(石河子天偉化工有限公司,石河子市,832000) 李志龍 宋 斌
聚氯乙烯(PVC)糊樹(shù)脂屬于聚氯乙烯樹(shù)脂的一個(gè)產(chǎn)品分枝。PVC 糊樹(shù)脂以其高分散性的粉料用于糊料加工而得名,由于其成糊性能優(yōu)良,以及分散性能良好,主要應(yīng)用于PVC 樹(shù)脂的軟材料領(lǐng)域,比如手套、人造革、玩具等。
20 世紀(jì)80 年代我國(guó)通過(guò)引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)與裝備,使PVC糊樹(shù)脂產(chǎn)能、產(chǎn)量、產(chǎn)品質(zhì)量均得到大幅提高,可生產(chǎn)多種型號(hào)產(chǎn)品。到2010 年,除部分高端產(chǎn)品外,國(guó)產(chǎn)PVC糊樹(shù)脂質(zhì)量已完全能夠滿足國(guó)內(nèi)需求,尤其是普通PVC糊樹(shù)脂市場(chǎng)已呈飽和狀態(tài),導(dǎo)致市場(chǎng)供大于求[1]。為擴(kuò)大應(yīng)用范圍,徹底解決糊樹(shù)脂產(chǎn)能過(guò)剩問(wèn)題,天偉化工有限公司研發(fā)出一種新的材料—硬質(zhì)糊樹(shù)脂發(fā)泡材料,它不僅可以用在建筑外墻保溫上,而且還能用在風(fēng)電葉片、船舶夾層等領(lǐng)域,大幅度擴(kuò)展了糊樹(shù)脂的使用范圍,下面對(duì)其生產(chǎn)工藝加以介紹。
對(duì)于常見(jiàn)的發(fā)泡材料,其加工方法一般有三種,分別是擠出成型、注塑成型、模壓成型。三者各有特點(diǎn),擠出成型能實(shí)現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn),其效率最高;注塑成型其采用模具加工,精度較高;模壓成型設(shè)備投資小,制品力學(xué)性能最佳。
通過(guò)對(duì)上述三種加工方法的比較以及對(duì)自身材料性能的研究,我們決定采用模壓成型來(lái)生產(chǎn)糊樹(shù)脂硬質(zhì)發(fā)泡材料。一方面模壓成型工藝操作簡(jiǎn)單,便于實(shí)施。另一方面模壓工藝制做的制品力學(xué)性能非常優(yōu)異,使糊樹(shù)脂發(fā)泡材料可以應(yīng)用在一些高端領(lǐng)域。
確定發(fā)泡工藝后,我們單獨(dú)對(duì)模壓發(fā)泡工藝進(jìn)行了深入的研究和學(xué)習(xí),尤其對(duì)其常用配套設(shè)備及使用方法做了重點(diǎn)了解,最終將我們的生產(chǎn)工序確定為混料、發(fā)泡、后處理、修剪四個(gè)工序,具體操作工藝如下。
2.2.1 混料
先將粉料做水分測(cè)定實(shí)驗(yàn),保證每種粉料水分含量不能超過(guò)1%,若有不合格者需先進(jìn)行干燥處理,否則不僅會(huì)使制品表面性能受到影響,而且會(huì)使發(fā)泡材料在后處理階段嚴(yán)重收縮,影響發(fā)泡倍率。待粉料水分檢測(cè)合格后,按配方稱去粉料和穩(wěn)定劑,加入高速攪拌機(jī)中,攪拌30min 后備用(鍋內(nèi)溫度小于60℃);按配方稱去溶劑和其他助劑,用分散機(jī)在1 200r/min 下攪拌5min;將上述混好的粉料和溶劑加入到捏合機(jī)中,攪拌30min 后得到混合均勻的漿料備用。
2.2.2 發(fā)泡
啟動(dòng)發(fā)泡機(jī),將清理干凈的模具放入到發(fā)泡機(jī)熱板上進(jìn)行預(yù)熱,設(shè)定發(fā)泡溫度在130~180℃之間,發(fā)泡時(shí)間約1~2h,將混好的漿料無(wú)間隙的填充到模具當(dāng)中,加蓋蓋板后合模。經(jīng)升溫、保壓、冷卻三個(gè)階段后,開(kāi)模得到初始發(fā)泡板。
2.2.3 后處理
將得到的初始發(fā)泡板放入60~120℃的烘箱中進(jìn)行二次發(fā)泡,觀察其發(fā)泡狀態(tài),約4h 后取出。將預(yù)處理好的板子放到切割機(jī)上去除上下表皮,然后讓其冷卻至室溫后養(yǎng)生24h,最后放入60~80℃烘箱24h緩慢除去溶劑后備用。
表1 發(fā)泡材料測(cè)項(xiàng)目及檢測(cè)結(jié)果
2.2.4 修剪
上述得到板子放置到裁樣機(jī)上,去除四周多余的部分,得到成品板。
確定成型方法和生產(chǎn)工序后,我們對(duì)其進(jìn)行簡(jiǎn)單整合,制作了工藝流程圖,具體如圖1所示:
圖1 硬質(zhì)糊樹(shù)脂發(fā)泡材料工藝流程圖
按照上述工藝,我們生產(chǎn)出了理想的硬質(zhì)交聯(lián)糊樹(shù)脂發(fā)泡板,經(jīng)權(quán)威機(jī)構(gòu)檢測(cè),得到的檢測(cè)數(shù)據(jù)顯示,糊樹(shù)脂發(fā)泡板性能完全滿足外墻保溫材料使用要求,達(dá)到了我們預(yù)期的目標(biāo)。同時(shí)其阻燃性能突出,解決了目前市面上保溫材料易燃的問(wèn)題,極大地保障了人民生命財(cái)產(chǎn)的安全,為產(chǎn)品的推廣奠定了基礎(chǔ),具體檢測(cè)結(jié)果詳見(jiàn)表1。
目前我公司經(jīng)過(guò)對(duì)上述工藝路線探索研究,完成了實(shí)驗(yàn)室小試驗(yàn)證,成功制取了滿足外墻保溫要求的產(chǎn)品。為了加快產(chǎn)品工業(yè)化推廣,我們將依托現(xiàn)有加工體系,繼續(xù)優(yōu)化工藝流程,提高產(chǎn)品性能,擴(kuò)展更寬的應(yīng)用領(lǐng)域。