塑料加工|什么是硬質(zhì)PVC發(fā)泡塑料?關(guān)于PVC發(fā)泡板的基礎(chǔ)知識(shí)科普
一、什么是硬質(zhì)PVC發(fā)泡塑料?
這個(gè)時(shí)間應(yīng)該說(shuō)歷史不長(zhǎng)，在上世紀(jì)70年代研發(fā)的，真正產(chǎn)業(yè)化也是上世紀(jì)90年代。這個(gè)材料一出來(lái)，人們就稱它為“未來(lái)的木材”，其化學(xué)成分是聚氯乙烯。由于硬質(zhì)PVC低發(fā)泡制品的應(yīng)用非常廣泛，它幾乎能替代所有用木材制作的產(chǎn)品。具有了與木材競(jìng)爭(zhēng)的能力。
硬質(zhì)發(fā)泡的技術(shù)近幾年發(fā)展也比較迅速，美國(guó)在發(fā)展硬質(zhì)PVC發(fā)泡技術(shù)方面非常突出，投入大，產(chǎn)出高，開(kāi)發(fā)出了很多新產(chǎn)品，使硬質(zhì)PVC發(fā)泡制品在建筑裝飾材料領(lǐng)域，家具用材料方面都實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化。
硬質(zhì)PVC發(fā)泡制品的加工技術(shù)進(jìn)步很快，無(wú)論是設(shè)備、模具還是配方工藝均有了發(fā)泡的要求。
在PVC發(fā)泡制品中添加了木粉或者其他填充料，通過(guò)添加不同的填充料，賦予硬質(zhì)PVC發(fā)泡制品不同的特性。提高該產(chǎn)品在替代各種建筑材料，裝飾材料的應(yīng)用范圍。同時(shí)硬質(zhì)PVC發(fā)泡制品表面裝飾性好。
硬質(zhì)PVC低發(fā)泡材料與木質(zhì)材料相比具有防潮、防腐、防蟲(chóng)、阻燃、可無(wú)需油漆、無(wú)毒無(wú)味等特點(diǎn)，還會(huì)防白蟻。該類產(chǎn)品不但可以節(jié)約木材，還可以有效改善人們的居住環(huán)境，是最佳的室內(nèi)外建筑材料。PVC低發(fā)泡材料能工地取代木材之外，而且也可以取代其他的建筑材料。首先它減少了原料用量，進(jìn)而降低了產(chǎn)品的成本;降低了熱導(dǎo)率，提高了保溫性，隔熱性;減少了熱膨脹性。
現(xiàn)在的PVC發(fā)泡形成規(guī)模的產(chǎn)品主要有硬質(zhì)PVC自由發(fā)泡和結(jié)皮發(fā)泡實(shí)心板、中空各自板，硬質(zhì)PVC發(fā)泡裝飾型材、管材、硬質(zhì)PVC發(fā)泡塑木制品等。在建筑、包裝、家具工業(yè)等領(lǐng)域內(nèi)，應(yīng)用越來(lái)越廣泛。
pvc發(fā)泡板的缺點(diǎn)
1、印墨儲(chǔ)存區(qū)需進(jìn)行較嚴(yán)格的溫度控制、需維持在20℃以下、倉(cāng)儲(chǔ)本錢較高。
2、若紫外線外泄、對(duì)人員會(huì)產(chǎn)生健康上的影響。
pvc發(fā)泡板
3、平版UV印刷不比傳統(tǒng)平版印刷般遍及、相熟操作技術(shù)的人力提供、需仰賴自己培訓(xùn)。
4、平版UV印刷的機(jī)器投資本錢比傳統(tǒng)的平版印刷設(shè)備高、投資決策需更當(dāng)心。
5、能夠運(yùn)用平版UV印刷的市場(chǎng)品種比傳統(tǒng)的平版印刷市場(chǎng)更廣、更分散、所以廠商若要投入發(fā)展此技術(shù)、應(yīng)先進(jìn)行市場(chǎng)的分析研究、免得投資設(shè)備后發(fā)生找不到訂單的危險(xiǎn)。
PVC發(fā)泡板材優(yōu)點(diǎn)
1.防水、阻燃、耐酸堿、防蛀、質(zhì)輕、保溫、隔音、減震的特性
2.和木材同等加工，且加工性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于木材
