品55张图的统计分析结果见表1.结果显示,发泡木塑材料呈现典型的层状结构,表层与内层存在明显的结构差异:表层结构致密程度较高,上下表层孔隙率分别为0.21%和0.28%;中间层的结构则较为疏松,孔隙率为73.54%~74.17%.2.2.2 中间层孔径分布分析孔径大小及分布对材料有较大的影响.一般认为,相同的孔隙率条件下,孔径分布越密集,材料成型工艺则更好,生产质量更稳定;材料的孔径越小,对弹性模量等力学性能参数影响也越小[9],整体性较好.研究利用Nano Measurer软件对孔径进行统计分析,过程见图10.统计结果见表2.2.3 形状系数(S)形状系数表征孔隙与球型的逼近程度,通常按下式计算:其中:P为颗粒或气孔的投影周长;A为颗粒或气孔的投影面积.S实际表示颗粒或者气孔逼近球型的程度,当孔隙的形状为球体,则S=1;若孔隙的形状越不规则,则S越大[10].样品的孔隙特征统计分析数据表明,孔隙的Feret名义粒径为75.6 μm,孔隙形状系数为1.86.孔隙Feret粒径体现了孔隙整体大小程度,结合分析Nano Measurer结果表明其主要的粒径分布于50~100 μm.从统计结果来看,结构具有较高的孔隙率(高于70.0%),内部气孔绝大部分属于封闭孔隙,具有典型的球型至椭球形的外形特征.由于孔隙的形成和保持是由许多相互独立的微小变量影响而形成,其孔径分布应符合正态分布,因此利用Origin对孔径分布进行Gauss分布拟合,结果见图11.孔径分布拟合的分布函数为其R2=0.967 29,表明拟合的相关性较好.其最大几率名义孔径范围为62.5~78.5 μm,孔径主要分布于36.5~114.5 μm区间内,占统计结果总量的90.28%;49.5~101.5 μm区间则占统计总量的62.20%,整体来看孔隙尺径分布较为集中. 从孔径分布来看,发泡剂的发泡效果良好,与PVC成型工艺配合良好;从孔隙形状系数来看,孔隙整体为椭球形,这可能是两方面的原因导致:一是PVC塑化成型温度过高,导致其高温流态黏度偏低,内部的气孔保持能力较差,产生破泡的趋势;二是最后结皮挤压过程中成型压力过大,导致气孔受挤压变形导致.建议可以采取适当提高木纤维掺量或降低成型温度等措施,提高高温流体的黏性,改善孔隙完整性.1)发泡PVC木塑材料的细观结构分为致密的结皮表层和疏松的发泡层.结皮表层的孔隙率较低,孔隙率为0.21%~0.28%;发泡层的孔隙率较高,孔隙率为73.54%~74.17%;2)发泡层的孔径分布集中于36.5~114.5 μm区间,49.5~101.5 μm区间则占统计总量的62.20%,整体来看孔隙尺径分布较为集中;3)发泡层气孔的Feret名义尺径为75.6 μm,形状系数为1.86,整体形状趋向于球形至椭球形;4)建议采取适当提高木纤维掺量或降低成型温度等措施,提高高温流体的黏性,改善孔隙完整性.【相关文献】[1]PETECHWATTANA N,COVAVISARUCH S.Influences of particle sizes and contents of chemical blowing agents on foaming wood plastic composites prepared from poly(vinyl chloride)and rice hull[J].Materials&Design,2011,32 (5):2844-2850.[2]张学霞,刘星伟,宋瑞文,等.PVC塑料建筑模板基本性能试验研究[J].低温建筑技术,2013,35(9):38-40.[3]MATUANA L M,STARK N M.The use of wood fibers as reinforcementsincomposites [M]//FARUKO,SAINM.Biofiber reinforcements in composite materials.Cambridge:Woodhead Publishing,2015:648-688.[4]TIAN Zhenghong,WANG Xiaodong,CHEN Xudong.A new suction method for the measurement of pore size distribution of filter layer in permeable formwork[J].Construction and Building Materials,2014,60:57-62.[5]JIANG Haihong,KAMDEM D P.Characterization of the surface and the interphase of PVC-copper amine-treated wood composites[J].Applied Surface Science,2010,256 (14):4559-4563.[6]张红梅.PVC复合塑料模板基本力学性能研究[D].青岛:青岛理工大学,2013.[7]MICHELL A G M.The limit of economy of material in frame structures[J].Philosophical Magazine Series,1904,8(47):589-595.[8]SAUCEAU M,FAGES J,COMMON A,et al.New challenges in polymer foaming:a review of extrusion processes assisted by supercritical carbon dioxide[J].Progress in Polymer Science,2011,36(6):749-766.[9]XU Zhimin,FAN Xueling,ZHANG Weixu,et al.Numerical analysis of anisotropic elasto-plastic deformation of porous materials with arbitrarily shaped pores[J].International Journal of Mechanical Sciences,2015,96/97:121-131.[10]方永浩,王锐,庞二波,等.水泥-粉煤灰泡沫混凝土抗压强度与气孔结构的关系[J].硅酸盐学报,2010,38(4):621-626.。
木塑复合材料的挤出工艺与力学性能研究

