pvc內(nèi)、外潤滑劑平衡的多樣性以及“相容度”影響潤滑劑的作用和屬性。這些均給配方工作者在選擇和應(yīng)用潤滑劑時帶來諸多不便。因為選擇潤滑劑既沒有“理論”指導(dǎo),也沒有帶有普遍意義的規(guī)律可供參考。雖然如此,仍然有一些經(jīng)驗可供參考。
選擇PVC潤滑劑的一般原則
如前所述, 要合理兼顧PVC 樹脂的流動性、防粘性及塑化速率。也就是一定要使內(nèi)、外潤滑作用平衡,達(dá)到能經(jīng)濟(jì)、連續(xù)生產(chǎn)的目的。
研究與實踐表明:并不是100 %塑化的制品質(zhì)量最好,力學(xué)性能最高[8 ,9 ]。另外,出于多種原因的考慮,不同的制品對塑化程度均有不同的要求。不完全塑化,不僅質(zhì)量好,產(chǎn)量高, 能耗低, 并且可以降低熱穩(wěn)定劑用量,有利于降低成本,提高產(chǎn)量。在充分考慮熱穩(wěn)定劑及其他助劑等因素對潤滑劑影響的前提下,通過調(diào)整內(nèi)、外潤滑劑品種與數(shù)量可以調(diào)控塑化速率,增加樹脂流動性及改善粘附性。
選擇潤滑體系的一般實驗程序
(1) 標(biāo)準(zhǔn)樣
用一個加工性能好, 品質(zhì)優(yōu)良的同一類設(shè)備生產(chǎn)同一類產(chǎn)品的高速攪拌料, 用扭矩流變儀做實驗。測試其塑化時間,塑化時扭矩及塑化峰寬度和峰后坡斜率。然后調(diào)整內(nèi)、外潤滑劑品種及數(shù)量,使其與標(biāo)準(zhǔn)樣盡量接近。
(2) 首先通過改變內(nèi)潤滑劑品種及用量來改變PVC 熔體流動性即熔體粘度(塑化扭矩值) 。
( 3) 在基本調(diào)整好熔體粘度(塑化扭矩值) 的前提下,通過改變外潤滑劑的品種與數(shù)量調(diào)整塑化時間(即塑化速率) 。當(dāng)然,增減外潤滑劑的數(shù)量或改變其品種時, 對塑化峰值亦有所影響。
(4) 防粘性
在熔體的流動性、塑化時間(速率)基本滿意以后,應(yīng)考察防粘附性是否足夠,如果防粘性仍然不足,可適當(dāng)按比例增加內(nèi)、外潤滑劑的用量。如果感覺防粘性已經(jīng)可以(不粘流變儀混合頭的轉(zhuǎn)子),這表明潤滑劑總量有可能過量(這是高水平的潤滑平衡) ,可適當(dāng)減少一些內(nèi)、外潤滑劑的用量,直至有輕微的發(fā)粘為止。在此基礎(chǔ)上適當(dāng)補(bǔ)加一些內(nèi)、外潤滑劑使它不發(fā)粘, 這是較低水平的潤滑平衡,也是較接近實際應(yīng)用水平的潤滑平衡。高水平的潤滑平均雖然可以改善PVC體系的熱穩(wěn)定性、降低熱穩(wěn)定劑用量、減少配方成本,但外潤滑劑的析出現(xiàn)象有可能較嚴(yán)重,對連續(xù)產(chǎn)不利。同時,有可能使停機(jī)率增加、生產(chǎn)率下降、廢品率上升,增大了生產(chǎn)成本,并帶來諸多操作不便, 甚至?xí)绊懚渭庸ば阅堋?/p>
(5) 放大實驗
把上述初步確定的配方在生產(chǎn)中進(jìn)行放大試驗,發(fā)現(xiàn)有何不足處,再有針對性調(diào)整體系,如此反復(fù)幾次即可設(shè)計出一組較滿意的潤滑平衡體系,達(dá)到經(jīng)濟(jì)、連續(xù)生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品的目的。
如果沒有標(biāo)準(zhǔn)配方, 可以向熱穩(wěn)定劑或潤滑劑的生產(chǎn)商索要參考配方,按參考配方試生產(chǎn)一次,找出存在問題,并按參考配方做Brabender 流變實驗, 參照流變實驗結(jié)果按上述試驗程序進(jìn)行改進(jìn),或用便宜的產(chǎn)品對原參考配方中潤滑劑進(jìn)行取代。
實驗數(shù)據(jù)對實際生產(chǎn)的影響
由于實驗物料量與大生產(chǎn)的物料量比例過于懸殊、實驗設(shè)備與實際生產(chǎn)設(shè)備差別太大、實驗中的物料與大生產(chǎn)中的物料所受的熱及剪切力的經(jīng)歷差別也太大等原因,從扭矩流變儀上所得到的實驗數(shù)據(jù)有微小的差異均有可能對大生產(chǎn)造成嚴(yán)重影響。下面列舉了三個配方的實驗結(jié)果及在生產(chǎn)中情況, 以供參考。
1 #配方是山東某廠用平行雙螺桿正常生產(chǎn)管材的混合料測得數(shù)據(jù)。2 #配方是外國某生產(chǎn)熱穩(wěn)定劑公司推薦配方,據(jù)稱在美國已經(jīng)廣泛地用于錐形雙螺桿擠出有機(jī)錫熱穩(wěn)定劑的管材,但是在平行雙螺桿擠出時,只能在遠(yuǎn)低于正常轉(zhuǎn)速時才能生產(chǎn)出合格管材,主機(jī)轉(zhuǎn)速稍一提高,
即會因主機(jī)扭矩太大而自動報警, 不能正常生產(chǎn)。分析一下上面的實驗數(shù)據(jù): 2 #配方較1 #配方塑化時間短了12s , 即短了414%的時間; 雖然2 #配方的塑化扭矩只比1 #配方大了2 %。但在用于實際生產(chǎn)時差別卻非常之大。
3 #配方是筆者在2 #配方基礎(chǔ)上改進(jìn)的配方, 塑化時間3 #比1 #延長20s , 延長7 %;塑化扭矩3 #比1 #小013N·m, 小了018 %。結(jié)果3 #配方可以正常地使用平行雙螺桿擠出合格管材。