3.是木材、鋁材、復(fù)合板材的理想替代品
4.結(jié)皮板表面非常光滑,硬度高,不容易有劃痕,常用于制作櫥柜,家具等制作工藝
按制作工藝PVC發(fā)泡板可分為PVC結(jié)皮發(fā)泡板和PVC自由發(fā)泡板
PVC結(jié)皮發(fā)泡板表面硬度非常高,很難產(chǎn)生劃痕,廣泛應(yīng)用于櫥柜,裝飾,建筑等
PVC自由發(fā)泡板表面硬度一般,廣泛應(yīng)用于廣告展板,裱畫(huà)板,絲印,雕刻等
PVC發(fā)泡板材產(chǎn)品特性、加工性能：
●PVC發(fā)泡板材，具有隔音、吸音、隔熱、保溫等性能。
●PVC發(fā)泡板板質(zhì)具有阻燃性，能自熄不虞火災(zāi)，可以安全使用。
●PVC發(fā)泡板各系列產(chǎn)品都有防潮、防霉、不吸水的性能，而且防震效果好。
●PVC發(fā)泡板各系列產(chǎn)品經(jīng)耐候配方制成后，其色澤可長(zhǎng)久不變，不易老化。
●PVC發(fā)泡板質(zhì)地輕，儲(chǔ)運(yùn)、施工方便。
●PVC發(fā)泡板使用一般木材加工工具即可施工。
●PVC發(fā)泡板可像木材一樣進(jìn)行鉆、鋸、釘、刨、粘等加工。
●PVC發(fā)泡板可適用于熱成型，加熱彎曲及折疊加工。
●PVC發(fā)泡板可根據(jù)一般焊接程序焊接，亦可與其它PVC材料粘接。
●PVC發(fā)泡板其表面光滑，亦印刷。
二、發(fā)泡成型擠出七大基本要求?
生產(chǎn)PVC低發(fā)泡擠出制品擠出機(jī)，既可以用單螺桿擠出機(jī)，也可以用雙螺桿擠出機(jī)，這需要根據(jù)具體的制品和企業(yè)本身的條件來(lái)決定，下面通過(guò)筆者多年來(lái)的實(shí)踐，對(duì)生產(chǎn)PVC低發(fā)泡制品的擠出機(jī)基本要求，作一些總結(jié)，以供參考。
對(duì)擠出發(fā)泡成型用的擠出機(jī)基本要求如下：
(1)擠出機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力要足夠，和相應(yīng)的擠出量相匹配;
(2)擠出機(jī)螺桿長(zhǎng)徑比要足夠大，能建立較高的穩(wěn)定的擠出壓力;
(3)擠出機(jī)必須能產(chǎn)生足夠的熔體壓力，以防止提前發(fā)泡;
(4)擠出機(jī)螺桿混合塑化性能要求較高，以保證樹(shù)脂和各種助劑混合均勻，塑化良好;
(5)擠出系統(tǒng)要耐磨，耐腐蝕;
(6)擠出機(jī)的溫度控制系統(tǒng)精度要高于普通擠出機(jī);
(7)擠出機(jī)的傳動(dòng)要穩(wěn)定，轉(zhuǎn)速波動(dòng)要小于普通擠出機(jī)。
三、PVC自由發(fā)泡與可控發(fā)泡之間的區(qū)別
PVC直接發(fā)泡方法(也叫定向發(fā)泡)，這種擠出發(fā)泡離不開(kāi)自由發(fā)泡工藝法和可控發(fā)泡工藝法(也叫結(jié)皮發(fā)泡法、向內(nèi)發(fā)泡法)
對(duì)于自由發(fā)泡，含有發(fā)泡劑的熔體離開(kāi)?？谥?，開(kāi)始自由膨脹在距模口一定距離內(nèi)，通過(guò)定型裝置獲得所需形狀，和發(fā)泡密度大小要求的發(fā)泡制品，這種發(fā)泡制品的橫截面上的密度大致相同，周邊有密實(shí)但很薄的外表皮包圍。管材、板材、型材在適合的工藝條件下都可由自由發(fā)泡法成型。目前比較一致的觀點(diǎn)是，自由發(fā)泡法應(yīng)用往往限于較小截面的制品，截面積一般<3000mm2,主要是薄壁件。
