PVC發(fā)泡板出現(xiàn)破泡常見原因及解決方案

       一種具有密閉泡孔結(jié)構(gòu)的板材叫做PVC發(fā)泡板，它的應用范圍廣泛，在PVC發(fā)泡板生產(chǎn)過程中常常會出現(xiàn)破孔現(xiàn)象。PVC發(fā)泡板截面產(chǎn)生破泡或穿泡的主要原因從理論上講主要為以下兩個：
       因熔體本身局部強度過低，破泡是由外向里形成的；
       因熔體周邊壓力偏小，局部泡孔發(fā)生膨脹，強度減弱，破泡是由里向外形成的。
       在生產(chǎn)實踐中，兩種作用可能同時存在，大部分破孔都是局部泡孔不均勻膨脹后，熔體強度降低所致。熔體本身強度過低與熔體周邊壓力偏小的因素很多，概括起來，主要表現(xiàn)在以下七個方面：

　    一、熔體熱穩(wěn)定性差，擠出溫度設(shè)定或控制不當　
　　熔體良好的塑化是PVC發(fā)泡板制品的前提條件。如果熱穩(wěn)定劑存在問題，擠出溫度過高，容易發(fā)生熔體局部降解且會因熔體強度降低，氣泡過大而被撕裂；擠出溫度過低、熔體欠塑化、強度很低，同樣會出現(xiàn)破泡。PVC發(fā)泡板生產(chǎn)時，一定要定期對穩(wěn)定劑進行180~200度的穩(wěn)定性能檢驗，不符合穩(wěn)定性能要求的原料不得使用或經(jīng)調(diào)整劑量，檢驗合格后再用。　　
　　除保證熔體在擠出過程中不發(fā)生降解外，穩(wěn)定劑還有一個重要的職能，即調(diào)節(jié)發(fā)泡劑分解溫度。如果穩(wěn)定劑加量過多或過少致使發(fā)泡劑分解溫度過低或過高，都不利于發(fā)泡。穩(wěn)定劑應根據(jù)采用樹脂的牌號進行調(diào)整，比如采用8型樹脂，塑化溫度較低，穩(wěn)定劑應適當增加，以便物料塑化溫度與發(fā)泡劑分解溫度相吻合。但若穩(wěn)定劑添加過多或熔體溫度過高，又會致使發(fā)泡劑在擠出機內(nèi)提前分解，致使發(fā)泡氣體從加料孔與真空孔逸出，若穩(wěn)定劑添加過少或操作溫度過低，又會使發(fā)泡不完全。　
　　解決方案：擠出操作時，除保證熔體良好塑化外，擠出機內(nèi)的熔體溫度一定要低于發(fā)泡劑分解溫度，防止發(fā)泡劑在機內(nèi)過早分解；出口模的熔體溫度一定要達到發(fā)泡劑的分解溫度區(qū)域，以利于充分發(fā)泡。擠出溫度的設(shè)定和控制，還應根據(jù)真空孔物料和開機時熔體成型形態(tài)，及時進行對應調(diào)整。確保物料在通過排氣孔時基本呈橘皮狀態(tài)，螺桿底部不應有粉料流動；熔體從口模擠出時表面應光滑，有一定的彈性，不得一出口模就下垂或截面結(jié)晶粗糙?！?br /> 　　二、分子量或聚合度過低　　
　　PVC樹脂一般根據(jù)其聚合方法可分為乳液法PVC和懸浮法PVC及本體PVC三種。生產(chǎn)硬質(zhì)PVC發(fā)泡產(chǎn)品時，如采用乳液法PVC樹脂可得到泡孔均勻，表面光滑的制品，但制品的尺寸穩(wěn)定性難以控制；且乳液法PVC樹脂生產(chǎn)的成本較高；若采用懸浮法PVC樹脂，產(chǎn)品的外觀質(zhì)量和泡孔均勻度稍差?！　?br /> 　　綜合工藝、價格及性能等方面，宜將兩者按一定比例混用，比例可以為80/20-20/80之間。板材成型橫截面積較寬，從擠出機頭進入口模要分布到一個相當于1.3米左右的寬度，要得到充分發(fā)泡的低密度塑料制品，采用的樹脂粘度不宜過高，為了有利于氣泡的分散與膨脹，板材整個橫截面壓力協(xié)調(diào)一致，對熔體流動性要求高。若PVC樹脂粘度過高，熔體流動性差，板面平整度難以保證，泡孔不易擴張，導致發(fā)泡倍率低；反之，若PVC樹脂粘度過低，又會致使熔體強度低，容易引發(fā)破泡?！　?br /> 　　解決方案：生產(chǎn)結(jié)皮PVC發(fā)泡板宜選用SC-7性樹脂，盡量不要選用SC-8型樹脂，或采用SC-8型樹脂與SC-5型或SC-6型樹脂混用。
