塑料造粒專題

1、第 23卷 第 5期 中 國 塑 料 Vol. 23,No. 5 2009年 5月 CHINA PLASTICS May , 2009論壇 交流塑料造粒專題編者按 :塑料造粒是塑料產(chǎn)品加工過程中的重要一環(huán) , 多數(shù)塑料原料合成后都需制成顆粒狀才能使用 , 這一技術(shù)直接影響 到塑料產(chǎn)品質(zhì)量的好壞 。 論壇里面已經(jīng)有很多壇友對塑料造粒生產(chǎn)加工過程中遇到的問題及解決方法進行了深入討論 , 本期推出塑料造粒專題 , 針對塑料造粒存在的問題提供了一些解決方案 , 供讀者參考 。 我刊今后將不定期將 “中塑互聯(lián)” (http :/www. ourplas. cn 上優(yōu)秀的帖子整理刊發(fā) , 敬請讀者關(guān)注 。

2、1 PVC 造粒聚氯乙烯 (PVC 樹脂的分解溫度低于熔融溫度 , 也就是說 PVC 樹脂在加熱時未熔融就已經(jīng)開始分解 , 因此 PVC 樹脂是無法用熱塑性方法加工成型的 , 必須 要進行改性加工 , 讓其分解溫度高于熔融溫度 , 保證 PVC 樹脂在加工中可熔融流動而不分解 , 此時就需要性能分解 。法可行 :,法 ; 二是提高 PVC 樹脂加工時本身的分解溫度 , 辦法 是加入一定量的熱穩(wěn)定劑或相應(yīng)輔助穩(wěn)定劑來提高它 的分解溫度 。此外 , 根據(jù)它本身的性能要求還須加入 一些其他助劑來協(xié)助改變它的特性 。因此 , PVC 造粒 過程中加工工藝和加料順序等都對其最終性能有很大 影響 。問 :

3、PVC造粒過程中會出現(xiàn)起粒的現(xiàn)象 , 請大家?guī)?忙分析一下是什么原因造成的 ?答 :造成起粒現(xiàn)象的原因和解決方案如下 :首先 , 需要從原料方面著手控制 。(1 確定 PVC 樹脂的晶點是多少 , 應(yīng)該選擇正規(guī) 廠家生產(chǎn)的 PVC 樹脂 , “ 魚眼” 較少 , 可以減少造粒過 程中起粒 ;(2 填料需要經(jīng)過偶聯(lián)劑處理 , 增加其和基體樹脂 的相容性 。第二 , 需要控制工藝流程 。(1 最好使用濾網(wǎng) , 阻尼減少大尺寸顆粒物和大晶 點 , 經(jīng)常換網(wǎng) 。 要根據(jù)制品大小及要求決定濾網(wǎng)目數(shù) ; (2 注意加工溫度 、 冷卻溫度 , 尤其是口模溫度 , 因 為已經(jīng)塑化開了的晶點容易重新在此聚集 ,

4、 在某些成 核劑存在的情況下 , 有眾多小晶點聚集成大晶點 , 造成 起?，F(xiàn)象 ;(3 工藝方面應(yīng)該注意打粉下料的次序 , 嚴格控制 各個操作工序 。 如果機器比較老舊 , 下料氣門間隙大 , 就要先把助劑放在氣門處以免生粉在放料時漏出而引 起起粒 ;(4 注意排料氣門轉(zhuǎn)料時是否清干凈 ;(5, (因 ,要(6 冷卻缸或料斗一定要密封起來 , 否則會有其他 異物落入 ;第三 , 從填充料 (輕鈣 方面控制 。(1 填充料水分過高 , 在高溫條件下制品擠出成型 使水分蒸發(fā) , 造成表面粗糙 、 起粒 ;(2 填充料粒子過于粗糙 , 分散性差 , 與聚合物基 體相容性差 , 在加工時出現(xiàn)較大的團聚

5、粒子 。第四 , 穩(wěn)定劑是極其重要的一個因素 。(問題和解決方案來自 “中塑互聯(lián) www. ourplas. cn ” 網(wǎng)友 better 、 光輝歲月 、 zlg820611、 yqh1105、 ju2008、 xiuhu 、 ap doctor 、 hu8340、 hao123等 。 問 :對 PVC 進行造粒時 , 先加一包碳酸鈣 , 再加一 包樹脂粉 , 再加小料和色粉 , 然后再加一包碳酸鈣和樹 脂粉 , 最后加增塑劑 。 如果先加一包樹脂粉的話 , 擔(dān)心 有生粉產(chǎn)生 , 繼而起顆粒 。但很多公司都是先加樹脂 粉 , 然后讓它吸油 , 碳酸鈣放后面加的 。請大家討論一 下正確的加料順

