一、实验原理
热塑性塑料硬板多为半成品,作为热成型及二次加工的原材料,用于制作箱体、壳体、家具、防腐槽、复合装饰板等。本实验通过高速混合、双辊塑炼成片和热压成型制备PVC塑料硬板,加深理解PVC复合物配制及其工艺控制对产品外观和力学性能的作用,掌握压制成型特点和生产操作。
二、实验原理
PVC是应用很广泛的树脂之一。单纯的PVC树脂是较刚硬的原料,其熔体粘度大,流动性差,虽具有一般非晶态线型高聚物的热力学状态,但Tg~Td范围窄,对热不稳定,在成型温度下会发生严重的降解,放出氯化氢气体、变色和粘附设备。因此,在成型加工之前必须加入热稳定剂、加工改性剂、润滑剂、抗冲改性剂等多种助剂。压制硬PVC板材生产过程包括下列工序:①混合:按一定配方称量PVC及各种组分,按一定的加料顺序,将各组分加入到高速混合机中进行几何分散;②双辊塑炼拉片:用双辊塑炼机将混合物料熔融混合塑化,得到组成均匀的成型用PVC片材;③压制:把PVC片材放入恒温压制模具中,预热、加温加压使PVC熔融塑化,然后冷却定型成硬质PVC板材。
硬质PVC板材,可以制成透明的或不透明的两种类型。在配方设计中主体成分是树脂和稳定剂,适量加入润滑剂和其他添加剂,不加或少量加入增塑剂,使复合制品能够达到外观光洁,具有较高的热变形温度、冲击强度、刚性和耐化学稳定性。
三、实验用设备及配方
1.设备
SHR-10A高速混合机1台(张家港市曙光机械厂生产),SK—160B双辊炼塑机1台(上海橡胶机械厂生产),XLB型平板硫化机1台,不锈钢模板(型腔尺寸120mm×120mm)1付,浅搪瓷盘1个,水银温度计(0~250℃)2支,表面温度计(0~250℃)1支,天平(感量0.1g)1台,剪刀、手套等实验用具。
2.配方
表1 硬质PVC板材配方示例
| 原料 | 用量(理论) | 用量(实际) |
| PVC | 0.4kg | 0.40kg |
| DOP | 16~24ml | 22.0ml |
| 三盐基性硫酸铅 | 20~24kg | 23.0g |
| 液体石蜡 | 2~4mL | 2.5mL |
| CaCO3 | 40g | 40.0g |
| BaSt | 6g | 6.0g |
| CaSt | 4g | 4.0g |
图1 实验操作流程及条件
①按照配方在天平上称量树脂及各种添加剂的用量,经研磨后,依次加入配料盘中。
②利用混合机,混合配好的料。在混合时,要先加入干料,在19℃混合均匀后再加入液体状的DOP和液体石蜡的混合物,在20℃下混合充分,出料在配料盘中。
③在预热好的双辊混练机(前辊165℃、后辊160℃、前后辊间隔2~3cm)上,加入粉料进行混炼。将混炼成带状的材料打包成三角包,再放入混练机混合均匀,多次重复此动作,使原料尽可能的混合均匀。待颜色均匀后从混练机上出料。
④开启平板硫化机,将上、中、下三板都预热到180℃。将剪裁好的片材4张放入不锈钢模板之间,放到压机工作台的中心位置,加压。
⑤经过30min的保温过程后,减压,冷却,然后脱模,修边,PVC板材制品完成。
五、实验结果与讨论
⑴在组员的齐心协力和老师的帮助下,我们做出的产品表面光洁,成型较好,待冷却后表现出了良好的稳定性,实验是成功的!
⑵原料的混合时,一定要先加入干料混合均匀后再加液体料,避免结块和混合不均匀。不过在老师的指导下,我们成功的完成了混合。
⑶在混炼过程中,为了使物料混合均匀,打三角包是重要的手段。打包时要注意把带状的原料尽量全部折成三角,以便混合均匀。
⑷在成型时,注意把模板放在硫化机的中心位置,以免受力不均,使成模厚度不均。下载本文