對(duì)于可控發(fā)泡法，定型裝置與?？谥苯酉噙B，其外輪廓與口模相同。這種定型形式的結(jié)果是，使含有發(fā)泡劑的熔體，一離開(kāi)?？?，就使整個(gè)擠出物表面被迅速冷卻，阻止了擠出物表層泡孔的形成，和擠出物橫截面上的任何外形尺寸脹大現(xiàn)象。同時(shí)?？趦?nèi)的模芯所產(chǎn)生的空腔在定型過(guò)程中被熔體形成的泡孔所充滿，這種發(fā)泡制品橫截面上密度變化很大，芯部密度低，外表層密度高。這種方法同樣可以生產(chǎn)管材、板材和型材，而且強(qiáng)度結(jié)構(gòu)等要比自由發(fā)泡好，所以常常用來(lái)制造滿足不同要求的PVC低發(fā)泡結(jié)構(gòu)材料，而且可控發(fā)泡允許PVC制品橫截面積>3000mm2，有的以超過(guò)30000mm2。
四、PVC低發(fā)泡原料的混合技術(shù)及加料順序
PVC低發(fā)泡干混料的制備，是在標(biāo)準(zhǔn)的加熱、冷卻混合機(jī)組(該機(jī)組是把高速混合機(jī)與冷卻混合機(jī)組合成一體)上進(jìn)行。高速混合機(jī)的混料原理是，物料在高速旋轉(zhuǎn)的攪拌槳葉推動(dòng)下，沿容器壁急劇散開(kāi)，并從容器中心部位落下，形成漩渦狀運(yùn)動(dòng)，以達(dá)到迅速混合均勻的效果。在高速攪拌時(shí)，物料得到混合的同時(shí)，會(huì)產(chǎn)生物料間的摩擦，即同時(shí)有摩擦熱的產(chǎn)生，物料與攪拌槳葉和容器壁間也有摩擦，也產(chǎn)生摩擦熱，以及在容器外部加熱源的共同作用下，促使各種助劑很快的滲入到PVC樹(shù)脂中去，并形成半凝膠化的干混料。冷卻混合機(jī)的原理是通過(guò)容器內(nèi)外套通入冷卻水，在槳葉的低速攪拌下，使110-120℃左右的干混料迅速冷卻到45℃以下，防止熱料結(jié)團(tuán)、分解、發(fā)泡，混合機(jī)中卸出的混合好的干混料，應(yīng)進(jìn)行過(guò)篩，以除去結(jié)塊料和熔粒，以備下一步擠出造粒，或直接擠出低發(fā)泡制品。
在PVC低發(fā)泡配方混料中，組份很多，加料時(shí)各種助劑：如穩(wěn)定劑、改性劑、潤(rùn)滑劑、發(fā)泡劑、發(fā)泡調(diào)節(jié)劑、顏料、填料等要按順序加入，這一點(diǎn)很關(guān)鍵，加料順序不對(duì)會(huì)嚴(yán)重影響正常生產(chǎn)和產(chǎn)品質(zhì)量。
正常的加料順序如下：
(1)在低轉(zhuǎn)速下，將PVC樹(shù)脂加到高速混合室中;
(2)在60℃高轉(zhuǎn)速下，將穩(wěn)定劑及金屬皂類加到PVC樹(shù)脂中;
(3)在75℃高轉(zhuǎn)速下，將加工改性劑、內(nèi)潤(rùn)滑劑、顏料、抗沖擊改性劑、以及發(fā)泡劑加到料中;
(4)在90℃左右，在高速攪拌下加入發(fā)泡調(diào)節(jié)劑，外潤(rùn)滑劑;
(5)在100℃左右高轉(zhuǎn)速下加入填料;
(6)在110℃～120℃左右，于低轉(zhuǎn)速下排除物料，送入啟動(dòng)著的冷卻混合機(jī)中;
(7)在冷混機(jī)中，混合料冷卻到45℃以下排出;
(8)過(guò)篩包裝(或送入貯存罐)。
PVC干混料，混好后應(yīng)放置48小時(shí)以上，再送造粒工序或直接送去擠出成型加工工序。
五、PVC發(fā)泡板加工的六個(gè)常識(shí)
PVC發(fā)泡板加工特性與木材加工大致相同，只須避免工作溫度過(guò)高造成燒焦得情形，另外加工后所產(chǎn)生的切屑，可收集回收再制造降低成本。在中空發(fā)泡板裁切時(shí)有一點(diǎn)須要注意，因中空的間距為23㎜的設(shè)計(jì)，方便組裝，如未注意在裁切時(shí)大都以多片重疊一次切割，造成間距都不同;可利用制具以插銷的方式定位，方便加工，現(xiàn)在我們了解一點(diǎn)關(guān)于PVC發(fā)泡板表面加工的常識(shí)。
1.可依照設(shè)計(jì)圖使用雕刻機(jī)成型，再選用表面是要貼美耐板或烤漆;但中空發(fā)泡板需注意如表面為凹凸不平只能選用真空覆模方式材質(zhì)選用2㎜PVC板。