t ra a re n t e r s a c e ilc rid o h e e r h; Co i e t e a ay i h tc ri so o t e wo d r lto ewe n t e p wd r mb n h n lss t a a re n t h o eain b t e h o e c ne ta d t e mae ilme h n c u c in Ex rme tt e ul e un ito o tn n h t ra c a i sf n t . o pe i n he r s t n cai n: Al n t h nce n f o g wih t e i r me to
了材料 的刚性 ,但降低 了材料 的韧性 。加工工艺条件对复合材料产品质量有着较明显的影响 ,为了保证塑化 均匀 ,外 观质量及提 高复合材料 的综合性能 ,宜取适 中的加工条件 。
关 键 词 :木 塑 复 合 材 料 ;木 粉 ;聚 丙 烯 ;力 学 性 能 ;挤 出 工 艺
中 图分 类号 :T 37 8 Q 2 . 文 献 标 识 码 :A 文 章 编 号 :10 5 7 ( 02 S — 0 6— 3 0 5— 70 2 1 ) 1 0 6 0
e ,b t uv es e g e ou . T t a ,tew o o dr o e ces em tr li d r u Iet t nt t t ng p o losy h odpw e ji dt i raet a i g , c h r hoh at n on h e a ri
t e wo d p wd rc n e t r u i h a t t n t f h tr l n u l o s ec h t n t o al o h o o e o tn . e n t t ei e mp c r gh o e ma ei d p l t t t h t e s e g h t 1 lw— se t a a r r
PVC发泡材料技术的研究进展

早在 20 世纪 40 年代,PVC 泡沫塑料在欧洲就已经研发成功并被广泛应用。
随着市场需求的多样化和高标准化, PVC 泡沫塑料的成型配方与加工技术日新月异,得到了不断的完善和优化。
近年来高性能PVC 发泡材料的开发更是成为了国内外学者研究的热点。
Vaikhanski L 等研究了芳纶纤维增强 R-PVC 发泡材料的研究。
利用可发性 PVC 颗粒和改性芳纶纤维通过振动渗透、模压成型的方法解决了纤维在成型过程中分散性和相容差的问题。
结果表明:与无纤维增强的 R-PVC 发泡材料相比,这种复合泡沫材料的拉伸强度、拉伸模量分别提高了 6 倍和 8 倍,剪切强度和剪切模量也增加了 1.8 倍和 2.4 倍;与交联 R-PVC 发泡材料相比,这种材料的冲击强度,抗疲劳强度以及撕裂强度都提高了许多。
Dey S K 等通过将物理发泡剂注射到挤出机型腔内,通过挤出成型的工艺制备了 R-PVC 发泡型材。
通过此方法解决了 PVC 使用化学发泡剂挤出发泡成型的缺陷,如有机发泡剂分解残渣对设备、模具和产品的影响,有机发泡剂因在树脂中发生迁移而影响发泡的稳定性等,同时还可以较大程度地降低了成本。
Sharma V K 等以电子束为辐照源辐照交联改 PVC,分析了 TMPTA、TEGDA和 TEGDM 三种敏化剂对 PVC 热稳定性和交联速率的影响。
研究表明当 TMPTA添加量为为 5%时,PVC 交联效果最佳,拉伸强度达到了 23 MPa,比普通 PVC 提高了 7%,同时热分解温度提高了许多。
Tamas J 等采用三嗪类交联剂对 PVC 进行交联改性,改性条件为:温度 96 ℃,四丁基溴化铵的碱性溶液。
研究表明,交联 PVC 体系的拉伸强度和杨氏模量都得到了很大的提高,而断裂伸长率明显下降。
交联 PVC 产品的热变形温度显著提高,当聚合物的凝胶含量达到为 75%时,热变形温度提高了 13℃。
采用过氧化物和辐射交联 PVC 具有着色严重的缺点,而采用三嗪类化合物对 PVC 进行交联正好可以改善这一问题。
木塑复合材料挤出成型工艺及性能的研究
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成型加工与设备木塑复合材料挤出成型工艺及性能的研究 Ξ李思远,杨 伟,杨鸣波Ξ(四川大学高分子科学与工程学院,四川成都610065) 摘要:研究了木塑复合材料的挤出成型工艺,以及木粉用量、相容剂对材料性能的影响。
结果表明:用双螺杆挤出机代替单螺杆挤出机挤出成型,是一种可行的方法;并解决了加料困难、木粉用量增大时烧焦以及体系分散不均匀等问题,获得了更好的混合、塑化效果,所得木塑复合材料具有良好的加工流动性;木粉的加入对加工流动性的影响不大;木塑材料的拉伸强度随木粉用量的增加而基本保持不变。
关键词:木塑复合材料;挤出成型;流动性中图分类号:T Q32511+2 文献标识码:B 文章编号:1005-5770(2003)11-0022-03 随着森林资源的减少,木材供应量逐渐下降,已不能满足人们的生产生活需要;同时,塑料制品废弃物的处理也日益成为一个亟待解决的环境问题。
一种新型材料———木塑复合材料成为木材的理想代用品。
它是利用木质纤维填料(包括木粉、秸杆、稻壳等)和塑料(废旧热塑性塑料)为主要原料,添加加工助剂,经过成型加工而制得的复合材料。
国外在木塑复合材料方面的研究,已经取得了巨大的成就,实现了工业化生产,在人们生产生活中得到了非常广泛的应用[1]。
而国内在木塑复合材料方面的研究尚处在起步阶段,工业化产品不多。
国内木塑复合材料的主要成型方法是浸渍法[2~4]、浸注法[5]、模压法[6]、单螺杆挤出法[7]等;这些方法虽可以制得具有一定性能的木塑复合材料,但是难以实现连续、大量的工业化生产。
本实验在单螺杆挤出木塑复合材料的基础上,初步实现了双螺杆挤出,并对成型工艺过程及材料性能进行了研究,为工业化生产奠定了一定的基础。
1 实验部分111 原料H DPE 粉料:5000s ,大庆石化,MFR =118g/10min ;木粉:20~80目,自制;硬脂酸、石蜡:工业级,市售;E VA :7350s ,台湾塑胶公司;马来酸酐改性聚乙烯:自制。
PVC低发泡制品挤出成型技术
