大都情况下,我不会思考PVC为何会被塑化,觉得这是天经地义,实则想当然了。
大三的专业课,关于螺杆塑化原理中,单螺杆采用拖曳式:螺杆提供向前侧向力,粉料与螺筒之间产生的速度梯度,引起摩擦弱作用,因此外部加热就很重要了。锥形双螺杆塑化书本上讲得内容基本忘光了,毕竟快三十年了。
近期我在调试流变仪时,由于不熟悉设备,发现特定的高填充配方,同样的打粉工艺,添加量是70克干混料,即使6分钟测试完成,粉料保持完全不塑化状态。即使把温度升到200℃,或者调整配方,效果也不佳,而添加80克干混料就能塑化,85克干混料塑化更快。
当时就有所触动,感觉似曾相熟,不过由于问题很快解决,也就淡忘了。
直到有人反馈,锥形双螺杆挤出加工,初期不塑化,一塑化就冒料。
猛然想起,这种情况我遇到过数次。当时是65锥形双螺杆,也有55机发生过,表现为喂料比太小,从真空口能看到树脂在流动,整个塑化是逆反过程,从口模处开始,然后向后延伸,一旦遇到真空口,就会向上冒。即使将主机温度升到230℃,只能说稍微好些,但是PVC降解太快。只有将喂料比调大到合适范围,塑化就正常,但是由于螺杆前端磨损太大,返料较多,真空口也冒料。当然较大幅度的调整配方,促进初期塑化也有部分效果。
整个事件联系起来,就是PVC挤出加工,需要在合适的压力或充模挤压条件下进行,温度只是适当调整熔融流动性。
然而塑化与温度、配方、还是剪切,那个作用更大?
机械剪切作用。塑料工业手册聚氯乙烯篇中,明确有说法,通用悬浮法PVC的塑化,或者最佳塑化的初级粒子流,是在高均匀剪切下取得的,而温度无法获得。也说是说,配方调整只能部分优化,本质还是设备的剪切。这点也得到明确的验证。即使拿到柯梅令的原材料、配方、模具,不同设备下,制品的缺口冲击强度,也无法稳定的得到>30MPA的产品。