Разновидности ПВХ, их производство и применение. Пеноэкструзия, литьё под давлением

Специально разработанный слой обычно состоит из первичного ПВХ, чтобы покрыть более дешевую первичную шлифованную или вспененную часть для придания поверхности глянца, особого цвета и чистоту с, возможно, хорошими погодными характеристиками. Детали процесса были описаны в других наших циклах, посвящённым производству труб с различными стенками, поэтому здесь касаться этого вопроса подробно мы не будем. Выдавливание представляет собой особую проблему для экструзии ПВХ и представляет собой образование нежелательных отложений в процессе экструзии, затрагивая винты, матрицу, калибратор и т. д. Извлечение обычно вызывается несовместимостью или реакциями, возникающими из-за ингредиентов композиции в сочетании с условиями обработки. Несколько аналитических методов были использованы при изучении раскатывания с использованием специально разработанной матрицы и калибратора и механизмов, описанных в предыдущей части.

Экструзия пены PVC-U хорошо известна уже с 1960-х годов, но в последнее время более быстрое развитие произошло благодаря усовершенствованным специальным машинам и технологиям. Дополнительные преимущества для тех, которые связаны с твердым ПВХ, — это минимальный вес изделий и экономия средств. Здесь возможны два процесса. Прежде всего это свободное пенообразование, при котором вспенивающийся газ свободно расширяется в экструдате расплава, когда он покидает головку, направленную в калибратор. И второй процесс — это расширение внутрь (так называемый процесс Celuka), когда экструдат подается на стенки калибратора через части матрицы, а «торпеда» создает пространство, в которое расширяется экструдат. Матрица и калибратор имеют одинаковый размер, и в результате этого процесса создаётся особая оболочка на поверхности экструдата. Был рассмотрен и процесс экструзии вспененных продуктов с помощью двухшнековых экструдеров, а также во многих исследованиях приведены перечень оборудования, инструментов и процессы для производства труб, листов и профиля из пенопласта, а также сделан общий обзор рынка.

Приведены технические данные о линиях экструзии пенопластового листа из PVC-U, включая матрицы и калибраторы. Использование технологических добавок облегчает пенообразование и удержание клеток в фазе расплава, и их функция была пересмотрена. Статистический экспериментальный дизайн был использован для изучения эффектов вспенивающих агентов, технологических добавок и наполнителей в составах пены PVC-U с целью прогнозирования оптимального состава. Оптимальные условия экструзии для материала хорошего качества также были определены для одношнекового экструдера. Были проведены фундаментальные исследования для понимания взаимосвязи физических свойств с плотностью пены. Степень плавления в процессе пенообразования была изучена с использованием DSC. Сообщалось об альтернативном процессе производства пены ПВХ с использованием технологии микроклеточной пены, не требующей модификатора ударной вязкости, для тонкостенного профиля. Подтверждение концептуальных экспериментов подтверждает удовлетворительную твердотельную экструзию гранул ПВХ, предварительно вспененных в периодическом твердотельном микроклеточном процессе.

Литьё под давлением представляет собой прерывистый процесс, который подразумевает производство изделий в окончательной форме. При этом процессе мобильный поршневой шнек транспортирует и проталкивает материал через сопло в форму. Относительно высокая вязкость расплава и термическая стабильность ПВХ требуют пристального внимания в отношении температуры и условий сдвига. Наиболее важными этапами процесса являются подготовка расплава и заполнение формы, чтобы минимизировать нагревание при сдвиге, вызываемое чрезмерным противодавлением, скоростью шнека или скоростью впрыска. Лучше всего при таком процессе использовать винтовые и пресс-формы. Применения PVC-U, обычно основанные на низкомолекулярном полимере, охватывают области строительства и телекоммуникаций. Состав и критерии эффективности были оценены для виниловых формовочных смесей. Применения PVC-P включают обувь, автомобильные, медицинские и электротехнические изделия.

Была разработана модель для прогнозирования деградации во время формования на основе спиральной формы и использования математических уравнений. Напряжения, налагаемые на материал во время впрыскивания, могут привести к нежелательной усадке и указывают на температуру, при которой появляются деформации. Математическая модель была разработана, чтобы обеспечить основу для интерпретации данных усадки. Была определена карта распределения различных относительных температур, достигаемых во время впрыска. Использование флуоресценции с разрешением по времени позволило оценить остаточные напряжения на слое оболочки ПВХ-форм. Чтобы уменьшить количество поверхностных дефектов на фитингах из ПВХ, влияние условий литья под давлением было изучено экспериментально и методом конечных элементов, что позволило оптимизировать условия обработки.

Проблема отказа деталей в обслуживании была решена использованием диагностических аналитических инструментов. Совместное литьё PVC-U с другими термопластами (ПВХ, полипропилен, акрилонитрил-бутадиен-стирол и поликарбонат, армированный стекловолокном) было исследовано с использованием единого процесса экструзии и заданием определённых свойств. Полипропилен был единственным полимером, который не обладал хорошей адгезией. Механические свойства других образцов были промежуточными между свойствами составляющих полимеров. В следующей части рассмотрим выдувное формование, которое используют чаще всего для производства тонкостенных контейнеров из PVC-U. Выдувное формование сочетает в себе высокую прозрачность, достаточную жёсткость и хорошие барьерные свойства. Однако использование ПВХ в этой области значительно сократилось из-за перехода на полиэтилентерефталат (ПЭТ) по соображениям стоимости.