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PVC低发泡制品的挤出成型技术1、前言挤出成型PVC发泡制品,在上个世纪60年代初国际上就已经有了应用,PVC发泡技术经过近40年的不断研究开发,在技术与应用这两方面都有了很大的发展,近几年来发展的更加迅速,而且它的重要性还在不断的提高,这是因为PVC发泡制品具有很多优异性能所决定的,特别是PVC低发泡制品它的综合性能非常突出,和普通不发泡PVC制品相比具有下列优点:(1)低导热性,即隔热保温效果好;(2)优异声波阻尼性,即有良好的隔音效果;(3)二次成型加工性能好,类似于木材,可锯、可钉、可刨、可钻,同时也可粘结;(4)高阻燃性,即防火性能好;(5)化学性能稳定,有优异的抗化学腐蚀性;(6)优异的耐候性,同时有防蛀、防水等性能;(7)利用PVC的发泡技术可有效地降低制品单位体积内树脂的含有量,从而降低制品的成本;(8)PVC低发泡制品对环境没有污染,并可再生利用,是绿色环保产品。
(国外专家实验证明,PVC对环境无害,欧洲PVC制品委员会本世纪初公布的一份研究报告显示,P VC不易分解,在需要进行深埋处理的垃圾中掺有PVC制品不会对环境造成危害。
从而否定了长期以来认为PVC会对环境造成污染的推测,这项研究是由瑞典国家环保局以及三所瑞典和德国的大学联合完成的。
)由于PVC低发泡制品有上述这些特点,而且这些特点和木材十分相似,因此PVC低发泡制品又称为合成木材,其综合物理性能要优于天然木材,已能与天然木材相抗衡。
我国PVC低发泡制品(有时也被称为PVC微发泡制品)在《全国塑胶工业"十五规划和2015规划" 》中已确定,在建筑用塑胶方面将大力推行以塑代木,鼓励研制和生产PVC低发泡型材与板材等仿木材料。
上世纪90年代末,国外有关资料论述,塑料仿木材料已经被认定是木材良好的替代品,在未来50年里没有其它的类似材料能代替。
我国已把PV C低发泡大型板材等定为国家级高新技术产品,(高新技术产品目录中代码为30200033)。
PVC低发泡制品的挤出成型技术(精)

(4)阿姆塞尔工艺法
阿姆塞尔工艺法的原理是通过流道的正确设计,在模腔内建立足够的
压力,以防止含有发泡剂的熔体提前发泡,环型间隙开始呈锥形收缩,然
后在一定长度的平行段上为圆环形。挤出管坯在流出管形模头后立即沿直 径和壁厚方向发泡,再进入适当位置上的定型装置,选择合适的配合,可 生产具有光滑内外表面的发泡管材。
(2)塞路卡工艺法
塞路卡法的原理是:熔体的外表皮在与模口直接相连的定型装置中
受到压缩和冷却,而模腔内的芯模保证挤出物离开模口时内部留有空间,
这些空间通过熔体在定型模内自由发泡被充满。冷却强度、芯模的尺寸、 挤出速度,可影响发泡芯层密度和外层结皮厚度。
(3)巴斯夫工艺法
巴斯夫发泡工艺原理是采用挤出机将含有发泡剂的熔体通入压力 容器,然后熔体从容器中释放而发泡。
2.挤出成型发泡制品的工艺方法
(1)莱芬豪舍工艺法; (2)塞路卡工艺法; (3)巴斯夫工艺法; (4)阿姆塞尔工艺法。
(1)莱芬豪舍工艺法
莱芬豪舍工艺法作为一种共挤发泡方法 ,是密实外层空心型材与内心发
泡芯材的共挤而成的。这种制品具有外表质地均匀、光滑。挤出时发泡材 料流入到型材的芯部,而与模口截面无关 ,不要求均匀的结构、正确的配 方和工艺,可以实现密实材料与发泡材料之间的完全结合,该工艺实现了 两种不同类型塑料的结合。
. PVC低发泡的优点
(1)低导热性,即隔热保温效果好; (2)优异声波阻尼性,即有良好的隔音效果; (3)二次成型加工性能好,类似于木材,可锯、可钉、可刨、可钻,同 时也可粘结; (4)高阻燃性,即防火性能好; (5)化学性能稳定,有优异的抗化学腐蚀性; (6)优异的耐候性,同时有防蛀、防水等性能 ; (7)利用PVC的发泡技术可有效地降低制品单位体积内树脂的含有量, 从而降低制品的成本; (8)PVC低发泡制品对环境没有污染,并可再生利用,是绿色环保产品。
聚氯乙烯(PVC)发泡材料的生产工艺浅解
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聚氯乙烯(PVC)发泡材料的生产工艺浅解摘要:综述了近年来应用于建材装饰领域的发泡聚氯乙烯(PVC)的技术进展。
结果表明,加入阻燃剂与绝热材料可以提升PVC发泡板耐高温性能与防火性能;通过控制干燥木质纤维粉水分含量不大于1%(w),与长玻璃纤维一同经过双螺杆挤出机可以制备高强度PVC木塑发泡板;采用水晶珠光颜料、发泡剂及PVC配制成糊料经圆网印刷在无纺布上,可以得到闪耀透明的PVC发泡墙纸。
关键词:聚氯乙烯发泡生产工艺聚氯乙烯(PVC)发泡材料具有质轻、耐化学药品腐蚀、减震等优点,广泛应用于建材装饰行业。
本文综述了近年来应用于建材装饰领域的PVC发泡板的生产研发进展。
1 PVC发泡板PVC发泡板是一种绿色环保材料,可替代木板,具有质轻、防潮、保温、隔音、减震等特性,在其表面可印刷、覆膜或制成多种色彩[1]。
PVC发泡板生产工艺流程通常是:PVC与助剂经高速混合、低速冷混、双螺杆挤出、口模赋形、冷却定型、多胶辊牵引、切割制得。
PVC发泡板可以替代木材应用于天花板、地板、室内及车内装饰板材[2]。
现有的PVC发泡板存在一些不足,如PVC发泡板在高温条件下容易变形开裂,防火性能差,存在安全隐患。
高密浩翰木塑材料科技有限公司[3]制备了一种防火、耐高温的PVC发泡板。
使用平均聚合度800~1000的PVC100.0 phr、发泡调节剂(由甲基丙烯酸甲酯70.0phr、丙烯酸丁酯26.0phr、焦磷酸钠1.4phr、十二烷基硫酸钠2.0phr、过硫酸钾1.5phr、水200.0phr经乳液聚合制备)5.0phr、发泡剂偶氮二甲酰胺0.7phr、甲基八溴醚5.0phr、氧化铝3.0phr、聚异三聚氰胺酯8.0phr、马来酸二丁基锡3.5phr、钙锌复合稳定剂4.0phr、木屑6.5phr、碳酸钙37.0phr、滑石粉12.0phr、内润滑剂60 0.7phr、外润滑剂液体石蜡0.7phr、增塑剂邻苯二甲酸二辛酯45.0phr。
PVC/木粉复合材料的挤出研究

现 代 塑 料 加 工 应 用
200 7年 第 19卷 第 2 期
・ 27 ・
ห้องสมุดไป่ตู้
M 0DERN PLAS CS PR0CES NG TI SI AND APP CAT1 LI 0NS
P C 木 粉 复合 材 料 的挤 出研 究 V /
孔 展 张 卫 勤 洪筱 茜 张 帆 王长 胜 李 绍 鹤
(. I 1 四J 大学 高分 子 科 学 与 工 程 学 院 ,四J 成 都 ,6 0 6 ; I I I 10 5
2 四 川 绵 阳 英 联 高 新 技术 有 限 责任 公 司 ,四 J 绵 阳 ,2 0 6 . I I I 610)
摘 要 : 用 聚氯 乙烯 ( VC 与木 粉制 得 P / 粉 复合 材 料 。研 究 了 木 粉 的 含 量 、 联 剂 的类 型 和 含 量 、 苯 二 甲酸 二 采 P ) VC 木 偶 邻
PVC,CPE s 1 0 i 0.
