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电缆新闻

电缆塑料挤出工艺学术

由于温度影响着塑料的熔融进程和熔体的流动性,因而挤出温度就和挤出工艺制品的质量有着密切的联系。有研究指出,低温挤出有以下优点:坚持挤出塑料层的形状比较容易;由于挤包层中热能较小,缩短了冷却时刻;此外温度低还会削减塑料降解,这对聚氯乙稀是很重要的。但挤出温度过低,会使挤包层失去光泽,并呈现波纹、不规则破裂等现象;另外温度低,塑料熔融区延长,从均化段出来的熔体中仍搀杂有固态物料,这些未熔物料和熔体一同成型于制品上,其影响是不言而喻的。温度对产品的物理性能影响是杂乱的,电缆乙烯类塑料绝缘层抗张强度与挤出温度有关,对应于很大抗张强度有一很佳挤出温度。进步低密度聚乙烯护套的挤出温度,能进步抗应力开裂强度。但也应当指出,挤出温度过高,易使塑料焦烧,或呈现“打滑”现象;另外温度高挤包层的形状稳定性差,收缩率添加,乃至会引起挤出塑料层变色和呈现气泡等。
      挤出物料的热量来自机筒加热和螺杆旋转剪切的粘性耗散和摩擦。前者在运转初期是很重要的,后者在运转稳定后是主要的。升高机筒温度很天然的会添加从机筒到塑料的热交换。在挤出稳定运转后,螺杆旋转剪切变形的粘性耗散和摩擦热量,常常会使塑料到达或超越所需温度。此刻机内控制系统切断加温电源,挤出机进入“天然挤出”进程,并应视情况对机筒和螺杆进行冷却。实践经验指出,冷却螺杆还有助于改进挤出质量,但同时也下降了挤出流率。改进质量是由于冷却使螺杆均化段的有用槽深削减,增强了剪切作用。挤出进程中温度不是孤立的,在流率不变,螺杆转数不变时,添加挤出温度会使挤出压力下降。在低流率下,温度对压力的影响是很明显的,但影响会随流率的添加而逐渐削减。挤出温度添加,还使所需螺杆的功率也下降了。
     由于塑料种类的不同,乃至同种塑料(如聚乙烯)由于其结构组成的不同,其挤出温度控制不尽相同。如下表,列出了电线电缆生产中几种塑料的挤出温度,应指出表中操作温度的比较,只有对同一设备才有意义。设备不同,机筒壁厚薄不一样,测温点的深浅不一样,而且测温仅是测机筒和机头的温度,与物料的实际温度也不一样,应随时观察挤出进程中塑料的塑化质量,并调理温控,所以表中所示的挤出温度仅供参考。
塑料挤出温度
塑料种类
加料段
熔融段
均化段
机脖
机头
模口
聚氯乙稀
130~140℃
150~170℃
175~180℃
170~180℃
170~175℃
170~180℃
聚氯乙稀
150~160℃
160~170℃
175~185℃
175~180℃
170~175℃
170~180℃
聚乙烯
140~150℃
180~190℃
210~220℃
210~215℃
200~190℃
200~210℃
聚乙烯
130~140℃
160~170℃
175~185℃
170~180℃
170~175℃
170~180℃
氟-46
260℃
310~320℃
380~400℃
380~400℃
350℃
250℃
     加料段选用低温,这是由加料段承担的“使命”决定的,加料段要发生足够的推力,机械剪切并搅拌混合,如温度过度,使塑料早期熔融,不但导致挤出进程中的分化,而且引起“打滑”,造成挤出压力动摇,并因过早熔融,而致混合不充分,塑化不均匀,所以这一段温度一般用低温。
     熔融段的温度要有幅度较大的进步,这是由于塑料在该段要完成塑化的缘故,只有到达一定的温度才干确保大部分组成得以塑化。
    均化段的温度很高,塑料在熔融段已大部分塑化,而其中小部分高分子组成没有开端塑化,就进入均化段,这部分组成尽管很少,但其塑化是有必要完成的,这时其塑化的温度往往需要更高。因而,均化段的挤出温度有所升高是必要的,有些时候,可以维持不变,而赖以塑化时刻的连续,完成充分塑化。
    机脖的温度要坚持均化段的温度或稍有下降,这是由于塑胶挤出筛板变旋转运动为直线运动,而且由于筛板上的孔将塑胶熔体分散为条状物,在进入机头时有必要在其熔融状态下将其互相压实,明显温度下降太多是不可的。
     机头承接已塑化均匀且由机脖压实的熔体塑料,起持续揉捏使之密实之作用,塑胶在此有固定的表层与机头内壁长期触摸,若温度过高,势必呈现分化乃至是焦烧,特别是在机头的死角处,因而机头温度一般要下降。
目前挤出机中模口选用的温度升高、下降都有实例,一般模口温度升高可使表面亮光,但模口温度过高,不但会造成表层分化,更会造成成型冷却的困难,使产品难于定型,易于下垂自行形变或压扁变形。
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