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本人从事输送带技术工作将近10年了,做得最多的是整芯阻燃带PVC、PVG。相比于已趋向成熟的分成带/钢丝绳带来说,整芯带需要改进的地方有很多,也最有意思。5 d8 Q( B2 e" k: b1 j) Y
最近因为辞职在家,终于能静下心来,好好总结总结,跟大家探讨一下,抛砖引玉。(注意:以下内容仅适用于整芯带!)0 k* m" n: X' p0 K0 U- A P: G# H
1.阻燃体系的设计
1 h- q7 L4 E' J5 R% T) q4 u3 H4 h 本人搞技术,职业习惯,平常喜欢搜集配方,看了不少厂家的整芯带配方,发现最常出现的问题就是阻燃体系设计不当,阻燃剂重复使用。“卤-锑协同”,氯化石蜡、磷酸酯、氢氧化铝、硼酸锌等等,恨不得能阻燃的都加上。那你有没有考虑过这个问题:整芯带主要原材料是PVC,其氧指数高达45,本身就阻燃,我们为什么还要添加那么多阻燃剂呢?因为,PVC强度高但韧性差,我们要增韧,要添加大量增塑剂,降低了氧指数。对,但是添加几份增塑剂会降低多少氧指数,做过实验吗?有数据吗?是不是可以控制增塑剂用量尽可能少的降低氧指数。能不能使用既增塑又阻燃的增塑剂,减小对PVC阻燃的影响。既然要增韧,为什么还要使用氢氧化铝硼酸锌等降低韧性的无机阻燃剂,可不可以不用?还有“卤锑协同”,卤-锑比例是多少?PVC,CPE,氯化石蜡,磷酸酯都含卤,是不是要控制用量。
! J* E [; \$ s 我们做了大量基础性实验,去验证以上问题,发现:少使用阻燃剂,甚至不用某类阻燃剂,整芯带的阻燃依然很好,而且成本适当,性价比很好。
0 F2 r7 Z' R6 H2 T2.糊料质量控制! g( ^* x- M# q0 D% ?3 j" b
糊料质量控制包括:粘度、细度、力学性能/粘合、安全性能。
" V; \! r5 I' r# N% n 记得刚开始工作时,控制糊料粘度确实是个头疼的事。因为糊料粘度受温度影响很大,我们北方地区冬天冷,夏天热,温差大,粘度变化大。那时候,就和面,面多了加水,水多了加面,现在想来挺好笑的。其实,如果能合理使用降粘剂,就能很好的控制粘度,在不改变PVC含胶率的情况下,控制粘度。另外提醒一下,PVC糊应属于假塑性非牛顿流体,受剪切力影响大,也就是说,刚出锅的糊料跟储存一段时间的糊料,其粘度是有不小差距的。问题:糊料是现配现用还是应该存放一段时间?
( n" N" u6 G4 m6 O2 B9 e 细度控制很重要,我们现在能做到:糊料搅拌完成,不需要三辊研磨,进存料罐,至少一年不沉降,无沉淀。减少了工序,而且不用频繁的清理浸糊池。这与控制原材料细度,糊料细度,有重要关系。不是细度越小越好,有一个很好的范围。至于多少,你琢磨琢磨。5 P9 s- K$ n* N: b5 M
糊料的力学性能标准没有规定,但是还是得有个指标。糊树脂比粉树脂要好控制力学性能。在糊料里面增加粘合体系是个不错的方法。
/ t- j4 D' G4 q) [" u* \9 j3 R 糊料的阻燃抗静电性能,不复杂,不多说。有个问题:糊料里到底要不要添加抗静电剂?哈哈哈哈* ^. \! T7 B* h- r0 ^+ h7 T
3.挤出盖胶润滑--“内外润滑的平衡”! [% F; j+ B4 ]$ N) h9 K3 [8 X
这个问题,不知是不是大家刚接触挤擦带时,因为不太懂而看了太多塑料书的缘故,一提到盖胶设计,很多人必谈“内外润滑平衡”。可是,我们使用的挤出机是塑料挤出机,更适合挤出塑料板材片材等硬质PVC制品,而我们的挤擦带盖胶由于添加了大量的增塑剂,应属于PVC软制品。由于大量增塑剂的存在,其实润滑(特别是内润滑)没问题的。当然,考虑到设备磨损,制品外观,我们还是应该添加点外润滑剂。个人认为:普通白蜡就别用了,搞笑;硬脂酸少了内润滑,多了外润滑,再多点,料生,不熟;硬脂酸铅钙等盐类既可热稳定又可润滑,如果配方里加了,那润滑剂就不必重复使用了。我挺推荐PE蜡的,这东西外润滑效果很好,如果配方里有CPE,更好,因为CPE作为相容剂能把PVC 和PE微交联。不过,千万注意,PE蜡的用量。当然还有不少其他品种,看个人使用习惯了。
