硬质PVC低发泡挤出技术_秦晓南

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1、22橡塑技术与装备2002年第28卷硬质PVC低发泡挤出技术秦晓南，江波(北京化工大学机电工程学院，北京100029)摘要：本文叙述了四种硬质PVC低发泡挤出成型工艺原理，介绍了国内外该项生产技术的现状，以硬质PVC芯层发泡管和发泡板材为实例阐述了它的应用前景。关键词：硬质PVC；低发泡挤出中图分类号：TQ320.663文献标识码：B文章编号：1009–797X(2002)06–0022–041前言型工艺——自由发泡工艺、向内发泡工艺(又称硬质PVC低发泡材料是一种比重与木材类似Celuka法)，受限自由发泡工艺和共挤出工艺。

2、无的新型泡沫塑料，硬质PVC低发泡挤出制品是指论采用何种工艺，机头流道的一个设计要点是流道用PVC树脂、发泡剂、发泡剂助剂相配合，经挤横截面积沿物料流动方向要均匀地减小，这主要是出机塑化、压缩、挤出，由特定的发泡工艺而成型为了保持物料的压力一直高于发泡剂的气压或蒸的表层紧硬、内芯发泡的不同规格的制品或半成汽压，以防止熔体发泡剂在机头内就发泡。另外机品。由于它的外观、性能、二次加工性等方面与天头口模出口部分的平行区长度应尽可能地短，因为然木材具有许多相似之处，故有“合成木材”之美一旦在口模内有气泡产生，流过口模会使物料受到称。同

3、时，它还具有物性均匀、方向性小、吸水率强烈剪切而使气泡变形、拉伸、破裂，影响发泡制低、尺寸稳定、耐腐蚀、耐虫蛀和加工方便等优于品的外观和内在质量。木材的特点，在家具和装饰材料、建材、户外用材2.1自由发泡(free-foaming)及耐腐蚀性器材等方面有着广泛的用途，是良好的它是把含有发泡剂的配合混料，经螺杆塑化后以塑代木的材料。低发泡制品的发展对节省原料，从口模挤出，挤出物自由发泡膨胀，而后经冷却、降低成本方面也具有重要的意义。因此，它具有同定型获得制品，如图1，泡孔均布在制品整个横截类实芯制品不可比拟的市场竞争力和广阔的发

4、展面内。这种方法的优点是工艺简便，适合于生产厚前景。度为2~6mm、几何形状简单、表面无光泽的制品。硬质PVC低发泡制品的挤出是70年代初在国外发展起来的新型技术，80年代完成研制工作，90年代形成了工业生产。目前美国、德国、日本等国已经具备相当规模的研究、开发与生产能力，[1]他们占有世界上82%的硬质PVC共挤生产线。图1自由发泡工艺示意图a-口模；b-真空冷却定型模[2~4]2低发泡挤出成型工艺原理2.2向内发泡(inward-foaming)或称塞卢卡法硬质PVC低发泡挤出制品主要采用化学发泡(Celuka)剂生产。聚

5、合物熔体挤出口模前，发泡剂及其分解它是采用—个特殊的、内有型芯的口模，使塑气体以溶于熔体的形态存在：挤出口模后，熔体内化的料束分流。挤出物离开口模后直接进入定型压力下降，温度降低，使溶入熔体的气体处于过饱模，并立即在制品表面强制冷却形成皮层，以控制和状态，发生相分离，形成大量微泡孔而发泡。制品表面不发泡，如图2，此时发泡过程发生在挤根据上述机理，共有四种不同的低发泡挤出成出物芯部。利用向内发泡工艺可以获得表面坚硬的作者简介：秦晓南，在读博士生。发泡制品，通过控制冷却强度，可生产皮层厚度在收稿日期：2002-01-140.1~1

6、0mm，壁厚大于6mm的制品。用这种方法生第6期秦晓南等﹒硬质PVC低发泡挤出技术23产的形状复杂的型材具有密度低、硬度高和表面光滑的特点。图5双层共挤发泡PVC制品生产工艺流程上述四种工艺中，前三种工艺生产的成品都或图2向内发泡工艺示意图a-口模；b-真空冷却定型模；c-型芯；d-实芯皮层；e-发泡芯多或少存在一些缺点，表层强度和光洁度都不高，2.3受限自由发泡其原因是芯层和表层的物料都是采用含有发泡剂它是结合前两种发泡工艺的优点而发展起来的同一配方，通过控制冷却速度方法，使表层不发的新工艺，如图3。含气熔体从口模挤出后先自

7、由泡，效果不是太好。共挤出工艺采用两台挤出机共发泡(与自由发泡工艺相同)，而后，膨胀的熔体很挤，表层挤出为硬质PVC，芯层采用低发泡配方，快被导入尺寸与口模相近的定型模中(与向内发泡这样生产出来的制品表面具有硬质PVC的强度和工艺相同)，强制冷却定型。这一过程既允许熔体光洁度，又可减少物料的用量和原料成本，使这种自由发泡，又限制泡孔无约束地自由涨大。限制发工艺更具有竞争力。表1为共挤板材和自由发泡板泡的结果使制品不发泡皮层厚度加大，芯部泡孔尺材物理性能的比较。寸减小，泡孔结构均匀细密，制品表面质量优良，表1共挤板材和自由发泡板

8、材物理性能的比较表性能共挤发泡自由发泡力学性能提高。3表观密度/(kg/m)950750维卡软化点/℃8282加热尺寸变化率/%纵-9.5~-9-10.5横+2.0~+2.5+3.22冲击强度/(kJ/m)(无缺口)纵4543.7横18.710.5拉伸强度/MPa纵32.62