2.彎曲成型只適用於實(shí)心發(fā)泡板，中空發(fā)泡板并不適用;加工方法為利用上下模具，在木模表面覆上鋁板并將實(shí)心發(fā)泡板加熱到塑化溫度70~90℃之間，利用上下模直接押出形狀發(fā)泡板表面并不會(huì)有任何變化。
3.自粘PVC在押出制造時(shí)可將表面依照需求提供印刷不同紋路的木紋，可節(jié)省不必要的加工程序。
4.可將PVC發(fā)泡板表面烤漆處理，而總類又依照加工方式不同可分為一般烤漆、鋼琴烤漆、陶瓷烤漆;在鋼琴烤漆加工時(shí)都會(huì)加上抗UV成分，避免表面顏色產(chǎn)生變化;在表面硬度上又以陶瓷烤漆為優(yōu)具防刮傷的優(yōu)點(diǎn)。
5.再來(lái)就是常見(jiàn)的加工方式，在表面貼上水晶板(一般為單面有色壓克力板)、美耐板及美耐眀紙，在封邊的部分，一般加工大都自動(dòng)封邊機(jī)為主，而自動(dòng)封邊機(jī)又分為滾輪式及履帶式兩種，但如使用中空發(fā)泡時(shí)建議使用建議使用與表面貼覆材料相近的顏色，避免紙貼上后產(chǎn)生收縮時(shí)，有明顯色差。
6.鉆孔可利履帶式封邊機(jī)，較不易造成表面封邊后有凹凸不平情形產(chǎn)生，壓力的調(diào)整也是相當(dāng)?shù)闹匾?/span>;發(fā)泡板的顏色也用NC機(jī)器直接加工鉆孔。材料本身可依照用途所需將密度降低增加發(fā)泡板本身空氣含量，達(dá)到隔熱、隔音效果提加成本降低的效果，例如15㎜發(fā)泡板密度降低本身的重量與同體積10㎜發(fā)泡板重量一樣。目前已有廠商將發(fā)泡板利用真空成型運(yùn)用於臺(tái)面成型或大型機(jī)臺(tái)外罩，但運(yùn)用於臺(tái)面成型有一缺點(diǎn)，為表面耐模度不佳易磨損。
六、PVC低發(fā)泡原料的混合技術(shù)及加料順序
PVC低發(fā)泡干混料的制備，是在標(biāo)準(zhǔn)的加熱、冷卻混合機(jī)組(該機(jī)組是把高速混合機(jī)與冷卻混合機(jī)組合成一體)上進(jìn)行。高速混合機(jī)的混料原理是，物料在高速旋轉(zhuǎn)的攪拌槳葉推動(dòng)下，沿容器壁急劇散開(kāi)，并從容器中心部位落下，形成漩渦狀運(yùn)動(dòng)，以達(dá)到迅速混合均勻的效果。在高速攪拌時(shí)，物料得到混合的同時(shí)，會(huì)產(chǎn)生物料間的摩擦，即同時(shí)有摩擦熱的產(chǎn)生，物料與攪拌槳葉和容器壁間也有摩擦，也產(chǎn)生摩擦熱，以及在容器外部加熱源的共同作用下，促使各種助劑很快的滲入到PVC樹(shù)脂中去，并形成半凝膠化的干混料。冷卻混合機(jī)的原理是通過(guò)容器內(nèi)外套通入冷卻水，在槳葉的低速攪拌下，使110-120℃左右的干混料迅速冷卻到45℃以下，防止熱料結(jié)團(tuán)、分解、發(fā)泡，混合機(jī)中卸出的混合好的干混料，應(yīng)進(jìn)行過(guò)篩，以除去結(jié)塊料和熔粒，以備下一步擠出造粒，或直接擠出低發(fā)泡制品。
在PVC低發(fā)泡配方混料中，組份很多，加料時(shí)各種助劑：如穩(wěn)定劑、改性劑、潤(rùn)滑劑、發(fā)泡劑、發(fā)泡調(diào)節(jié)劑、顏料、填料等要按順序加入，這一點(diǎn)很關(guān)鍵，加料順序不對(duì)會(huì)嚴(yán)重影響正常生產(chǎn)和產(chǎn)品質(zhì)量。
正常的加料順序如下：
(1)在低轉(zhuǎn)速下，將PVC樹(shù)脂加到高速混合室中;
(2)在60℃高轉(zhuǎn)速下，將穩(wěn)定劑及金屬皂類加到PVC樹(shù)脂中;
(3)在75℃高轉(zhuǎn)速下，將加工改性劑、內(nèi)潤(rùn)滑劑、顏料、抗沖擊改性劑、以及發(fā)泡劑加到料中;
