润滑平衡的设计操作步骤(内、外润滑剂的比例及总量的确定)

发布时间:2012-02-22 来源: 环球塑化网 专题: 材料研发 打印
内、外润滑剂的比例及总量的确定,即润滑平衡的设计

  内、外润滑剂的品种或牌号确定后,要确定内、外润滑剂的使用比例及在配方中的加入总量。只有确定一个合适的内、外润滑剂的比例及加入总量,才能合理地兼顾PVC树脂熔体的流动性、防粘性及塑化速率,才能满足特定的加工设备、工艺及制品的特殊要求,也只有这样的润滑体系才能保证经济地、连续地生产合格或优质产品,即达到润滑平衡。

  由于影响润滑作用的因素众多,又因润滑平衡的多样性,所以配方工作者根据特定的加工设备及产品特性设计一个润滑平衡体系是比较困难的。因为无法准确确定塑化时间、塑化扭矩等重要数值,因而缺乏控制塑化速率、熔体流动性(即熔体黏度)的依据。如果有一个参照物,即标准样或近似的标准样,这个问题就迎韧而解了。所以,确定润滑平衡的实验程序首先是标准样的测试。标准样最好选择加工性能好、品质优良、同一类加工设备生产的同一类产品的高速搅拌混合料。

  (1)标准样的测试:把一定质量的试样加到扭矩流变仪中,在一定转速及温度下测小其塑化时间、塑化扭矩及热分解时间等参数。

  (2)改变内润滑剂的品种和数量,改变塑化扭矩值使其接近标准样的数值。也就是改变pvc熔体流动性,即熔体粘度。

  (3)在基本调整好树脂熔体粘度或塑化扭矩的前提下,通过改变外润滑剂的品种与数量,调整塑化时间,使之比标准样略有延长,大概延长3%左右。外润滑剂在一定范围内也能影响塑化扭矩,随着外润滑剂用量的增加,塑化扭矩值也有所降低。

  要特别注意的时的塑化扭矩值绝对不能高于标准样的数值,必须比标准样的塑化扭矩值略低,约降低1%~2%为宜。如果塑化时间已经比标准样延长了3%左右,而塑化扭矩仍然达不到要求时,可以按比例增加内、外润滑剂的用量,直到塑化时间及塑化扭矩均达到要求为止。因为从扭矩流变仪实验得到数据的微小差异均可对实际工业生产造成巨大的影响。

  (4)防粘附性:如果塑化扭矩及塑化时间基本满意以后,防粘附性仍然不足,可以适当按比例增加内、外润滑剂的用量,如果感觉物料已经不粘流变仪混合头的转子,则有可能是润滑剂总量过量,达到了高水平的润滑平衡。可按比例适当减少内、外润滑剂的用量,直至有些轻微发粘时为止。在此基础上以微调方式适当地补加内、外润滑剂,直至不发粘,再稍多加一点,这是较低水平的润滑平衡,也是较接近实用水平的润滑平衡。高水平的润滑平衡虽然可以稍提高树脂混合料的热稳定性,延长热分解时间,略微降低热稳定剂的用量,减少配方成本,但外润滑剂的析出现象有可能较严重,对连续生产不利,停机次数有可能增加,生产率有可能下降,并带来诸多不便,也可能影响产品质量及二次加工性能。因为内、外润滑剂毕竟是小分子的加工助剂,能满足加工及制品质量要求扶p可』口入量过多则势必影响制品的力学性能。

  (5)放大实验:把实验(4)初步确定的配方在生产中进行放大实验,考察并发现存在的问题,如粘附严重或扭矩过大,主机电流过大,或塑化率过大、过小等。可以有针对性地调整润滑体系。如此反复几次即可设计出比较满意的、并能满足特定设备及工艺要求的润滑平衡体系。

  (6)如果没有标准配方,可向有技术力量的国外大型热稳定剂或润滑剂的生产厂商索要参考配方,按参考配方试生产一次,找出加工过程及制品质量存在的问题。加工性问题包括熔体黏度是否过高、主机扭矩值或主机电流是否过大、操作是否平稳、连续开车时间是否过短、粘附性是否严重等问题。制品质量问题包括内在质量是否符合标准、二次加工性是否满意。外观质量问题包括:颜色是否泛黄、或有黑点、黑灰色或黄色条纹,表面是否光亮、内壁是否凹凸不平等。同时用同一配方在扭矩流变化仪上进行实验,把流变实验结果与大生产中出现的问题相互对照,找出内润滑或外润滑不足,或是内、外润滑均不足的原因。然后按上述实验程序进行改进实验,或用价格低的产品对原参考配方中的进口润滑剂进行取代实验。

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