3 q9 V- {( D% s# j2 N4.挤出盖胶的热稳定系数和挤出状态7 e4 P/ u" B- J. w; z* T
这个问题不好解释,其实这是2个问题,盖胶里用多少热稳定剂?盖胶挤出时是高弹态还是粘流态?这2个问题有联系。
' X/ g/ f2 z& n# `3 m; | 都知道PVC热稳定性差,塑化温度160-180,成型温度区间窄,而且接近分解温度,所以要使用热稳定剂。这里有一个理想的成型温度区间,在这个区间中,PVC熔体处于粘流态,流动性好,尺寸稳定性佳,力学和外观质量均良好。1 O* M L, e0 F0 |9 x2 r8 h9 |% u6 J! y
我见过有些厂家配方中,热稳定剂用量中规中矩,刚刚好,胶料挤出时仍处于高弹态,尺寸稳定性差,产品出来后,带边带面都有外观问题,有时候生产一段时间后,模具流道内还积胶,严重时,带边直接缺胶。其实提高一下温度,让胶料处于粘流态挤出,就很好,但是一提温度,料糊了。所以,配方设计时,应考虑留出适当的热稳定安全系数。1 z4 _+ Q' g7 R( e4 v) F7 j4 y
有些厂家选用小分子量粉料,使用高效增塑剂,热稳定剂等,都可以降低粘流温度,提高分解温度,从而扩大PVC塑化加工温度区间。好办法,但是注意胶料的力学性能控制。
+ I# R' m$ D. i0 t# F- W3 u- l 至于,那些在配方中添加大量填料,打着降低成本的旗子,来改善尺寸稳定性的厂家,你们胶料合格吗?; ~6 e0 U) g- U0 y, l) v2 f& v- i
5.挤出盖胶中用不用CPE?) w8 \$ w; ~: c; Z8 Q
记得,最开始我们挤擦PVG盖胶配方用的是粉末丁晴P83,效果真好。后来,因为价格,换成了CPE。其实,不管粉末丁晴还是CPE,我们的目的首先应该是增韧。所以,CPE要用橡胶型的。你硬要用A型的做抗冲改性,可以。只是,听说竟然有用ACR的,我不明白,你是要解决PVC流动性差的问题吗?+ L& X9 W) l- a
其实,对于挤出PVC带,不使用CPE,或少用,都没问题的。不用CPE,而使用高聚合度的PVC料,效果甚至更好。
& B, v) J* \: S, Q# b 6.盖胶熔体粘度(流动性)和盖胶挤出转速/温度+ @9 ?0 O ^$ a+ i: F& r
PVC流动性差,影响加工效率。需要提高流动性,一般都习惯提高生产温度,其实是这样的:# E( I5 g0 h8 h# R1 Q
聚氯乙烯熔体属假塑性非牛顿流体,剪切速度越大,表观粘度越小,且变化相当灵敏。升高温度,粘度降低不多(即使塑料在分解温度以下,但因长时间处于较高温度,也会起热氧化降解现象,而影响其性能)。所以改善聚氯乙烯熔体的流动性应主要考虑增大剪切速率(增大压力),实际上,加大外作用力有助于大分子的运动,使粘流温度有所降低,大分子能在较低的温度下流动,从而提高流动性。5 w& v# Y4 b7 M% A/ O$ E
当然,流动性太好也不行,容易造成料生不熟,合理控制。
' ]/ T2 G; p! D% Z' l" a 关于挤出温度,我们之前是110起,由低到高的温度设置,但是有些造粒的厂家,温度直接160起,160-180之间挤出。还有的,先升高再降低,抛物线,你这是在模仿双螺杆吗?不懂。
3 n/ c" G' E! ~7.带子析油& v% I9 q3 |$ Q) @) @4 V
带子油料析出,我估计大家都碰到过,夏天析,冬天还析出。至于,理论上的东西,溶解度,相容性等等,不说了,哪本书上都有。我只是提醒一下,大家经常怀疑:氯化石蜡与PVC相容不好,容易析出;二辛脂,分子量小,还有杂质,容易析出;还有,环氧大豆油,用多了析出;还有稳定剂。。。。等等,你有没有怀疑一下磷酸酯,品种和用量?
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想写的还不少,不过写累了,先这些吧!一家之言,来源于实践,不一定都对,仅供参考! |
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