o he ma s ofPVC. ft s
Ke r s o y v n l h o i e ;wo d f u ;c mp st ;e t u i n y wo d :p l ( i y l rd ) c o l r o o ie x r so o
Su yo tuino oy vn i ho ie / o dFo rC mp st td nExr s f l(iy c lrd ) W o lu o oi o P e
Ko ng Zha n Zh n e q n a g W ii H o a in ng Xioq a Zh ng Fa a n W a g Cha gs n n n he g LiSha e oh (1 Co lgeofPo y r S inc n . le l me ce e a d Eng ne rn i e i g,Sihua i e s t c n Un v r iy,Che g n du,Sihu n,61 0 c a 0 65; 2 M iny n n in Hi h Te hn og .,Lt . a a g Yi gl g c ol y Co a d.,M i n ng,Sihu n,6 0 a ya c a 2 06 ) 1
木塑符合材料及挤出技术简介

木塑符合材料及挤出技术简介木塑复合材料是将塑料原材料与植物纤维以肯定比例混合、成型加工而成的材料,具有木材和塑料的优点,有仿佛木材的外观和二次加工本领,吸湿性低,耐腐蚀和抗虫害,维护量少,是室外应用木材、塑料或金属材料的优良替代品。
木塑复合材料的成型方法重要有挤出成型、注射成型和热压成型。
挤出成型法由於加工周期短,效率高,应用广泛。
把木粉填充配混加工成结构用型材是目前挤出行业比较活跃的课题。
挤出成型工艺有一步挤出成型法和多步挤出成型法。
在实际生产中,假如木质材料含水量较高或制品结构多而杂时,常用多步挤出成型,但因其工艺步骤多,生产成本高。
近年来,在木塑复合材料和加工技术方面取得的进展重要有:木塑复合材料界面粘合和均匀性的提高;更为美观的木头纹理外观;更多不易褪色的颜色;为提高刚性和耐久性的共挤包覆技术;为减轻重量和成本以提高zui终性能的发泡制品开发。
木塑复合材料用挤出机美国cincinnatimilacron公司,作为wpc加工设备的,为wpc加工供给了丰富的挤出机以供选择,有传统的锥形双螺杆挤出机、同向旋转双螺杆挤出机和异向旋转双螺杆挤出机。
该公司zui大的锥形双螺杆挤出机tc96,两端直径为96/202,zui大产量可以达到1180kg/h,其*的压缩和低剪切性能可以使纤维含量达到70%,而且适於加工的材料特别广。
该公司加工wpc的zui大的异向平行双螺杆挤出机生产线是tp172,新近开发的同向双螺杆挤出机timberex,螺杆和机筒均为积木式,有80、100、125、160四种规格可供选择,zui大机组的wpc产量高达3630kg/h。
奥地利维也纳的cincinnati,zui近推出一款新的wpc挤出机a135—37d。
该公司声称这是他们投入wpc巿场的*台异向平行双螺杆挤出机。
该机组有两级排气单元,且每级排气都装有真空泵和生产净化用的双重过滤器,以有效脱除加工中的湿气,得到高质量的zui终产品。
塑木复合材料的挤出成型加工工艺研究
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塑木复合材料的挤出成型加工工艺研究[摘要] 简单的从原料供给、挤出、成型加工介绍了塑木复合材料挤出成型的加工工艺,最后对国内塑木的发展做了建议和展望。
[关键词] 塑木挤出成型加工工艺研究塑木复合材料最先使用的生产工艺是混炼,再热压(或发泡压制)成平板或模压成型材。
现在的生产工艺以挤出成型、注射成型制品为主。
挤出可以单挤或复合共挤,生产工艺也实现了连续化,提高了生产效率,降低了成本。
为获得较轻目视感觉极似真木的塑木复合材料,且可承受螺钉和钉子,采用发泡技术产生的内压可以提供比非发泡材料更佳的表面清晰度和更光滑的表面轮廓[1]。
高填充塑木复合材料挤出成型工艺步骤如下:1.原料供给(原料预处理方法)必须连续定量地提供均匀的原料以便稳定成型。
主原料天然纤维的性质对产品特性影响大。
天然纤维含水率达8%也可成型,但比较含水率1%和8%的原料,发现含水率8%的原料只有约一半的挤出量可以成型。
1.1 天然纤维粉粒、树脂粒分别进料方式将天然纤维粉造粒,提高体积比重,与合成树脂、添加剂等分别送入挤出机。
锥形双螺杆挤出机最适合比例少的合成树脂在挤出机中快速熔融、分散在天然纤维中,并且采用该方式可以简单地改变混合比率。
该方式辅助设备只需合成树脂、添加剂用连续计量供给装置,天然纤维粉粒进料使用标准的进料装置。
1.2 粒料供给方式用单螺杆或双螺杆挤出机等,将天然纤维与合成树脂及添加剂造粒后送入挤出机成型。
该方式优点是可利用现有设备,但天然纤维需干燥后才能进入造粒挤出机等,粒料供给采用普通的标准进料装置。
1.3 积聚(集成体)进料方式使用特殊的高速搅拌器,利用天然纤维与合成树脂及添加剂摩擦热进行预处理,造成豆粒大的料块,然后将其送入锥形双螺杆挤出机成型。
该方式优势是在螺杆的压缩段可某种程度上脱除水分、气体。
该方式另一优点是使用标准挤出机供料装置,但原料预处理时必须准备高速搅拌器。
1.4 冷搅拌方式该方式将木粉中存有的粉状树脂、粉状添加剂等进行搅拌,而体积比重小的天然纤维使用柱塞式强制喂料器,向锥形双螺杆挤出机提供原料。
微发泡木塑复合材料及其成型技术