　　三、發(fā)泡劑添加不當
　　PVC發(fā)泡板生產(chǎn)一般采用發(fā)熱型、吸熱型或吸熱、放熱復合平衡型三種不同發(fā)泡劑。偶氮二甲酸銨，亦稱AC，屬于偶氮基化活化物。AC發(fā)泡劑分解溫度高，達232℃，遠遠超出PVC加工溫度，使用時需降低分解溫度。　
　　放熱型發(fā)泡劑發(fā)泡率高，約190-260ml/g，分解速度快、放熱大，但發(fā)泡時間短，突發(fā)性也強。因此當AC發(fā)泡劑用量過多時，發(fā)氣量過大，會使氣泡內(nèi)壓力增長快，泡孔尺寸生長過大，急劇釋放氣體，使泡孔結(jié)構(gòu)破壞，泡孔大小分布不均，乃至形成開孔結(jié)構(gòu)，會在局部產(chǎn)生較大的氣泡和空穴。生產(chǎn)發(fā)泡塑料制品時，放熱型發(fā)泡劑AC不得單獨使用，應和吸熱型發(fā)泡劑配合使用或采用發(fā)熱與放熱平衡復合型化學發(fā)泡劑。無機發(fā)泡劑-碳酸氫鈉（NaHCO3）屬吸熱型發(fā)泡劑，雖發(fā)泡率較低，但發(fā)泡時間長，和AC型發(fā)泡劑混用，可以起到互補和平衡的作用。放熱型發(fā)泡劑提高了吸熱型發(fā)泡劑的發(fā)氣能力，吸熱型發(fā)泡劑又使前者冷卻、穩(wěn)定其分解和均衡釋放氣體，抑制厚板內(nèi)部過熱降解，減少殘留物析出，有增白作用?！　?br /> 　　解決方案：在不影響發(fā)泡率前提下，可適當多添加吸熱型發(fā)泡劑，取代部分放熱型發(fā)泡劑，以抑制多添加放熱型發(fā)泡劑引發(fā)的破泡。1232或BLA-616發(fā)泡劑屬放熱與吸熱平衡型發(fā)泡劑，分解無誘導期，分解速率快，10分鐘左右即可達到大發(fā)氣量，放氣緩、無突發(fā)，大發(fā)氣量達156mL。其分解溫度介于PVC加工溫度范圍內(nèi)，可用于尺寸較厚，形狀復雜的制品動態(tài)成型過程，以利消除破泡，保證發(fā)泡性能的穩(wěn)定?！?br /> 　　四、模具使用不當　　
　　結(jié)皮PVC發(fā)泡板生產(chǎn)，根據(jù)制品厚度不同，配置的口模平直段長度和壓縮比也有所不同。厚板口模因發(fā)泡層較厚，有彈性變形空間，一般設(shè)計的口模平直段較長，壓縮比較大，以便提高熔壓和發(fā)泡倍率；薄板口模因發(fā)泡層較薄，彈性空間小，剛性較大，一般設(shè)計的口模平直段較短，壓縮比較小，以防止因熔壓過大。
　　如果使用不當，生產(chǎn)薄板，誤用厚板口模，則因出口模料流動阻力增大，出料不均，造成表面不平整、熔體強度降低，甚至板材被拉斷，生產(chǎn)周期減短；生產(chǎn)厚板，誤用薄板口模，則會因出口模熔壓偏小，使泡孔增大而引發(fā)破泡。
　　解決方案：不同厚度結(jié)皮PVC發(fā)泡板生產(chǎn)前，一定要正確選用口模。
　　五、加工調(diào)節(jié)劑質(zhì)量差或劑量不足　
