上文讲,PVC料要在螺杆特定部位实现特定的物态,如玻璃态、高弹态和黏流态。但很多情况下,却会出现各种异常。
如主机真空口冒料。
正常情况下,真空口应该是玻璃态和高弹态的混合物,既不能是玻璃态,也不能是黏流态。这和真空口的功能有关。
主机真空口的设定功能是尽可能多的将料中的挥发份排出,这些挥发份包括:吸附水分、少量其它低分子物,以及较少量树脂分解产物。
高弹态甚至黏流态的树脂熔体,黏度较大,不利于挥发份排出。并且提前塑化的熔体,会产生制品性能问题,如焊角强度低、低温韧性差。还有较高的剪切电流和糊螺杆现象等,这些现象都遇到过,并且非常清楚如何去判断。
如果真空口出现大量粉料,会造成喂料比太小,主机电流太低,塑化太差,真空口冒料,甚至大量粉料抽到真空泵,导致真空泵堵塞的现象。这是由于粉料与前端的高弹态物料相比,黏度和挤压力较小,少量料会从压力较小的真空口被挤出。
设备出现真空口冒料,就需要分析,如果是高弹态冒料,说明是螺杆前端间隙太大,推进力不足,需要在螺杆尾部加垫圈。现象出现初期,也可以适当调整配方。如果后期,调整配方就很难有效果。而如果是粉料不塑化,则完全可以调整配方来解决。
另外说明,过了真空口,熔体流动性开始变好,对应流变曲线塑化峰值右侧下行区域。
既然不同螺杆区域对应物料不同物态,那么润滑也分前中后期,需要结合内外润滑作用来区分。如硬脂酸,虽然是内润滑,但是在前期,树脂没有熔化时,尽管其已经熔化,但是作用于树脂外表,却是典型的外润滑。这从流变曲线最低值变化可以看出,明显的延缓塑化。而只有中后期,树脂熔融,硬脂酸部分进入PVC熔体内部,显内润滑作用。PE蜡受限于非极性和较高熔点,前中后期都是在树脂或熔体外,起到外润滑作用。
搞懂PVC配方,除了熟悉PVC树脂流动单元与温度剪切等的物态关系,还要了解螺杆各功能结构,以及各种助剂与树脂流动单元间的表界面作用,需要大量学习和实践相结合。并且很多作用不是简单线性,而可能是马鞍状,或波动,分析起来就比较麻烦,更是考验理论与实践的结合。