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微发泡木塑复合材料及其成型技术一、背景及意义木塑复合材料(WPC)是将有机纤维素填料如木材、糠壳、竹屑、豆类、亚麻、稻杆、玉米淀粉和坚果硬壳等以粉状、纤维状和刨花等形态作为增强物或填料加入到热塑性或热固性塑料中进行复合得到的新型功能材料。
早在1907年,LeoHBend博士就利用热固性酚醛树脂与木粉复合制得了木塑复合材料[1]。
与现有大多数无机填料如碳酸钙和玻纤等相比:纤维素填料具有原料易得、成本低、密度小、对设备磨损小、无污染和可降解等优点。
其中,尤以木质填料研究和应用最为广泛。
木塑制品兼有木材和塑料的双重特性:即力学性好、不怕虫蛀、不生霉菌、不吸收水分、阻燃、绝缘、使用寿命长且可重复利用等,可以作为装饰性材料应用。
此外,木塑复合材料在减少环境污染和保护森林资源等方面也有积极的社会效应和生态效应。
如今,木塑复合材料已大量用于家具、风景园林材料、栅栏、窗框和汽车内饰件等领域[2]。
尽管木塑复合材料具有上述优点,但相对未填充塑料来说,其韧性、冲击强度和弯曲强度等力学性能仍将会有所降低。
而相对纯的天然木材来说,密度又通常是木材的好几倍。
因而不能作为较好的木材替代品,因此其应用领域受到了一些限制。
为了克服分别相对于纯塑料和纯木材所呈现出来的不足,扩大木塑材料的应用范围,人们不懈地进行了大量的研究。
最后人们从微孔发泡塑料的性能中受到启发。
因为微孔发泡塑料相对未发泡塑料有更高的冲击强度、韧性和疲劳寿命,因此木塑材料若经过微孔发泡,其机械性能就会提高,上述性能不足的问题就迎刃而解了[3]。
木塑复合发泡材料,就是将塑料、木粉、矿物填料、助剂、改性剂和发泡剂等原料按质量比混合,经塑料成型设备加热熔融成为一种带连续均匀分布发泡微孔的复合材料。
制品密度接近于木材,而机械强度远高于木材,由于树脂用量削减一半,因而产品成本较低;此外,发泡还能赋予产品更精确的外观尺寸[4],比非发泡复合物更具木质感,并便于安装。
因为木粉等纤维素的吸水性强和极性高,而塑料具有疏水性,所以两者之间的相容性较差。
木塑复合材料挤出技术研究
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摘要
在传统聚氯 乙烯 ( V ) P C 异型材配方、 出工 艺和模具设计的基础 上 , 挤 对生产木纳 出适合木塑复合 材料 的合理 配方和 工 艺条 件 ; 出了新的 口模 和 干湿定型 装置 的设计参 提 数, 并利用 Fo 2 0 l 00软件 对 口模方案进行分析。 w
等, 再根 据正交试 验 确定不 同原辅 材料 的用 量 J 。
维等填料 , 得到低成本的绿色材料 , 并设计 出和该种
配方相适应 的模 具 , 用先 进 独特 的挤 出加 工 方 法 应 制成 木塑 制品 。在 此笔 者 探讨 了聚 氯 乙烯 ( V / P C)
木粉 的加 入一般 会使 材料 的流动性 能变 差 。随 着 木粉含 量 的提高 , 塑化 时 问延 长 , 流动性也 会越来
维普资讯
施桢蓉 , 木塑复合材料挤出技术研究 等:
2 9
木 塑 复 合材 料 挤 出技术 研 究
施 桢 蓉 张 中元 陈 方
(. 1 连云港杰瑞模具技术有限公司, 连云港 2 2 0 ; 2 南京航空航天大学机电学 院, 2 0 6 . 南京 22 0 ) 2 0 6 201 10 6; 3 中船重工第七一六研究所 , 云港 . 连
木 粉复合 材料 的挤 出技术 。
1 实验 部分 1 1 原料 选择 … . 木粉 主要是使 用木 制 品加 工行业 的边 角余 料和 木屑, 经机 械粉 碎 、 研磨 制 得 。P C选 择 K值 为 5 V 7
~
越低 。若材料的流动性太差 , 木粉将受到较大的剪
切 作用力 , 增加 在挤 出机 中 的停 留时 问 , 使木 粉容 易
表 2 P / 粉 复 合 材 料 的 加 工 性能 VC 木 木 粉 含量 / 份
PVC低发泡制品挤出成型技术

PVC低发泡制品的挤出成型技术1、前言挤出成型PVC发泡制品,在上个世纪60年代初国际上就已经有了应用,PVC发泡技术经过近40年的不断研究开发,在技术与应用这两方面都有了很大的发展,近几年来发展的更加迅速,而且它的重要性还在不断的提高,这是因为PVC发泡制品具有很多优异性能所决定的,特别是PVC低发泡制品它的综合性能非常突出,和普通不发泡PVC制品相比具有下列优点:(1)低导热性,即隔热保温效果好;(2)优异声波阻尼性,即有良好的隔音效果;(3)二次成型加工性能好,类似于木材,可锯、可钉、可刨、可钻,同时也可粘结;(4)高阻燃性,即防火性能好;(5)化学性能稳定,有优异的抗化学腐蚀性;(6)优异的耐候性,同时有防蛀、防水等性能;(7)利用PVC的发泡技术可有效地降低制品单位体积内树脂的含有量,从而降低制品的成本;(8)PVC低发泡制品对环境没有污染,并可再生利用,是绿色环保产品。
(国外专家实验证明,PVC对环境无害,欧洲PVC制品委员会本世纪初公布的一份研究报告显示,P VC不易分解,在需要进行深埋处理的垃圾中掺有PVC制品不会对环境造成危害。
从而否定了长期以来认为PVC会对环境造成污染的推测,这项研究是由瑞典国家环保局以及三所瑞典和德国的大学联合完成的。
)由于PVC低发泡制品有上述这些特点,而且这些特点和木材十分相似,因此PVC低发泡制品又称为合成木材,其综合物理性能要优于天然木材,已能与天然木材相抗衡。
我国PVC低发泡制品(有时也被称为PVC微发泡制品)在《全国塑胶工业"十五规划和2015规划" 》中已确定,在建筑用塑胶方面将大力推行以塑代木,鼓励研制和生产PVC低发泡型材与板材等仿木材料。