6、序 。答 :正確的加料順序有兩種方案 :(1 先加樹脂粉 , 再加增塑劑 , 再加小料 , 再加色 粉 , 最后加碳酸鈣 。 一般情況下碳酸鈣最后加 , 不然碳 酸鈣會跟樹脂粉搶著吸油 。(2 先加樹脂粉 , 再加小料 , 再加增塑劑 , 再加色 粉 , 最后加碳酸鈣 , 這樣更利于小料的分散 。樹脂在塑 化中要加小料 , 也就是熱穩(wěn)定劑 , 并且要有增塑劑才能 使樹脂塑化均勻點 。加入碳酸鈣主要是為了降低成 本 , 碳酸鈣要加在后面的好 。 114 中 國 塑 料 實例如下 :PVC 樹脂 (60 穩(wěn)定劑 (90 內(nèi)潤滑劑 、 加 工助劑 、 抗沖劑 著色劑 外潤滑劑 (120 填料 冷混機

7、 出料 (4045 。(問題和解決方案來自 “中塑互聯(lián) www. ourplas. cn ” 網(wǎng)友 lsss 、 zzm0210、 jvjin 、 lianjl 、 ppt 2scu 、 冰風(fēng) 、 fan 2 do ngf 、 魏 中 華 、 lbzz6948、 啊 松 、 heiniu99、 李 工 、 mzy 2 fjnp 、 xp960331等 。 問 :在高速混料機上將 PVC 混出來 , 采用錐形雙 螺桿擠出機造粒 , 造粒溫度一般設(shè)定在 165 左右 , 本 公司生產(chǎn)注塑管件 , 同批料為什么在小型注塑機上可 以烘干 , 而在型號大的注塑時 , 料卻烘不干 , 注塑機采 用海天生產(chǎn)

8、的 360, 注塑機上有一個料斗式烘干器 , 料 先要在烘干料斗里烘干后才去注塑料筒進行注塑的 , 最近制造的制品 , 老是有銀絲 , 不是氣泡 , 可能是反應(yīng) 料沒有烘干 。 把料加滿 , 烘一個晚上 , 第二天才開始注 塑 , 就不會出現(xiàn)銀絲 , 但這樣生產(chǎn)效率太低了 。請高手 幫忙分析一下原因 ?答 :(1(2 不是料沒烘干 , 而是注塑的時候速度壓力匹配 不好 , 或者是潤滑劑過量了 ;(3 大型注塑機注塑管件會有氣泡了 , 是正常的 , 大型注塑機對穩(wěn)定劑的消耗多一些 , 如果穩(wěn)定劑加入 量不夠 , 或者潤滑劑沒匹配好 , 就容易出現(xiàn)降解氣 , 導(dǎo) 致管件表面有氣泡或者銀紋什么的 ,

9、 不要以為產(chǎn)品有 氣泡就是水分的問題 。(問題和解決方案來自 “中塑互聯(lián) www. ourplas. cn ” 網(wǎng) 友 stanteryboy 、 wang0990、 yulihua 、 lianjl 、 jen 2 do n1984、 zzm0210、 fandongf 、 魏中華 、 onepiece7、 啊松 、 heiniu99、 mzyfjnp 等 。 問 :生產(chǎn) PVC 軟透明制品時 , 造粒后加工的產(chǎn)品 和粉料直接加工出來的產(chǎn)品有差異嗎 ?答 :從效率來說 , 粉料用雙螺桿 , 粒料用單螺桿 。 用雙螺桿直接擠出粉料要好很多 , 并且隨著螺桿結(jié)構(gòu) 改進 , 其完全能達到粒料的效果

10、 。但是 , 注塑用還是造 粒后效果要好一些 , 注射成型不能用雙螺桿 。從制品來講 , 線料 , 粉料和透明度沒有造粒的好 , 用粉料容易起顆粒 , 造成表面不光滑 ; 注塑產(chǎn)品用粉料 透明度還行 , 但流動性沒有造粒料的好 , 粉料脫模沒有 造粒料容易 。(問題和解決方案來自 “中塑互聯(lián) www. ourplas. cn ” 網(wǎng)友陽光 、 better 、 lianjl 、 iambest600、 冰風(fēng) 、 綠色世 界 、 魏 中 華 、 zzm0210、 stanteryboy9、 李 工 、 mzyfjnp 、 xp960331等 。 問 :最近著手 PVC 生產(chǎn) , 錐雙 65機造粒

