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选对产品干对活
不是所有的化学发泡剂多所有的聚合物都满足能标准。CAF的分解温度必须与聚合物的加工温度接近。气体要在一个特定的、相当窄的温度范围内释放,而且应该气体产生量大,且温度和压力可控。气体必须有时间完全分散到聚合物中。一个具有24:1 长径比的挤出机是做到这点的最小长度。
在CFA分解期间释放的气体必须在聚合物中有一个低的扩散速率,以便这些气体有足够长的时间呆在塑料物质中,以使其冷却和固化。依然重要的是用于CAF母粒的载体树脂,它要溶于所选用的树脂。通常,让加工温度高于CFA的开始分解温度,这样可以确保CFA的活化和彻底的分散,而不至于发生团聚和形成不规则泡孔结构。破裂的泡孔结构可能热成型性能不好,导致有缺陷的拐角和有限的拉伸深度。
少就是多
通常造成误解的是,如果1%的某CFA达到15%的密度减少,那么2%的同样的CFA应该产生30%的密度减少。但是,情况通常不是这样的。事实上,你加得越多,你会发现你偏离目标越远,密度反而上升。你可能快速达到这样一个点:当泡沫挤出口模时,泡沫增长成为不可控,导致出口膨胀,所得到的型材无法保持想要的形状。
还有一种与上面不同的情形是,气泡在熔体内过度增长,产生开孔结构,而我们需要的是闭孔结构。这样的气泡接着合并并垮塌,导致比希望或需要更高的密度。最终,部件看起来不像或者表现不像它所设计的那样。最好是确定一个CFA添加水平,用你的设备均匀地喂料,达到控制的性能。
哑铃型温度分布
在足够的内部机筒压力下,对含有发泡剂的体系进行挤出时,你将会减少聚合物的玻璃化温度(Tg)。很难向外行转述这一事实,但是CFA释放的气体(CO2 or N2)起到了增塑剂的作用,减小了聚合物的粘度。例如,一个非发泡PE片材可能在400F按照一定温度分布进行挤出。但是,在一个发泡工艺中,同样的聚合物可能有一个温度分布(从喂料到口模)340,360,380,400,380F。
请注意“铃型分布”。在冷却区间喂料,你可以阻止提前发泡,因为提前发泡会导致气体从落料管逸出。在第四区,CFA已经被完全活化,到口模出口,片材已经成型并同时开始冷却。在出口的熔体温度应该优化以允许发泡膨胀而不会扭曲片材的形状
不要使用屏障型螺杆
螺杆是泵送树脂和CFA并将其转变为均匀熔体的主要方法。传统的螺杆分成明显的三个工作段:喂料段、输送段和计量段。
屏障型螺杆有时候用于防止材料流回到喂料段,但是这种屏障型螺杆将会妨碍你的发泡工艺。屏障部位将起到减压段的作用,从而引起气体损失或者过早发泡,这将进而导致差的密度降低,或者在片材表面产生难看的挤出效果。由于同样的原因,请关掉挤出机真空排气。
拔出滤网
或者至少用一个粗的滤网。过滤网组通常用于建压和/或阻止团聚,但在发泡中通常无此需要。一个太细的滤网组可能会泡孔破裂,弄坏泡孔结构。滤网要完全除掉,但是,如果真要使用滤网,那么一个20/40/20的滤网组通常也可以接受。
使用正确的口模
由于树脂沿着螺杆输送,所以,口模设计成为生产高质量泡沫的关键部分。对于片材,通常使用狭缝口模,带有衣架式多流道结构。在一个标准的非发泡挤出工艺中,口模的功能就是在物料塑化(熔融)后,为挤出物塑型。但是,在一个发泡工艺中,口模的作用变成:在泡沫从口模出来之前,阻止其发泡,只是获得一个一般形状,这个形状由口模限定给出。
发泡口模倾角和机头通道长度经过优化,以减小压力降,而压力降会引起过早发泡。一个发泡口模出口一般比最终产品的尺寸小,从而允许泡沫在出来口模时向外长大。如果目标是达到20%的密度减少,那么口模应该比最终想要的形状小20%。当片材进入冷却段阶段,一个短的口模通道允许一个单一快速的膨胀。膨胀后适当冷却将会减少气体扩散,固化片材于想要的几何尺寸。 |
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