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合塑生產的PVC木塑板材生產線

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合塑生產的PVC木塑板材生產線

發布日期:2017-08-14 作者: 點擊:

合塑的產品使用情況,PVC木塑板材生產線已銷往全國各地在國內已有十幾家客戶。并遠銷東南亞國家和地區:新加坡,泰國,臺灣等。

1、建立了完善的配方體系

1)、聚合物的選擇

用于木塑復合材料加工中的塑料可以是熱固性塑料和熱塑性塑料。熱固性塑料如環氧樹脂。熱塑性塑料如聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)及聚氧乙烯(PVC)。但是,由于木纖維熱穩定較差,只有加工溫度在200℃以下的熱塑性塑料才被廣泛使用,尤其是聚乙烯。塑料聚合物的選擇主要依據有:聚合物的固有特性、產品需要、原料可得性、成本及對其熟知的程度。如:聚丙烯主要用于汽車制品和日用生活品等;聚乙烯主要用于室外景觀產品;聚氯乙烯主要用于建筑門窗、鋪蓋板等。此外,塑料的熔體流動速率(MFI)對復合材料性能也有一定影響,在相同加工工藝條件下,樹脂的MFI較高,木粉的總體浸潤性較好,木粉的的分布也越均勻,而木粉的浸潤性和分布影響復合材料的機械性能,尤其是沖擊強度。據統計,目前市場上仍以PE木塑復合材料為主,大約占65%。PVC木塑復合材料占16%左右,PP木塑復合材料占14%左右。

2)  添加劑的選擇

由于木粉具有較強的吸水性,且極性很強,而熱塑性塑料多數為非極性的,具有疏水性,所以兩者之間的相容性較差,界面的粘結力很小,常需使用適當的添加劑來改性聚合物和木粉的表面,以提高木粉與樹脂之間的界面親和能力。而且,高填充量木粉在熔融的熱塑性塑料中分散效果差,常以某種聚集狀態的形式存在,使得熔體流動性差,擠出成型加工困難,需加入表面處理劑來改善流動性以利于擠出成型。同時,塑料基體也需要加入各種助劑來改善其加工性能及其成品的使用性能,提高木粉和聚合物之間的結合力和復合材料的機械性能。

3)偶聯劑

PVC木塑板材生產線與木粉表面之間產生強的界面結合;同時能降低木粉的吸水性,提高木粉與塑料的相容性及分散性,所以復合材料的力學性能明顯提高。常用的偶聯劑主要有:異氰酸鹽、過氧化異丙苯、鋁酸酯、酞酸酯類、硅烷偶聯劑、馬來酸酐改性聚丙烯(MAN-g-PP)、乙烯-丙烯酸酯(EAA)。一般偶聯劑的添加量為木粉添加量的1wt%~8wt%,如硅烷偶聯劑可以提高塑料與木粉的粘結力,改善木粉的分散性,減少吸水性,而用堿性處理木粉只能改善木粉的分散性,不能改善木粉的吸水性及其與塑料的粘結性。需注意的是馬來酸鹽偶聯劑與硬脂酸鹽潤滑劑會發生相斥的反應,一起使用時導致產品質量和產量降低。

4) 潤滑劑

木塑復合材料常常需要加入潤滑劑來改善熔體的流動性和擠出制品的表面質量,所使用的潤滑劑分為內潤滑劑和外潤滑劑。內潤滑劑的選擇與所用的基體樹脂有關,PVC木塑板材生產線必須與樹脂在高溫下具有很好的相容性,并產生一定的增塑作用,降低樹脂內分子間的內聚能,削弱分子間的相互摩擦,以達到降低樹脂熔融粘度、改善熔融流動性的目的。外潤滑劑在塑料成型加工中實際上起了樹脂與木粉之間界面潤滑的作用,其主要功能是促進樹脂粒子的滑動。通常一種潤滑劑往往兼備內、外兩種潤滑性能。潤滑劑對模具、料筒、螺桿的使用壽命,擠出機的生產能力,生產過程中的能耗,制品表面的光潔度及型材的低溫沖擊性能都有一定的影響。

常用的潤滑劑有:硬脂酸鋅、乙撐雙脂肪酸酰胺、聚酯蠟、硬脂酸、硬脂酸鉛、聚乙烯蠟、石蠟、氧化聚乙烯蠟等。美國Struktol公司介紹了許多新的潤滑劑,加用于PVC木粉復合材料的TPW-012、用于聚烯烴木粉復合材料的TPW-101,與傳統的硬脂酸鋅/乙撐雙脂肪酸酰胺潤滑劑相比生產率可提高20~25%,TPW-113潤滑劑中包含了偶聯劑能明顯改善加工性能;Honeywell公司的Optipak300兼具潤滑劑和偶聯劑的雙重性能,對于PE、PP木塑復合材料既能改善產品性能又能提高產量。