11、 , 單螺桿 35機擠出 。 造粒過程中扭矩較低 , 粒子經(jīng)擠出之后表 面亮度差 , 有麻點 。 35機電流增加 0. 8%左右 。提高 35機溫度 , 麻點好轉(zhuǎn) , 但亮度依舊不好 。 后通過配方調(diào) 整粒子表面亮度還可以 , 但仍有輕微麻點 。在此求助 高手如何解決麻點問題 ?答 :原因及主要解決方案如下 :(1 加濾網(wǎng) ;(2 增加 PVC 熔體壓力和熔體溫度 ;(3 屬于單螺桿塑化不良 , 增加螺桿的剪切力 ;(4 在配方上調(diào)整分散性與潤滑性 。(問題和解決方案來自 “中塑互聯(lián) www. ourplas. cn ” 網(wǎng)友追風(fēng)之獵 、 better 、 lianjl 、 yulihua 、

12、 yzailp 、 k815、 熱穩(wěn)定 、 zgwjj521、 deness 、 、 apdoctor 、 tytyty 等 。 , , 而且電流很高 , ? ?:(1 適當加一些外潤滑劑 , 如 PE 蠟 ;(2 模頭溫度太高 , 黏連嚴重 , 適當降低溫度 ;(3 降低擠出速度 , 降低模頭溫度 , 有條件的在切 刀處加吹風(fēng) 。粒料一般從切粒處下來要經(jīng)過風(fēng)機打 散 , 加長冷卻段 , 透明粒料及偏軟的粒料有此問題 ; (4 如果是低硬度的透明料 , 建議添加一些防黏劑 試試 ;(5 這是物料溫度過高所致 。如果造粒結(jié)塊 、 電流 高這些現(xiàn)象是逐漸變成這樣的 , 那可能與造粒機螺桿 和機筒磨

13、損過重有關(guān) , 這樣可以通過加大穩(wěn)定劑和外 潤滑劑用量 , 以及降低機筒一 、 二段溫度來解決 。如果 結(jié)塊和電流升高是突然發(fā)生的 , 那就要檢查一下原材 料是不是出現(xiàn)了問題 ;(6 物料黏度過高所致 , 適當降低物料黏度 。 (問題和解決方案來自 “中塑互聯(lián) www. ourplas. cn ” 網(wǎng)友 xin3059、 luort 、 iambest600、 better 、 blackdrug 、 jsyclqqg 、 熱穩(wěn)定 、 奔跑的駱駝 、 塑料工藝 、 李工 、 firstao 2 chem 、 lt h 、 zest168等 。 問 :PVC造粒時 , 錐形雙螺桿擠出機的機頭料不

14、光 滑 , 中間有好多小孔 。 真空口以前不冒料 , 不過以前的 料在機頭的時候基本上都是比較黏稠的液體狀 , 現(xiàn)在 基本上都是橡膠狀的 , 是不是溫度不合適 ? 溫度一般 設(shè)定為一區(qū) 140 , 二區(qū) 145 , 三區(qū) 150 , 四區(qū) 155 , 合流區(qū) 160 , 機頭溫度在 165170 之間 。 原料是北京二化生產(chǎn)的醫(yī)用 PVC, 主要是硬料 。答 :主要原因及解決方案如下 : 2009年 5月 中 國 塑 料 115 (1 真空度不夠造成的 。這和產(chǎn)品的配方也有關(guān) 系 , 如果生產(chǎn)其他的產(chǎn)品時真空度夠了 , 這個配方本身 會有反應(yīng)的氣體產(chǎn)生 , 就會有該情況出現(xiàn) ;(2 螺桿組合可

15、能有一點問題 , 真空口前面的反螺 紋塊加長一點 ;(3 工藝方面有點問題 , 熔融段的溫度不夠 , 均化 段溫度可能過高 ;(4 有時候水分也會造成粒子有孔的 ;(5 可能是熱穩(wěn)定性出了問題 , 建議提高機頭溫 度 , 同時加強體系的熱穩(wěn)定性 ;(6 如果以前真空口不冒料 , 現(xiàn)在出現(xiàn)真空口冒 料 , 機頭擠出的料有大量的氣孔現(xiàn)象 , 大多是潤滑和穩(wěn) 定體系出現(xiàn)問題造成的 。理由是物料擠至真空口時 , 雖然螺桿組合在此位置物料應(yīng)該處于釋壓狀態(tài) , 但是 由于物料的黏度過于小 , 出現(xiàn)冒料現(xiàn)象 。物料的這個 黏度變化大多是穩(wěn)定失效分解出現(xiàn)黏度下降 , 也可能 性是潤滑不合理出現(xiàn)內(nèi)摩擦過大 ,

