CN1053859C - 聚氯乙烯高效造粒工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及的是一种聚氯乙烯高效造粒工艺。它的工艺步骤：将物料均匀地进入螺杆转速为80-300转/分的挤出机内；挤出机内快速摩擦的物料在螺槽内需3-15秒钟的时间，使其摩擦温度从120℃升至300℃左右；迅速地通过无死角的机头模具，进行高速切粒；用风机快速冷却，使物料急剧降温至60-80℃。其优点：型材表面光洁度能达12，材质硬，密度高，抗冲击强、韧性好。能适当增中填充料比例，降低成本。产量高、节能效果显著。

Description

聚氯乙烯高效造粒工艺

本发明涉及的是一种塑料挤出成型工艺中的造粒工艺——聚氯乙烯高效造粒工艺。

现有的塑料挤出成型工艺，一般分配料、搅拌、造粒、成型工艺，其中的造粒工艺，即将聚氯乙烯树脂加入助剂后，在加工过程中，由于聚氯乙烯加工温度区域窄，达到一定温度才会凝胶化，凝胶时的温度会造成聚氯乙烯开始分解，致使聚氯乙烯分子链断裂，从而直接影响材料抗冲击强度。又由于物料在螺筒内的时间需要2-6分钟，凝胶化时间长，就会加大聚氯乙烯的分解量。一般讲，聚氯乙烯开始分解的温度为120℃，为了达到凝胶化的熔融温度160℃以上，那就必须要加入大量的稳定剂，用以吸收聚氯忆烯的分解所产生的氯化氢，然而大量的稳定剂的加入迫使聚氯乙烯型材在使用时迁移析出，造成型材易脆。为了降低材料成本，同时也为了增加材料强度，就必须加入适量的填充料，在造粒工艺上，就必须要降低聚氯乙烯的的分解量，提高聚氯乙烯分子链在材料中所起的作用。另外为了使聚氯乙烯和填充料揉合在一起，就必须要提高聚氯乙烯造粒温度，其造粒温度只能控制在160-220℃之间，并且它是通过外加热的方法来达到的。由于塑化时间长，聚氯乙烯已大量分解，造成物料变黄变黑，甚至物料会分解为大量气体，在螺筒内产生巨大压力，发生爆炸，造成无法进行物料加工。即使在160-220℃温度之间进行造粒，聚氯乙烯也已有一部分分解，因此，现有的造粒工艺所制造的产品必然是表面光洁度差、抗冲击强度差、易氧化、老化快等缺点。

本发明的目的在于针对传统的技术偏见，提出一种新的聚氯乙烯高效造粒工艺。从而有效的克服现有技术存在的种种缺陷。

本发明的技术解决方案：

工艺步骤：(1)将物料均匀地进入螺杆转速为80-300转/分的挤出机内；(2)挤出机内快速磨擦的物料在螺槽内需3-15秒钟的时间，使其磨擦温度从120℃升至300℃左右，(3)迅速地通过无死角的机头模具，进行高速切粒；(4)用风机快速冷却，使物料急剧降温至60-80℃。

挤出机的螺杆压缩比为2∶1-10∶1，长径比为18∶1——25∶1。

物料在螺槽内的温度从120℃升至300℃可分为七个温度区域，区域(A)120℃、区域(B)180℃、区域(C)228℃、区域(D)259℃、区域(E)275℃、区域(F)300℃左右、区域(G)240℃，每个温度区域的温度±10℃。本发明的优点：

1、用本发明工艺所成型的型材，表面效果好、光亮如镜，能高达12。

2、运用本发明所成型的型材，材质硬，密度高，能高达1.6-2g/cm³，抗冲击强、韧性好。

3、能适当增加填充料比例，降低成本。

4、配方灵活，对各种不同配方，通过此工艺均能提高材质性能。

5、产量高、节能效果显著。

附图是在挤出机螺槽内的温度区域的分布示意图。共七个区域，即A-G。其中的A区域为120℃；B-F为温度上升区域，G区域是物料即将退出的区域。

实施例1：

配方：

    P V C：         100份

填充剂(碳酸钙)：    160份

润滑剂(石腊)：      5.1份

稳定剂(铅盐)：      7.1份

着色剂：            适量

改色剂(ACR)：       2.4份

操作：

将此配方的物料，经搅拌工艺后，用SJ120/25螺杆，压缩比8.8∶1，长径比25∶1，双槽螺杆，主机功率为70KW，挤出机螺杆转速设定为104转/分。挤出机配用稳定、均匀的给料机，进行物料供给，主机电流100A，物料在高温区的温度分别为：在A区120℃、B区180℃、C区228℃、D区259℃、E区275℃、F区290℃、G区240℃，物料通过高温区的时间为6.45秒，每小时产量为1070KG，操作稳定，处于正常的造料状态。