上世纪90年代末,国外有关资料论述,塑料仿木材料已经被认定是木材良好的替代品,在未来50年里没有其它的类似材料能代替。
我国已把PV C低发泡大型板材等定为国家级高新技术产品,(高新技术产品目录中代码为30200033)。
PVC木塑复合材料挤出发泡的研究进展

PVC/木塑复合材料挤出发泡的研究进展摘要:由于木塑复合材料的独特优点,使其需求迅速增长,很多国家正着手建立本国的木塑工业体系。
总结了国内外在PVC/木塑复合材料挤出发泡研究上取得的进展,分别从木粉处理、配方、成型工艺及成型设备等关键技术上介绍PVC/木塑发泡复合材料研究取得的成就。
并就当前的发展情况,提出了PVC/木塑发泡材料的发展方向。
木塑制品兼有木材和塑料的双重特性:力学性好、不怕虫蛀、不生霉菌、不吸收水分、使用寿命长且可重复利用等。
但相对于基体塑料,其韧性、冲击强度和弯曲强度等力学性能仍会有所降低。
且作为木材替代品,其密度过大,应用领域受到限制。
微孔发泡塑料相对未发泡塑料有更高的冲击强度、韧性和疲劳寿命,弥补了未发泡木塑性能不足的问题。
目前已经制得了PE、PP、PVC、PS和PUR基等类型木塑发泡复合材料,其中,PVC 基木塑发泡复合材料由于具有化学稳定性强、强度高、耐酸碱腐蚀、耐水浸泡、阻燃及成本低等优点,已被广泛应用。
木粉及其处理技术木粉的选择对木塑复合材料的发泡性能有重要影响。
木粉粒径减小,则体系表观黏度增加,发泡较容易。
但是颗粒过小则容易团聚,且物理性能变差,故一般粒径选择150μm左右。
增加木粉含量会使木塑复合材料的加工温度升高,且木粉的填充量越高,越不容易发泡。
未经处理的木粉与PVC相容性差,界面的粘结力小,分散效果差,导致材料的力学性能和发泡性能差。
要获得性能优异的木塑产品,必须对木纤维进行表面处理。
木纤维的处理方法可以分为物理方法和化学方法。
1.物理方法物理方法不改变纤维的化学成分,但改变纤维的结构和表面性能,从而改善纤维与基体聚合物的物理粘合。
热处理能够除去植物纤维吸附的水分和低沸点物质,但不能除去大部分的果胶、木质素及半纤维素。
由于植物纤维各成分热膨胀系数的差别和水分等物质的挥发,使纤维产生空洞和缺陷,导致木纤维拉伸强度、弹性模量和韧性随着热处理温度升高而下降。
碱处理不改变纤维素的化学结构,但植物纤维中的果胶、木质素和半纤维等低分子杂质能被碱溶解,使表面变粗糙。
发泡木塑复合材料发泡及成型工艺研究

Z n un seg Xu hn ,i gT i n e gG aghn , eg J n a u C a j
( yLa oao yo w aeil a dTe h oo yfrP c a ig Ke b rtr fAd a c dMaeil a dTe h oo yfr Ke b rtr f Ne M tras n c n lg o a k gn , yLa o ao yo v n e tras n c n lg o
.i l, er d d e pcv mc -ome Fn l t n r ete f r fa d ay h t a p s i o i o e n
Ke r :wo lsi o osts c e ia o m i g p y ia o m i g; u e ciia ; o i gp o e s y wo ds odp a t c mp ie ; h m c l a n ; h sc l r n s p r rtc l f r n r c s c f f m
摘 要 :介绍 了发 泡木 塑复合材 料 的基本 原料及 发 泡方 法 ,同时对发 泡木 塑复合 材料 的主要 成 型工 艺及 其
Байду номын сангаас
影 响 因素进行 了说 明 ,在 此基 础 上指 出了发 泡木 塑复合 材料 的研 究趋 势 。 关键 词 :木 塑复合 材料 ;化 学发 泡 ;物理发 泡 ;超 I ;成型 工 艺 临界
P c a igo u a ol e n nv r t s H n nU ies yo e h oo y Z u h uHu a 1 0 7 C ia a k gn f n nC l g s dU ies i , u a nv ri f c n lg , h z o n n4 2 0 , h n ) H e a ie t T
PVC木塑挤出生产工艺讲解

PVC木塑挤出生产工艺------------青岛睿杰塑料机械有限公司1.工艺参数1.1 一般信息挤出成型工艺一般包括成型温度、螺杆转速及计量加料速度、牵引速度、挤出机工作压力、排气及真空冷却等诸多方面。
然而挤出工艺又和配方体系、挤出机结构性能、制品形状以及模具设计、产品质量要求以及公用工程等设施有关,因此工艺的控制对外观与内在质量优异的型材制品十分重要。
要依据理论原理和实际经验反复实践才能确定。
1.2 温度对低发泡制品的影响(1)挤出温度的影响熔体温度对低发泡木塑制品的气泡结构和发泡制品的密度及表面性质有重要影响。
而熔体温度又受PVC的K值、配方组成和挤出过程中作用在物料上剪切力的影响。
发泡过程气泡中的气体压力与熔体结构作用相反;如果材料温度太低,只能形成不弯曲发泡结构,这时有荣繁体较高的粘度造成的;如果材料温度过高,会由于熔体过低而撕裂气泡,大都分气泡气体散失。
气泡破裂使产品有残缺表面和高密度。
良好发泡状态的温度范围比较窄大概在180℃~~190℃之间机身温度一般要充分保证物料在发泡之前塑化。
温度控制是发泡制品成型优劣的关键因素之一。
结皮发泡木塑型材对加工温度的要求很苛刻,挤出温度过高会引起物料发泡过大,无强度,甚至根本无法成型,导致物料分解、木粉炭化,造成模具糊料;挤出温度过低,又往往会塑化不良,型材表面会出现收缩痕,导致型材性能变坏。