16、物料黏度急劇下降 造成的 。(7 錐雙造粒 ,度稍高一點 , ;(8 :冷卻水的水溫 不夠 ; 樹脂沒有烘干含有水分 ; 樹脂分解 ; 擠出機工藝 設(shè)置問題 , 熔體黏度太大 , 排氣不良 ;(9 結(jié)合前面提出的問題 , 包括真空口冒料 , ?？?出料為橡膠狀 , 可以認為是溫度設(shè)置不匹配 , 造成機頭 壓力過高 , 排氣不良 , 真空口冒料 , 同時由于局部過度 剪切造成一定程度的分解 , 因此溫度的調(diào)整是解決問 題的關(guān)鍵 ;(10 真空口冒料必然導(dǎo)致真空度下降 , 真空度不 夠必然導(dǎo)致料條有孔 。如果以前一直是好的 , 請檢查 真空擋料板是否變形 , 擋料板上的容料槽是否積料 。 擋料板下

17、方的墊片是否在 , 如果在 , 可增加 1mm 試一 試 ;(11 真空孔冒料應(yīng)該與造粒設(shè)備有很大的關(guān)系 , 特別是機頭與螺桿整體的配合 , 喂料與螺桿轉(zhuǎn)速的配 合 , 機頭料有孔有可能是機頭溫度過高造成的 , 物料一 直在機頭循環(huán)流動 , 如果潤滑體系不當 , 穩(wěn)定機理不合 適 , 就極容易造成物料在機頭處反流嚴重 , 長時間就有 種分解過度的感覺 , 而致出現(xiàn)孔隙的現(xiàn)象 。(問題和解決方案來自 “中塑互聯(lián) www. ourplas. cn ”網(wǎng) 友 t my0316、 ak0790、 pengwei 21999、 ilvihw 、 zjhym 、 海 湘 、 halinfox 、 yupe

18、ng 、 cicfangjian 、 skys 2 liu2006、 fiend 、 hadamc 、 luckyplas 、 李 工 、 willylou 、 rtp006、 水晶之戀 、 醒眼看風(fēng)云等 。 2 PP 造粒聚丙烯 (PP 是重要的通用塑料之一 , 無論是從絕 對數(shù)量上 , 還是從應(yīng)用的廣度與深度上都屬發(fā)展最快 的品種 。 PP 的高性價比 、 多功能化和工程化主要是通 過改性 , 填充 、 增強 、 共混 、 交聯(lián) 、 接枝 、 成核等方法實 現(xiàn) , 這些方法都離不開造粒技術(shù) 。問 :在生產(chǎn)色母粒的時候 , 塑料粒子和少量粉末 (如 0. 6%的色粉和 PP 粒子 的混合是比

19、較難的事情 , 怎么樣保證造出的粒子色粉分布均勻 ?答 :原因及主要解決方案如下 :(1 色粉添加量不是很高的情況下 , 先用 5kg PP 粒子和適量擴散硅油進行預(yù)混 , 吸附了硅油的 PP 粒子 再與色粉進行混合 , 將混好的 5kg PP 粒子與剩下的 PP 粒子進行混合 , 。擠出中 , , 達到(2 雙螺桿剪切分散最好 , 用高剪切 , 好刀頭 , 把顆 粒打成細粉 ;(3 讓粉末能和色粉 、 粒子混合均勻最好的方法是 加點液體的助劑 , 既增加了分散效果 , 又能使粉粘在粒 子表面達到混合效果 , 然后再用雙螺桿造粒 。根據(jù)達 到的效果 , 選擇不同型號的液體助劑 , 型號不同只是

20、代 表黏度不同 , 黏度高的效果好 , 和粒子混得比較均勻 , 但價格要高 。添加比例要看根據(jù)色粉的含量而定 , 一 般不超過 1%;(4 混的時候也可以加點揮發(fā)性的液體 , 如酒精 ;(5 將粉體與顆粒分開 , 側(cè)喂料 ;(6 添加白油 , 高速攪拌 , 加溫混合 ;(7 加點粉狀的石油樹脂或萜烯類樹脂 , 這樣 , PP 粒子易和色粉初步結(jié)合 , 也減少了粒子的聚集而便于 分散 。(問題和解決方案來自 “中塑互聯(lián) www. ourplas. cn ” 網(wǎng) 友 xuzhou 、 binggo206、 pengwei 21999、 mafia 、 qiao19780702、 silence83

