EVA发泡母粒造粒机
高性能发泡母粒应当具有高发气性,良好的分散性和成核能力及与应用树脂良好的相容性,其组份主要由发泡剂、成核剂、分散剂、载体树脂及其他助剂构成。
发泡剂:碳酸氢钠是无机发泡剂,特点是发气量大,无毒,价廉,来源广。NaHC03分解时属于吸热反应,它在聚合物中分散性较差,储存性较好,分解过程平缓,分解温度为90~100℃,分解放出气体为CO2,无毒无味。
成核剂:成核剂的功能是使发泡剂所分解的气体依附其表面,在熔融树脂中产生大量的泡核以形成均匀的泡孔结构。本实验采用柠檬酸及其衍生物作成核剂。柠檬酸尚有活化NaHC03的分解,改善NaHC03在树脂中的分散性的功能。
载体树脂的选择:
①载体树脂要有较好的流动性,并且与基体树脂相匹配;
②载体树脂有一定的力学性能,并对成核剂、发泡剂、润滑剂有良好的包覆作用;
③载体树脂与基体树脂结构相似,并与基体树脂有较好的相容性。
我们选用EVA树脂作为制备发泡母料的载体树脂,EVA是乙烯和醋酸乙烯酯的无规共聚物,其许多性能与醋酸乙烯酯(VA)的含量有很大关系。VA含量增高时,其极性较强,弹性、柔软性、粘合性、透明性、溶解性提高;VA含量降低则接近聚乙烯性能,刚性变大,耐磨性及电绝缘性上升。由此可知,EVA有较宽的树脂适应性,且加工温度低,易于制得母粒。
分散剂的选择:分散剂的作用主要是使母粒在加工过程中易于均匀分散,要求分散剂具有较低的熔点和熔体粘度。可以采用的有固体石蜡、硬脂酸及其盐类等。本实验采用硬脂酸作为分散剂,同时起到一定的润滑作用
(1)螺杆 螺杆是挤出机的关键部件。通过它的转动,料筒内的塑料才能发生移动,得到增压和部分的热量。螺杆的几何参数,如直径、长径比、各段长度比例及螺槽深度等,对螺杆的工作特性均有重大影响,因此,将螺杆的基本参数和其作用简介如下。
1)螺杆的直径和长径比 螺杆直径是螺杆基本参数之一。它是根据所制制品的形状大小及需要的生产率所决定的。因此,挤出机大小的规格常用螺杆的外径来表示。另外,螺杆的其他参数如长度、螺槽深度螺棱宽度等,其尺寸均与直径有关,而且大多用它们与直径之比来表示。
表征螺杆特性的另一重要参数时螺杆的有效长度与其直径之比,即长径比。如果把螺杆仅看成为输送物料的一种手段,则螺杆的长径比是决定螺杆体积容量的主要因素;另外,长径比会影响热量从料筒壁传给物料的速率,这反过来影响由剪切所产生的热量、能量输入以及功率与挤出量之比。因此,增大长径比可使塑料塑化更均匀,可提高螺杆转速以及增大挤出量。目前,螺杆有增大长径比的趋势,但过长会给制造和装配带来一些困难。长径比一半在25左右居多。
2)螺杆各段的功能 根据塑料在螺杆上运转的情况可分为:加料、压缩和计量三个段这种通用螺杆有时成为标准螺杆或计量型螺杆,它是螺纹角为17.6度、螺距等于直径的螺杆。各段的功能是不同的。加料段是塑料入口向前延伸的一段距离,其长度为6D。这段中,塑料依然是固体状态。这段螺杆的主要功能是从加料斗取物料传送给压缩短,同时使物料受热,由于物料的密度低,螺槽做得很深,加料段的螺槽深度(H1)为0.12D.另外,为使物料有的运输条件,要求减少物料与螺杆的摩擦而增大物料与料筒的切向摩擦,为此,可在料筒与塑料接触的表面开设纵向沟槽;提高螺杆表面光洁度,并在螺杆中心通冷却水。
压缩段是螺杆中部的一段。塑料在这段中,除受热和前移外,即由粒状固体逐渐压实并软化为连续的熔体。同时还将夹带的空气向加料段排出。为适应这一变化,通常使这一段螺槽深度逐渐减小,直至计量段的螺槽深度(H2)。这样,既有利于制品的质量,也有利于无聊的升温和融化。对于这种等螺距螺杆,压缩比可用H1/H2表示,其值为2,它取决于所加工塑料的种类、进料时的聚集状态和挤出制品的形状。