实施例2：

配方：

PVC：               100份

填充剂(碳酸钙)：    200份

润滑剂(石腊)：      5.9份

稳定剂(铅盐)：      8.9份

着色剂：            适量

改色剂(ACR)：       3份

操作：

将此配方的物料，经搅拌工艺后，挤出机螺杆的压缩比8.8∶1，长径比25∶1，双槽螺杆，主机功率为70KW，挤出机螺杆转速设定为104转/分。挤出机配用稳定、均匀的给料机，进行物料供给，主机电流100A，物料在温度区域分别为：在A区120℃、B区175℃、C区200℃、D区250℃、E区270℃、F区285℃、G区240℃，此时物料通过高温区的时间为6秒，每小时产量为1100KG，操作稳定，处于正常的造料状态。

实施例3：

配方：

    PVC：           100份

填充剂(漂白粉)：    250份

润滑剂(硬质酸)：    8份

稳定剂(铅盐)：      10份

着色剂：            适量

改性剂(CPE)：       3.5份

操作：

将此配方的物料，经搅拌工艺后，挤出机螺杆的压缩比8.8∶1，长径比25∶1，双槽螺杆，主机功率为70KW，挤出机螺杆转速设定为104转/分。挤出机配用稳定、均匀的给料机，进行物料供给，主机电流100A，物料在温度区域分别为：在A区120℃、B区185℃、C区220℃、D区260℃、E区280℃、F区300℃、G区240℃，此时物料通过高温区的时间为5.3秒，每小时产量为1150KG，操作稳定，处于正常的造料状态。

从以上的实施例可以看出，聚氯乙烯粉料必须是均匀地进入造粒机内，根据挤出螺杆的长径比和压缩比，设定挤出机螺杆的有效快转速，物料在螺槽内经过极短的时间，进行瞬时快速磨擦，改变现有技术中物料在螺筒内需2-6分钟，这样避免较长的凝胶化时间，减少了聚氯乙烯的分解量，由于物料之间的自身快速磨擦及物料与螺槽内壁的快速磨擦，而且这种磨擦是在瞬时快速进行，故这种温度在瞬时达到300℃左右，打破了现有技术中物料的温度只能控制在160-220℃的常规，由于物料在极短的时间内进行高温状态下的熔炼，所以有效的克服了聚氯乙烯大量分解所带来的使物料变黄、变黑的弊病，同时，又有效的克服物料会分解大量气体而造成螺筒内产生巨大压力，发生爆炸等现象，造成物料无法进行加工。本发明工艺可确保制造产品的表面光洁度达12，抗冲击强度好，并且又不易氧化，老化快等特点。

Claims (3)

1、聚氯乙烯高效造粒工艺，其特征是它的工艺步骤：(1)将物料均匀地进入螺杆转速为80-300转/分的挤出机内；(2)挤出机内快速磨擦的物料在螺槽内需3-15秒钟的时间，使其磨擦温度从120℃升至300℃左右，(3)迅速地通过无死角的机头模具，进行高速切粒；(4)用风机快速冷却，使物料急剧降温至60-80℃。

2、根据权利要求1所述的聚氯乙烯高效造粒工艺，其特征是挤出机的螺杆压缩比为2∶1-10∶1，长径比为18∶1——25∶1。

3、根据权利要求1所述的聚氯乙烯高效造粒工艺，其特征是物料在螺槽内的温度从120℃升至300℃可分为七个温度区域，区域(A)120℃、区域(B)180℃、区域(C)228℃、区域(D)259℃、区域(E)275℃、区域(F)300℃左右、区域(G)240℃，每个温度区域的温度±10℃。

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