　　物料在發(fā)泡過程中，發(fā)泡劑分解的氣體在熔體中形成氣泡。這些氣泡中存在著體積小的泡孔向體積大的泡孔擴展的趨勢。氣泡的大小和多少不但與發(fā)泡劑的添加量有關(guān)，還與聚合物熔體強度有關(guān)。強度太低，氣體擴散到熔體表面后容易逸出，小氣泡相互合并形成大氣泡。而發(fā)泡調(diào)節(jié)劑的長分子鏈纏繞粘附在PVC的分子鏈上，形成一定的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。一方面促進物料塑化，另一方面提高PVC熔體強度，使發(fā)泡過程中泡孔壁能夠承受泡孔內(nèi)氣體的壓力，不致因為強度不足而破裂。發(fā)泡調(diào)節(jié)劑可以使產(chǎn)品泡孔小而多，泡孔結(jié)構(gòu)更均勻、合理，大大降低發(fā)泡體的密度。發(fā)泡調(diào)節(jié)劑質(zhì)量差或加量不足會導致發(fā)泡體強度低，出現(xiàn)破泡或串泡?！　?br /> 　　應該指出的是不同廠家生產(chǎn)發(fā)泡調(diào)節(jié)劑分子量、粘度有很大不同，當發(fā)泡制品出現(xiàn)破泡或串泡，采用其他方法處理無效時，另行更換發(fā)泡調(diào)節(jié)劑或適當增加劑量，往往會產(chǎn)生明顯效果。但增加或更換分子量更大的發(fā)泡調(diào)節(jié)劑，會因粘度過大，使得熔體中的氣泡無法擴展，而使產(chǎn)品密度提高。并會因熔體粘度過大，流動性變差，導致口模出料不均，影響板面平整，甚至生產(chǎn)時間不長，發(fā)生口模糊料故障，尤其是生產(chǎn)10mm厚以下板材時更易發(fā)生?！?br /> 　　解決辦法：生產(chǎn)不同厚度板材時，加工調(diào)節(jié)劑劑量也應視情況有所不同，同一配方，薄板沒有泡孔，厚板出現(xiàn)泡孔時，可適當多添加0.3-0.5份加工調(diào)節(jié)劑，僅以消除破泡為基準，微量添加，切忌不計后果，盲目多加，以免增加制品密度，影響有效生產(chǎn)時間?！?br /> 　　六、碳酸鈣加量過多、粒度過大、活性不好　　
　　CaCO3加量太多時，雖然能形成更多氣泡核，但如果碳酸鈣加量過多或顆粒過大，活性不好，形成團聚，在樹脂中分散或與樹脂截面結(jié)合不好，導致熔體強度降低，熔體中氣泡擴展時容易產(chǎn)生破泡?！　?br /> 　　解決辦法：PVC發(fā)泡板生產(chǎn)一定要嚴格控制碳酸鈣劑量、粒度與活性。當碳酸鈣加量過大時，發(fā)泡調(diào)節(jié)劑也應相應增加。　　
　　七、板材截面發(fā)泡或出料不均勻，局部缺料　　
　　板材截面發(fā)泡或出料不均，局部缺料影響因素較多，貫穿于混料與擠出全過程。例如配方組分不合理，外滑太少，擠出機5區(qū)溫度易超溫，從而致使合流芯溫度高，板材中間出現(xiàn)大泡、串泡，發(fā)黃，板材表面粗糙等缺陷；單鍋混料量過多，混料溫度太低、混料時間過短，內(nèi)滑添加過少，易致使混合料組分分散不均。流動性差及擠出生產(chǎn)過程中口模溫度或螺栓調(diào)節(jié)不當，都會導致熔體從口模擠出時，出料不均勻，局部缺料，引發(fā)發(fā)泡熔體從薄弱環(huán)節(jié)膨脹而破泡。因此在混料和擠出生產(chǎn)過程中一定要執(zhí)行配方和工藝操作規(guī)程，并對破泡進行對應分析，分別采用不同方法處理。如果破泡一直固定在同一位置，說明該部位熔體壓力過低，采用口模螺栓或溫度進行對應調(diào)整，即可解決。
　　除以上對應措施外，調(diào)整各段定型模板間隙差也對消除泡孔有一定作用。如果塊定型板與第二塊定型板間隙差過大，會因沒有經(jīng)過充分冷卻熔體在定型模板壓力下被擠壓的更緊密，致使密度增加并會產(chǎn)生破泡；如果第三塊模板與第四塊模板間隙差過大，因經(jīng)過充分冷卻熔體，模板間已沒有壓縮變形余地，導致第四塊模板難以到位，板材厚度增加。而適當增加第二塊與第三塊模板間隙差，一方面可以有效防止發(fā)泡熔體在沒有冷卻前發(fā)生破泡，另一方面第三塊模板在一定溫度下，也可以壓到位，防止板材厚度加大。其次，生產(chǎn)厚板時，適當降低螺桿溫度、口模油溫、塊定型裝置冷卻水溫等，也對消除破泡有相應效果。