(4)在90℃左右，在高速攪拌下加入發(fā)泡調(diào)節(jié)劑，外潤(rùn)滑劑;
(5)在100℃左右高轉(zhuǎn)速下加入填料;
(6)在110℃～120℃左右，于低轉(zhuǎn)速下排除物料，送入啟動(dòng)著的冷卻混合機(jī)中;
(7)在冷混機(jī)中，混合料冷卻到45℃以下排出;
(8)過(guò)篩包裝(或送入貯存罐)。
PVC干混料，混好后應(yīng)放置48小時(shí)以上，再送造粒工序或直接送去擠出成型加工工序。
七、硬質(zhì)PVC發(fā)泡塑料的原理及應(yīng)用
發(fā)泡塑料是由大量氣體微孔分散于固體塑料中而形成的一類高分子材料，且有質(zhì)輕、隔熱、吸音、耐腐蝕、減震等特性。
發(fā)泡塑料與不發(fā)泡塑料相比，具有密度低、質(zhì)輕、比強(qiáng)度高，而且具有優(yōu)良的緩沖減震、隔音吸音性能，熱導(dǎo)率低，隔熱性能好，還具優(yōu)良的電絕緣、耐腐蝕、耐霉菌性能。軟質(zhì)發(fā)泡塑料具有彈性優(yōu)良等性能。
發(fā)泡塑料分類
目前有三種：按硬度分類，可分為軟質(zhì)發(fā)泡塑料、硬質(zhì)發(fā)泡塑料和半硬質(zhì)發(fā)泡速度3類。
在23攝氏度和50%的相對(duì)溫度下，軟質(zhì)發(fā)泡塑料，彈性模量小于70MPa;按密度分類，可分為低發(fā)泡塑料，中發(fā)泡塑料，高發(fā)泡速度3類。低發(fā)泡塑料，密度在0.4g立方米以上，中發(fā)泡塑料，密度為0.1/0.4G立方米;按泡孔結(jié)構(gòu)分類，泡孔分閉孔型和開(kāi)孔型兩類。閉孔型中的氣孔互相隔離，有漂浮性;開(kāi)孔型中的氣孔互相連通，無(wú)漂浮性。按孔徑大小分，超微孔是0.1-1.0微米，位孔是1.0-10微米，普遍泡孔50微米以上。
發(fā)泡的過(guò)程
發(fā)泡的過(guò)程無(wú)論是用什么方式制得，其基本過(guò)程都是發(fā)泡，發(fā)泡過(guò)程是把塑料變成液態(tài)，或者熔融態(tài)塑料中引入氣體，產(chǎn)生微孔(氣泡)，使微孔增長(zhǎng)到一定體積，通過(guò)物理或者化學(xué)方法固定微孔結(jié)構(gòu)。如果說(shuō)你固定不了，泡沫破了，形成不了泡沫塑料了。
怎么把氣體混到塑料高分子材料中去?現(xiàn)在目前有三種方式：機(jī)械法、物理法、化學(xué)法。機(jī)械就是強(qiáng)力攪拌，以前的肥皂液、洗衣機(jī)攪拌都會(huì)產(chǎn)生泡沫。物理的方式就是正?？吹降陌l(fā)泡材料，微孔填料、低沸點(diǎn)液體氣化，通過(guò)加溫產(chǎn)生氣泡。化學(xué)就是固體發(fā)泡劑反應(yīng)產(chǎn)生氣體。
Pvc發(fā)泡板的價(jià)格跟pvc發(fā)泡板的厚度有直接的關(guān)聯(lián)，市場(chǎng)上越厚的pvc發(fā)泡板價(jià)格越高。2-5mm的pvc發(fā)泡板價(jià)格在幾十元左右，其中，越厚的價(jià)格就越高一點(diǎn)。8mm以上的pvc發(fā)泡板價(jià)格至低都在100元以上，像19mm的就在500元左右了。
以上就是100唯爾(100vr.com)小編為您介紹的關(guān)于塑料磨具加工的知識(shí)技巧了，學(xué)習(xí)以上的塑料加工|什么是硬質(zhì)PVC發(fā)泡塑料?關(guān)于PVC發(fā)泡板的基礎(chǔ)知識(shí)科普知識(shí)，對(duì)于塑料磨具加工的幫助都是非常大的，這也是新手學(xué)習(xí)模具專業(yè)所需要注意的地方。如果使用100唯爾還有什么問(wèn)題可以點(diǎn)擊右側(cè)人工服務(wù)，我們會(huì)有專業(yè)的人士來(lái)為您解答。
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