5)、增塑劑

對于一些玻璃化溫度和熔融流動粘度較高的樹脂如硬度PVC,與木粉進行復合時加工困難,常常需要添加增塑劑來改善其加工性能。增塑劑分子結構中含有極性和非極性兩種基因,在高溫剪切作用下,它能進入聚合物分子鏈中,通過極性基因互相吸引形成均勻穩定體系,而它較長的非極性分子的插入減弱了聚合物分子的相互吸引,從而使加工容易進行。在木塑復合材料中常要加入的增塑劑有:鄰苯二甲酸二丁酯(DOS)等。如在PVC木粉復合材料中,加入增塑劑DOP可以降低加工溫度,減少木粉分解和發煙,改善隨著增塑劑DOP含量的增加,復合材料的拉伸強度下降而斷裂伸長率增加。

通過幾年的實驗,在專家們的指導下,我們建立了PP、PE、PVC、ABS、PS配方體系。對各種植物纖維進行了大量的實驗,只要用戶需要我們我可以提供各種塑料和植物纖維配方。做過的植物纖維有:木粉、竹粉、稻糠、花生殼、玉米秸、麥桿、稻桿、棉花桿、棕櫚粉、甘蔗粉、奶盒、核桃粉、阻燃料等。為了增加制品強度,可以加入玻纖。

2、模具擠出機頭和冷卻定型系統

機頭是關系到擠出制品質量的重要部件,由于木塑復合材料的特殊性及木粉的高添加量使擠出物料流動性差且不易冷卻,常規的模具和定型設備已無法滿足產品的需要,這使得機頭的設計除了保證流道設計的圓滑過渡與合理的流量分配外,還要對機頭的建壓能力與溫度控制精度進行重點考慮?;谀舅軓秃喜牧系牧鲃有圆?,模具應盡量不采用阻流塊等結構,而應通過改變流道尺寸來來調整流道各截面流量;在模具強度足夠的情況下,盡量減少支架筋的數量和尺寸;并采用較大的壓縮比,以保證有較大的擠出壓力,以利于成型?;谀舅軓秃喜牧系臒崦舾行?,模具應采用較大的結構尺寸以增加熱容量,使整個機頭溫度穩定性得以加強;而沿擠出方向尺寸取較小值,以縮短物料在機頭中的停留時間;并合理布置機頭的加熱冷卻裝置,使得其加熱冷卻速度快,精度高。英國設計了易流動口模,不需要使用多孔板,還可以冷卻空心型材的內表面,減少了熔體壓力并增加了產量。

同時,木塑復合材料的在中纖維取向程度對制品性能有較大的影響,要合理設計流道結構,以獲得合適的纖維取向來滿足制品的性能要求。

此外,木塑復合材料在相同強度要求下,厚度要比純的塑料大,且其多為異型材,結構復雜,這使得其冷卻較為困難,一般采用水冷,而對于截面較大或結構復雜的產品多需采用特殊的冷卻裝置和冷卻方法。位于賓夕法尼亞洲匹茲堡Conair公司專為木纖維復合材料設計生產了高強度噴霧冷卻槽,蒸發和冷卻相結合,冷卻效率更高,能為大、重型材生產進行有效地冷卻。

幾年來,對各種模具進行了研究,實驗??偨Y出木塑模具設計制造理論和要點,可根據用戶的要求,設計制造各種模具。對空心型材的冷卻,也從風冷,發展到水冷及恒溫模具。

7、我公司完全解決了PVC木塑板材生產線生產過程中的主要問題

1 ) 加料問題

由于加入的木質纖維大部分為粉料,而木粉結構蓬松不易對擠出機螺桿喂料,同時塑料基體與填充填料之間并不能形成理想的混合體并均勻一致地加入到擠出機中,所以加料過程中常常會出現“架橋”和“抱桿”現象。特別是木粉中含有較多的水分時,這一現象就更為明顯。加料的不穩定不僅直接導致擠出產量低,還會使得擠出波動,造成擠出質量降低。同時由于加料中斷,物料在機筒內停留時間延長導致物料燒焦變色,影響制品的內在質量和外觀。因此必須對加料方式和加料量作嚴格的控制。

我公司經過多年的研究、實驗,開發出專用的計量喂料裝置。近期我們研制成功了,單獨計量加料裝置,并已應用到生產當中,該方法計量準確,使用方便。

2)、排氣除濕問題

因為木粉中含有大量的小分子揮發物質和水分,且它們極易為制品帶來缺陷,而前處理又無法完全清除它們。所以木塑復合材料擠出機排氣系統的設計要比普通塑料擠出機給予更多重視,在很大程度上,排氣效果越好,擠出制品質量也越好,如有必要可以進行多階排氣。

我公司的專用設備,充分利用了同向平行雙螺桿的排氣除濕效果好的優勢,設計了多個排氣口,完全解決了木塑生產過程中的排氣除濕問題。而且,木粉的水分不超過10%均可使用,也不用烘干。

3)、混煉塑化效果好

同向平行雙螺桿是工程塑料造粒設備,它的最大優勢就是混煉塑化好。而木塑正是需要混煉塑化好,特別適應木塑生產加工。由于混煉塑化好,木粉添加量高(最高達70%)。

4)、無須造粒工序

由于排氣除濕效果好;混煉塑化好可以免去造粒工序,與其它設備比節能40%,同時減少塑料的老化。而其他設備只所以造粒,一是解決塑化問題,二是解決除濕問題。

PVC木塑板材生產線


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