机筒加料段温度不可过高,单螺杆挤出机没有排气装置,如果温度过高,会导致发泡剂提前分解,还会导致物料架桥,下料不顺,所以要求温度稍低一些,一般设定在145℃左右。
压缩段、熔融段温度应逐渐提高。
法兰段的温度和机头温度决定制品的密度、产品的力学性能以及外观。
法兰和机头温度过高的时候,会造成泡孔破裂、表面粗糙、强度偏低、机头糊料、表面不结皮甚至根本不能成型;温度偏低时,易出现表面不平,塑化不良。
为使主机产生一定的压力,使发泡均匀。
要求机头温度应稍低于机筒末段的温度。
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Vol.38No.12(2007)ZHEJIANGCHEMICALINDUSTRY收稿日期:2007-08-20作者简介:张正红(1972-),女,工程师,浙江工业大学浙西分校化工系,主要从事高分子材料成型加工及改性。
文章编号:1006-4184(2007)12-0008-03PVC木塑复合微孔发泡材料挤出成型技术研究张正红(浙江工业大学浙西分校,浙江衢州324000)摘要:实际结合理论系统的在原料选择、配方确定、工艺要求等方面介绍了PVC木塑复合微孔发泡材料挤出成型的生产技术及一些注意事项。
关键词:PVC;木塑复合;微孔发泡木塑复合材料具有木材和塑料的双重特性,并且这种材料有耐腐蚀、耐磨、不翘曲、尺寸稳定、机械性能良好、外观与木材相似的优点。
以木塑复合材料来代替木材,不仅可减少对木材的需求量,节约森林资源,而且通过对废弃资源的综合开发利用,变废为宝,有很高的经济与社会效益。
尽管木塑复合材料具有许多优点,但由于树脂与木粉的复合,一方面其韧性、冲击强度和弯曲强度等力学性能相对未填充的塑料会有所降低,另一方面相对天然木材来说,密度是木制品的两倍左右,不能作为理想的木材替代品,因此其应用领域受到了一些限制。
向木塑复合材料的原料中加人发泡剂进行发泡挤出,经发泡后的木塑复合材料存在良好的泡孔结构,可钝化裂纹尖端并有效阻止裂纹的扩张,从而显著提高了材料的抗冲击性能和韧性。
制品密度接近于木材,而机械强度高于木材,这使其可作为良好的木材替代品,而且产品成本降低,从而进一步拓宽了木塑复合材料的应用范围。
本文从原料、配方、工艺等方面,实际结合理论系统的介绍了PVC木塑复合微孔发泡材料挤出成型的生产技术。
1配方设计1.1原辅材料的选择材料配方设计是PVC木塑复合微孔发泡的关键步骤之一,PVC中加入木纤维其熔体粘度、刚度都有所增加,难以获得高的孔隙率。
另一方面由于木粉具有较强的吸水性,且极性很强,而PVC树脂为非极性的,具有疏水性,所以两者之间的相容性较差,界面的粘结力很小,需加入适当的添加剂来提高木粉与PVC树脂之间的界面亲和能力。
同时也需要加人各种助剂来改善其加工性能及其成品的使用性能。
1.1.1PVC树脂和木粉通常选用SG5、SG7型树脂,木粉处理至45目左右,含水率在3%以下(木粉中含水高会导致泡孔尺寸不均匀,影响制品表面质量)。
1.1.2稳定剂一个理想的稳定体系应是几种稳定剂的合理搭配,木塑复合发泡材料加工工艺控制的关键之一就是防止混炼和成型加工过程中塑料及木粉的热降解。
木粉热稳定性较差,其中的纤维素和木质素容易分解,有氧存在时190℃左右即发烟变色。
同时由于聚氯乙烯的加工温度和分解温度很接近,在加工中必须添加足量的热稳定剂,以提高其降解温度。
在PVC木塑复合微孔发泡材料生产中采用较多的是复合铅稳定剂、有机锡稳定剂、钙锌稳定剂等。
1.1.3增塑剂PVC树脂的熔融流动粘度比较高,与木粉复合时常常需要添加增塑剂来改善其加工性能。
加人增塑剂可以降低加工温度,增塑剂分子结构中含有极性和非极性两种基团,在高温剪切作用下,它能进人聚合物分子链中,通过极性基团互相吸引形成均匀稳定体系,而它较长的非极性分子的插人减弱了8--2007年第38卷第12期《浙江化工》聚合物分子的相互吸引,从而使加工容易进行。
在PVC木塑复合发泡材料中常用的增塑剂有:邻苯二甲酸二辛酯(DOP)、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)、癸二酸二辛酯(DOS)等。
随着增塑剂含量的增加,木塑复合发泡材料的断裂伸长率增加而拉伸强度降低。
增塑剂的用量与增塑剂本身的极性以及增塑剂对材料中的各组分作用有着很大的联系,存在一个最佳用量,增塑剂用量太小,增塑剂起不到很好的增塑作用,增塑剂用量太大,对泡孔形态有影响。
1.1.4偶联剂偶联剂是两种不同物质界面之间的分子桥,它能使塑料与木粉表面之间产生较强的界面结合,提高木粉与塑料的相容性及分散性,能明显提高复合材料的力学性。
常用有钛酸酯类、铝酸酯类偶联剂。
1.1.5润滑剂润滑剂是PVC木塑复合发泡材料挤出的重要影响因素,需要加人合适的润滑剂来改善流动性和挤出制品的表面质量,润滑剂又是颜料在复合材料中的良好分散剂。
润滑剂对模具、料筒、螺杆的使用寿命、制品表面的光洁度及低温冲击性能都有一定的影响。
润滑剂按作用分为内润滑剂和外润滑剂。
内润滑剂的选择与所用的树脂有关,它必须与树脂在高温下具有很好的相容性,降低树脂内分子间的内聚能,以达到降低树脂熔融粘度、改善熔融流动性的目的。
外润滑剂在塑料成型加工中起了树脂与木粉之间界面润滑的作用,其主要作用是促进树脂粒子的滑动。
通常一种润滑剂往往兼备内、外两种润滑性能,配方中要注意润滑剂的内、外平衡。
润滑剂用量太大时,造成塑化困难,材料的力学性能下降。
使熔体流动变得不稳定,处于过渡润滑状态。
润滑剂用量太少,体系润滑不足流动性差,物料阻力增大引起机头连接处冒料。
PVC木塑复合微孔发泡材料中常用的润滑剂有:聚乙烯蜡、硬脂酸、硬脂酸铅、石蜡、氧化聚乙烯蜡等。
