Lassen Sie uns zunächst über allgemeine Aufhängungsmethoden für PVC-Harz sprechen, beispielsweise den Typ SG5.Da sich die gesamte Verarbeitung um das Harz dreht, wird interessierten Lesern empfohlen, das Buch zu lesenPVC-Verarbeitungstechnologieherausgegeben von Chlor-Alkali Industry Press, mit blauem Umschlag – wenn ich mich recht erinnere, ist das der Name.
Der Polymerisationsgrad von Harz des Typs 5 liegt bei etwa 1000, während Harz des Typs 800- eine bessere Fließfähigkeit aufweist.
Im Allgemeinen bestehen Harze aus Suspensionsverfahren typischerweise aus porösen Partikeln im Inneren mit einer Membran auf der Oberfläche, um eine bessere Verarbeitbarkeit zu erreichen.
Bei Polyolefinmaterialien werden bei der thermischen Verarbeitung langkettige Moleküle in kürzere zerlegt, wodurch Oligomere entstehen, die für Selbstschmierung sorgen. Infolgedessen verbessert sich die Fließfähigkeit der Olefinverarbeitung bei entsprechender Erhöhung von Temperatur und Scherung.
Theoretisch nimmt bei PVC die Viskosität zunächst ab und steigt dann mit steigender Temperatur und Scherung an. Aus praktischer Sicht der Verarbeitung korreliert die Viskosität von PVC-Harz positiv mit der Wärme, was bedeutet, dass höhere Temperaturen die Fließfähigkeit verbessern.
Beim Übergang des Harzes vom festen über den viskoelastischen zum geschmolzenen Zustand erhöht sich die kinetische Energie der Moleküle, die intermolekularen Kräfte werden schwächer und die Viskosität nimmt kontinuierlich ab.
Unter der Hitze und Scherung bei der Verarbeitung werden PVC-Moleküle abgebaut, statt zu depolymerisieren, was ein wesentlicher Unterschied zu Olefinmaterialien ist. Insbesondere PVC-Makromolekülketten setzen Chlorwasserstoff frei und bilden Doppelbindungen, was die Schmelzviskosität erhöht und die Verarbeitbarkeit verringert. Diese Eigenschaft führt zu anfänglichen Schmelzschwierigkeiten, gefolgt von schlechter Fließfähigkeit und verstärktem Abbau, was zunächst zu einer verzögerten und später zu einer beschleunigten Plastifizierung führt.
Basierend auf der obigen Beschreibung weist PVC unter normalen Umständen im Allgemeinen die Eigenschaft einer verringerten Viskosität unter thermischer Scherung auf, wenn auch nicht so deutlich wie Olefinmaterialien. Die PVC-Extrusionsverarbeitung umfasst jedoch einen kontinuierlichen Prozess vom festen Pulver bis zum geschmolzenen Zustand mit wiederholten Zyklen, und ein weiterer wichtiger zu berücksichtigender Faktor ist der Schneckenextrusionsprozess.
Dies kann erklären, warum eine frühe Plastifizierung den Gesamtstrom erhöht, da die Harzviskosität abnimmt, während die Schmelzviskosität höher ist. Eine frühe Plastifizierung erweitert die Schmelzzone in die Einzugszone, was zu einer allgemeinen Erhöhung des Extrusionsstroms führt.
Eine einfache Erhöhung der Schmierung verzögert theoretisch die Gesamtplastifizierung und senkt den Strom, aber steifere Vorformlinge, die in die Hochkompressionszone gelangen, führen später zu einem erhöhten Strom und zu verschlechterten physikalischen Eigenschaften. In der Praxis kann der Strom leicht abnehmen, aber nicht signifikant.
Die Herausforderung besteht darin, den Verarbeitungsstrom zu reduzieren und gleichzeitig angemessene physikalische Eigenschaften in einem System mit hoher Füllung aufrechtzuerhalten.
Zunächst ist es wichtig, einen Extruder mit großem Durchmesser und hoher Geschwindigkeit auszuwählen, der weniger scherempfindlich ist, obwohl dies die Investitionskosten erhöht. Alternativ ist eine Änderung der Schneckenstruktur zur Verbesserung der Wurzelscherung und des Schubs bei gleichzeitiger Verringerung der Scherung am Ende der Mischung eine weitere Option. Eine Reduzierung des Formdrucks ist ebenso eine Lösung wie die Minimierung des Filtereinsatzes.
Priorisieren Sie anschließend die Rohstoffe und verwenden Sie inerte oder hochflüssige Pulver.
Erst dann sollte die Formel angepasst werden.
Zu den Grundsätzen zur Reduzierung der Viskosität einer Formel zählen:
Bei der Auswahl des Schmiermittels empfehlen erfahrene Anwender traditionell ein Verhältnis von 2:3 für Stearinsäure zu OPE. Ich schlage jedoch ein Verhältnis von 2:1 vor, bei dem mehr inneres Schmiermittel und weniger äußeres Schmiermittel verwendet wird.
Wählen Sie für interne Schmiermittel polarere Sorten wie GMS40, das eine bessere Fließfähigkeit als Stearinsäure 1840 bietet, oder EBS, das eine bessere Leistung als PE-Wachs bietet. Schmiermittel auf Esterbasis sind in geringeren Mengen hocheffizient. In früheren Formulierungen, die sowohl Fließfähigkeit als auch physikalische Leistung erforderten, wurde eine bestimmte Marke von Braunkohlewachs verwendet, was zu einer Dosierung von einem Viertel der ursprünglichen GMS40 führte, jedoch einen deutlich verbesserten Oberflächenglanz, eine verringerte Exsudation und eine verbesserte Schlagfestigkeit bei niedrigen Temperaturen aufwies – ein Eindruck, der lebendig bleibt.
Wenn der Strom beim Pulverwechsel deutlich ansteigt, wird die Rezepturanpassung sehr schwierig und erfordert drastische Maßnahmen. Meiner Erfahrung nach kann eine einfache Erhöhung der Schmiermittelmenge die Plastifizierung im Frühstadium verschlechtern und Probleme wie Materialüberlauf verursachen. Es ist effektiver, die Fließeigenschaften des Pulvers direkt zu verbessern.
Die Auswirkungen von Pulver auf die Verarbeitung sind umfassend. Einfach ausgedrückt verzögert es die Plastifizierung im Frühstadium und beschleunigt die Plastifizierung im Spätstadium. Die Auswirkungen auf die Fließfähigkeit der Schmelze sind ein Kompromissprozess, der direkt mit der Oberflächenstruktur und der Fließfähigkeit zusammenhängt.
Diese Eigenschaft führt zu einer schlechten Verarbeitungsleistung in Systemen mit hoher Füllung. Aus diesem Grund betone ich die Notwendigkeit, die Plastifizierung im Frühstadium zu fördern, um Probleme wie Materialüberlauf und niedrige Förderverhältnisse zu vermeiden, während die Plastifizierung im Spätstadium verzögert wird, indem die Fließfähigkeit mit einer großen Menge an innerem Schmiermittel gefördert und der äußere Schmierstoff zum Entformen minimiert wird.