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1、PVC微发泡仿木结皮板材生产技术作者：丁宏明 刘莉 李荣勋 黄…时间：2008/10/2019:39:16来源：轮胎工业点击数：221【字体：小大】【发表评论】【加入收藏】【告诉好友】【打印此文】【关闭窗口】1 前言 硬质聚氯乙烯(简称PVC—U)微发泡挤出材料具有与木材相类似的“微泡”组织结构,泡孔尺寸0.1μm～10μm。其外观和性能与天然木材极为相似且优于木材,素有“合成木材”之美称。自20世纪末以来,在发达国家建材市场上发展迅猛,是很具竞争力的新材料之一[1],一些发展中国家已经或正在把该项技术列为
2、科技攻关和发展的前沿技术,并逐步推广应用[2]。微发泡挤出生产的各种异型材和板材,如仿木地板、护墙板、顶板、汽车用板、船舶用板等是该产品系列中的典型产品。它们是以PVC树脂为主要原料,加入适量的稳定剂、发泡剂,利用改进型的普通单螺杆挤出机和专用发泡模具,一次性挤出木纹结皮微发泡板材或自由发泡板材。仿木纹结皮微发泡挤出是20世纪末开发出来的一种新技术,发泡、结皮、仿木纹一次成型。我国有关科研单位相继开发并推广应用[3],产品性能已达到世界先进水平。2 特性和应用2.1 板材的优点 通过改变挤出模具、选用不同的
3、发泡工艺(结皮发泡工艺或自由发泡工艺),可开发出各种PVC微发泡异形板材,结皮厚度为0.3mm～1mm,发泡倍率小于5,表面坚硬耐磨,木纹逼真,可免涂油漆。(1)节约原材料、成本低 微发泡板材的密度为0.4g/cm3～0.7g/cm3,为普通PVC板材的25%～50%。单位体积耗料少,价格低,符合当今世界节能、节材的要求。(2)强度高、寿命长 由于微孔结构的稳定性,保证了材料的力学性能,微发泡无残余应力,产品的尺寸稳定性好,耐压,冲击性能明显增强,克服了普通PVC制品易破损、木材强度低的缺陷,使用寿命可达30
4、年以上。(3)优良的物理化学性能 该材料具有耐腐蚀、耐湿、阻燃、隔热、绝缘等独特的性能,应用领域广。(4)易二次加工 该材料可根据不同用途加工成各种规格,施工方便、快捷、费用低。易进行粘结、锯、刨、钻、削等二次加工。(5)节能、环保 采用无毒配方和非液体助剂,产品基本上无挥发物,属于绿色环保型材料。以塑代木,节约森林资源,使用lm3发泡板材可以节约1.7m3圆木,有利于维护生态平衡。2.2 板材的主要性能 对产品进行测试,结果都达到或超过表1中的测试指标。 2.3 板材的应用 微发泡板材具有优良的特性,可
5、广泛应用于室内装饰,作为包装材料及配电房、汽车、船舶用板以及公共场所地板等。3 生产工艺及设备3.1 生产工艺流程 [PVC]+[发泡剂]+[稳定剂]+[其他助剂]→[高速混合]→[微发泡挤出]→[真空定型]→[冷却]→[牵引]→[切割]→[堆集]3.2 生产设备及参数高速混合机 SH—200L 北京建成橡塑机械厂冷搅拌机 500L 日本川田造粒机 SJ—90 无锡塑料机械厂发泡挤出机 SJF80×24 北京建城橡塑机械厂真空成型机 JCD—5000 北京建城橡塑机械厂牵引机
6、 SCQS—1450 北京建城橡塑机械厂自动切割机 JCJH—300 北京建城橡塑机械厂3.3 板材截面形状 4 配方设计4.1 树脂的选择 根据产品的特性、挤出机的加工行为、泡孔稳定性、物料的粘度对制品物理机械性能的影响,选择适合微发泡的PVC原料。经实验确定PVC—S700作为硬质PVC发泡挤出的基础原料,其发泡行为稳定,泡孔结构好。4.2 发泡剂及对制品的影响 AC发泡剂与PVC相溶性及分散性好,发气量大,分解速度快,适合结皮或自由发泡工艺。分解时放出热量易使周围熔体粘度下降而发泡。一般用量为0.
7、2%～1.0%,选择0.3%～0.6%为宜。用量过多因发气量过大,易引起表面凹坑或凸泡,影响外观质量,降低产品的综合性能。反之,用量过低,则不能起到微发泡效果,使制品成本上升。4.3 发泡助剂与稳定剂 经DSC测试,AC发泡剂的原始分解温度为195℃～220℃,需要配以发泡助剂,降低分解温度(l60℃～l70℃),使其与PVC挤出温度相近。为保证PVC的热稳定性,PVC发泡体系需要更多的稳定剂用量。本配方采用PVC稳定剂和发泡助剂为一体的复合稳定体系。目前,有两种复合体系,即稀土类和铅钡盐类复合稳定体系。稀
8、土类无毒复合稳定剂在我国已得到广泛应用[4]。因此选用无毒或低毒的稀土类稳定剂和发泡助剂体系,符合环保要求。4.4 泡孔调节剂 为了提高PVC混合料的熔体强度及延伸性,稳定地控制发泡过程,采用泡孔调节剂,使发泡时气体向外膨胀的压力与泡孔壁熔体强度达到动态平衡,有利于形成细小的泡孔。泡孔调节剂还能调节熔体粘度,从而有效控制制品的微发泡结构,将密度控制在0.7g/cm3以下,实验证明选用ZB—530作