1.1.6着色剂通过合理的着色剂选用与搭配,可以生产出仿黑胡桃、红胡桃、樱桃木等木塑复合发泡材料,所以着色剂在木塑复合发泡材料生产中也有着较为广泛的应用,它能使制品有木材般均匀稳定的颜色。
1.1.7紫外线稳定剂紫外线能使复合材料中聚合物发生降解或力学性能下降,如制品在户外使用时常加入光稳定剂和紫外线吸收剂。
1.1.8发泡剂通常说木塑复合发泡材料中的气泡尺寸小而泡孔密度大才是理想的材料。
根据使用场合和功能要求的不同,发泡率有高有低。
PVC木塑复合制品的密度通常大约为1.3g/㎝3,发泡的PVC木塑复合制品密度可降至0.5g/㎝3左右。
装饰型材一般采用相对较高的发泡率,如0.6g/㎝3。
用作门窗构件的型材则采用较小的发泡率,大约为0.9g/㎝3。
通常用的发泡剂有AC发泡剂、CO2、N2等。
发泡剂用量应控制合理,过少发泡效果不好,过多会导致材料分解变色,不但不能通过发泡降低密度,提高材料的抗冲击性能和韧性,反而会使材料变脆,影响内外质量。
1.2加工配方PVC:100份;稳定剂:4 ̄5份;润滑剂:2 ̄3份;增塑剂:8 ̄16份;着色剂:2 ̄2.5份;改性剂:8 ̄12份;发泡剂:0.3 ̄1份;偶联剂:1 ̄1.5份;木粉:50 ̄80份;超细碳酸钙:6 ̄8份;其它:1 ̄2份。
2成型加工工艺2.1加工工艺流程2.2主要设备①GRH-200混合机;②65型木塑用锥形双螺杆挤出机;③成型模具:由于木塑复合微孔发泡材料的特殊性,成型模具设计有许多特殊的要求。
一方面由于木塑复合材料的流动性差,在模具强度足够的情况下,尽量减少支架筋的数量和尺寸。
另一方面应取较大的压缩比以增加挤出压力,以利于发泡成型。
一般情况下,木塑复合微孔发泡材料模头压缩比取6 ̄11。
针对木塑复合材料的热敏感性,应合理安排机头的加热装置,提高其温度控制精度。
2.3混料过程干燥后的木粉在高速混合机中与碳酸钙混合,温度升高到50℃时加入偶联剂并搅拌均匀,再加入PVC树脂、增塑剂、发泡剂、稳定剂等,最后加入润滑剂。
这样就避免了偶联剂与增塑剂直接接触而发AC发泡剂/份00.20.40.6制品密度/(g/㎝3)1.290.850.700.65表1发泡剂用量对木塑制品密度的影响9--Vol.38No.12(2007)ZHEJIANGCHEMICALINDUSTRY生酯交换反应,保证了偶联剂的效果。
加入碳酸钙的目的一方面是提高木粉的耐热性,另一方面部分碳酸钙吸附于木粉的表面,有利于改善挤出材料的表面光洁度。
2.4挤出过程2.4.1螺杆转速木塑复合微孔发泡材料挤出加工过程中螺杆转速的控制应特别注意,PVC和木粉都是热敏性的,过高的螺杆转速会导致物料降解。
同时,螺杆转速还影响着挤出压力和物料的发泡。
所以实际生产中应根据设备状况、材料配方等尽快找到一个最佳转速,并保持稳定。
2.4.2加料木塑复合微孔发泡制品生产过程中,由于原材料中的木质纤维结构蓬松,加料过程中常会出现"架桥"现象,在挤出机加料段螺杆中打滑以至于难喂料,同时塑料基体与填料之间并不能形成理想的混合体并均匀地加人到挤出机中,特别是木粉中含有较多的水分时,这一现象就更为明显。
加料的不稳定直接导致挤出波动,影响挤出质量。
同时由于加料中断,物料在机筒内停留时间加长也会导致部分物料烧焦变色。
因此必须对加料方式和加料量作严格的控制,一般采用强制加料装置,以保证挤出的稳定。
2.4.3挤出温度控制木塑复合发泡材料挤出加工过程中,挤出机的温度控制十分重要。
如温度过低会使PVC树脂塑化不良,不能充分包裹木粉,从而使制品的强度受到影响。
而挤出温度过高,物料易降解,同时过高的温度会使熔体的粘度降低,挤出压力不足,造成制品表面粗糙、强度低,影响发泡质量和挤出质量。
实际加工过程中温度控制见表2。
4结论影响木塑复合微孔发泡制品挤出的因素很多,它涉及原料、配方、工艺等因素,实际生产过程中应根据设备工艺特性合理的控制配方及温度、速度、压力等工艺条件,才能生产出合格的制品。
参考文献:[1]薛平,张明珠,何亚东,等.木塑复合材料及挤出成型特性的研究[J],中国塑料,2001(8).[2]丁晚景,等.木塑复合异型材[J].塑料挤出,2002(1):15-16.[3]PatersonJ.JVinylAdditTechnol[J],2001,7(3):138.[4]黄泽雄编译.木/塑复合材料的发展趋势[J].国外塑料,2003,21(3):10.1区2区3区4区机筒/℃155-160160-165170-180160-175机头/℃160-170165-175----TechnologyofPVCWood/PlasticsCompositeMicrocellularFoamProductsZHANGZheng-hong(ZhexiBranchSchool,ZhejiangUniversityofTechnology,Quzhou324000,China)Abstract:TheproductiontechnologyofPVCwood/plasticscompositemicrocellularfoamproductswereintroducedfromtheaspectofrawmaterialchoice,theformuladetermines,technologicalrequirementandsoon.Simultaneouslyalsointroducedsomemattersneedingattention.Keywords:PVC;wood/plasticscomposite;microcellularfoam表2挤出温度控制10--。