21、、 hhclemend 、 iambest600、 tony 2 mao2500、 熱穩(wěn)定 、 lianjl 、 freshboy 等 。 問 :PP和 PE 混合后能否造粒 ? 性能怎樣 ? 是否 需要加一些相容劑 ?答 :這個問題實際上涉及的是多組成聚合物的相 行為 、 相界面能及形態(tài)學(xué) 。首先要知道完全相容的概 念就是形成一相 , 這種體系在聚合物混合體系里面非 常少 , 比如 PS/PPO 、 PB T/PET 、 PMMA/PVDF 。 PE 與 PP 是不相容的 , 即使宏觀上看起來是均勻相 , 似乎 116 中 國 塑 料 沒有相分離 , 拿到儀器上測定就知道還是分相的 (比如

22、SEM 或 DSC 。高分子的相容性還取決于組成 、 溫度 、 壓力等 。有 些高分子混合體系 , 在一定條件下 , 其中一個少組分相 (一般要少于 30% 可能會與另外一相相容 , 有點象溶 解度的概念 。 在實際中我們碰到更多的所謂相容體系 其實是增容體系 , 盡管兩相是相分離的 , 但是它們的相 界面能由于體系中存在某種可以降低相界面張應(yīng)力的 分子而降低了 , 從而一相可以均勻穩(wěn)態(tài)地分散在另一 相里面 (比如 EPDM 或 EPR 增韌的 PP 。 高分子的改 性重點也在此 。 填料需要表面改性也是為了降低其與 高分子的相界面張應(yīng)力 , 使其更好地融入聚合物基體 里面 。再回到 PP 與

23、 PE 體系 , 這里要考慮是何種 PP 及 何種 PE 共混的問題 。均聚 PP 與 PE 2LD 、 PE 2LLD 、 PE 2HD 是不相容的 。 但是對于少量的 PE (一般少于 5% 在 PP 里面 , 它們是由于 PP 的結(jié)晶溫度比晶時會被機械性地 “ 在 (察到的 , 而 PE 2LLD 與 PE HD 更容易這樣 。這個就 涉及到 PE 2LD 與 PE 2LLD/PE 2HD 在熔融狀態(tài)下的等 同相對分子質(zhì)量的分子的大小了 。 PE 2HD 與 PP 共混 時 , 隨著 PE 2HD 含量的增加 , PP 的結(jié)晶性能下降 , 球 晶尺寸減小 , 直至完全被插入的 PE 2H

24、D 所分割 , 破壞 成增長很弱的微晶 , 由于 PP 結(jié)晶度的下降 , 反而增加 PP 和 PE 2HD 兩相界面的相互作用 。所以隨著 PE 相 對分子質(zhì)量的增加 ,PP 結(jié)晶度下降非常厲害 , 與 PP 的 相容性就越好 , 加入 10%PE 2U HMW 與加入 40% PE 2HD 與 PP 的相容性類似 。共聚 PP 與 PE , 一般共聚的 PP 都含有乙烯共聚 物 , 所以將 PE 加入到共聚 PP 中比均聚 PP 的量會大 一些 , 因為相界面能低 。 最多可以達到 20%左右 。同 樣 PE 2LD 的加入量比較低 。增韌 PP 與 PE , 增韌 PP 一般含有較多的彈性

25、體如 EPDM 、 EPR 等 , 其本身里面有提高相容性的措施 , 加 之 EPDM 或 EPR 與 PE 有某些相容性 , 所以這些體系 可以加入一定量的 PE , 不會有宏觀上明顯的相分離 。 具體多少而不會造成宏觀相分離這個需要自己在實際 中體會的 。MA PE 或 MA PP 不是 PP/PE 的相容劑 。宏觀看 起來相容還與加工條件及體系中其他添加劑的因素有 關(guān) , 比如冷卻速度 、 剪切應(yīng)力 、 潤滑劑等 。至于為什么 高分子的混合不能用小分子的相似相容原理來考慮 , 這個大家可以從熱力學(xué)第二定律熵的概念來思考就會 明白的 。 要使得分散相的尺寸小 、 分散均勻 、 性能好 ,

26、降低兩相界面能是非常重要的 。(問題和解決方案來自 “中塑互聯(lián) www. ourplas. cn ” 網(wǎng)友 jimzhouqh 、 xinke 、 hadamc 、 李工 、 jianhan0216、 zkp 20919、 pepp 2nj 、 simonliutt gp 、 greatedow 、 starch 、 zzx7469079、 jobgang 、 gl3413、 低 煙 無 鹵 、 十 面 埋 伏 、 zgd 、 wzsky 、 forlove 、 xxm0614、 wzh110、 rkl 2scu 、 laod 2 ingpo 、 綠 色 世 界 、 ugpe 、 haosen