杜邦Hytrel挤压成形系列产品指南8355.docx
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1、杜邦Hytrel 擠壓成形系列產品指南熱塑聚酯彈彈性體簡介 這這份指南旨旨在提供HHytreel熱塑聚聚酯彈性樹樹脂的最新新信息。 杜邦公司司一直致力力於爲Hyytrell 用戶提提供最即時時的產品數數據,處理理方法及技術方面面的資料。 本本指南中所所提到的材料料均是結合合杜邦公司司的研究室室技術經驗驗和實踐知知識研發的的。 Hytreel是杜邦邦公司熱塑塑聚酯彈性性體系列產產品的注冊冊商標。 Hytreel 系列列產品同時時具有高性性能橡膠和和軟質塑料料的許多理理想特性。 強韌性和彈彈性 防變形,防防衝擊,抗抗挠曲性 低溫彈性 高溫下性能能保持 抗烴類化合合物,烴類類油,烴類類溶劑杜邦科科學
2、創造奇奇蹟!目錄Hytreel熱塑聚聚酯彈性體體擠壓成型應應用和產品品等級選擇擇熔體屬性擠壓成型的的基本設備備擠壓機的大大體設計擠壓機桶螺杆設計篩子和斷路路噐板適配噐, 頂部結構構和模具熔制泵儀器擠壓機操作作 樹樹脂處理概概括介紹 安安全防範 吸吸水和乾燥燥處理 乾乾燥 啟啟動, 停停止和淨化化步驟 設設備清洗添加濃縮劑劑和色素廢料回收 擠壓成型加加工過程 概概要 剖剖面擠壓成成型 單單絲 線線材坯 熔熔體鑄造管道自由擠擠壓成型 管管道真空較較準 熱塑聚酯彈彈性體 熱熱塑聚酯彈彈性體是嵌嵌段共聚物物,包含結結晶的聚丁丁烯对苯二二酸盐(或或酯)和非非結晶的長長鏈乙二醇醇兩種結構構。 其屬屬性由這
3、兩兩種結構的的比例及其其化學組成成共同決定定。除了滿滿足一些特特殊應用的的要求,大大多數Hyytrell產品都不不含有也無無需使用添加劑劑來提高其其性能。如如有此需要要,則可以使用一些專專門的化合合物或是濃濃縮劑。Hytreel系列產產品可分爲爲如下四類類:1. 一般使用級級,通用的的加工特性性,通常成成本較低,適適用於多種擠壓成形形運用。2. 高性能級,能能提供更多多機械性能能以滿足更更高需求。3. 特別級,具具備一些特特性或是加加工特點.4. 含相對較高高濃度的特定的的提高性能能的添加劑劑的母料或或濃縮劑, 需與其它Hyytrell等級產品品混合。不不能直接使使用,需先先降低其濃濃度。成品
4、Hyttrel熱熱塑聚酯彈彈性體通常常是呈圓柱狀包裝裝的,其密度大概概是7000kg/mm3。產品品用多層防防潮牛皮紙紙包裝以每每包25kkg的規格包裝裝並堆放成成垛,每垛垛有40包包,即10000kgg. 再用薄膜包好堆堆放在一次次性的木制制貨盤上。大大多Hyttrel產產品都可以以用含防潮潮層的包裝裝層成批包包裝。 詳詳細情況請請咨詢杜邦邦區域代表表。 擠壓成型應應用和產品品等級選擇擇 HHytreel系列產產品的卓越越性能及加加工特點使使其能滿足足許多應用用的要求。這些特性包括: 機械強度,耐用性,動態彎曲性,抗腐蝕性,使用溫度範圍廣。這些特性在許多方面都得到了廣泛的應用,如:管道系統/
5、 傳送帶/ 擠制葉型/ 水管心軸/ 绳索及電纜包層/ 薄膜/ 電線電纜等。 很很多Hyttrel系系列產品都都適合用擠壓成型型進行加工。就就屬性和適適用性而言言,在選擇擇最適合的的產品類型型以滿足特特定的應用用要求時應應參考Hyytrell產品資料料及擠壓成成型應用工工程聚合物物,詳情請咨咨詢杜邦工工程應用聚合物物區域代表表, 也可可登錄公司司網站pllastiics.dduponnt.coom或m. 加加工處理時時應考慮到如下方面面: 質地較軟的的產品更適適合用於固體自由擠擠壓成型。Hytrel系列有多種產品, 硬度可以達到肖氏硬度55D(含), 特別是那些熔體流動率較低的產品. 雖然對於某
6、某些質地較硬的的或是熔體體流動率較較低的一些些中空的塑塑料葉型產品來說, 使用真空空較準模具具也能達到一一定的效果果. 但是, 對於Hyytrell產品, 其複雜的的塑形擠壓壓成型使用用真空標準準模具一般般是不可能能的. 管道系統的的真空較準準最好用硬硬度最高的的產品級別別. 肖氏硬度在在45D及及以上的產產品級別就就能達到理理想的較準效果果. 在適當的加加工條件下下, 產品品的中間屬性可可以通過在在擠壓成形前前混合Hyytrell 產品原原料來達成. 但是, 操作之之前請咨詢詢您的杜邦邦區域代表表以得到專專業合理的的建議.熔體屬性通過擠壓成成型方法加工HHytreel產品, 其加工工能力很大
7、大程度上取取決於熔體體的特性. 而熔體又又是由所選選Hytrrel產品品級別以及及擠壓機內內的加工環環境共同決決定的.在Hytrrel產品品擠壓成形形過程中需需要考慮到到一些大體體的熔體屬屬性: 所有級別的的產品都有有一個相對對精確的熔點點, 並且且這個熔點點會隨着硬硬度和結晶晶率的增加而而升高. 熔融粘度則則取決於熔熔化溫度. 但是產品硬度越越高, 所所需溫度也也越高. 結晶率通常常會隨硬度度的升高而而升高. 因此, 對於未結結晶的熔體體, 其過過度冷卻能能力會隨硬硬度的升高高而下降.在Hytrrel擠壓壓成型產品品中, 熔熔融粘度在在剪切速率率和溫度方方面的作用用如圖1和和圖2所示示.Hy
8、treel聚合物物具有相對對穩定的粘粘性與剪切切速率比曲曲線, 特特別是在擠擠壓成形中中典型的較較低的剪切切速率下. 這就是說說, 例如如: 高速速剪切螺杆和模具具設計不會會像其它聚聚合物一樣樣降低產品的的熔融粘度度, 但是是也許會引引起溫度不不必要的升升高(參見見第三頁螺螺杆設計分分段).從圖2可以以看出熔化化溫度相對對較小的波波動就能引引起熔融粘粘度很大的的變化. 因此, 在允許範範圍內適當當降低熔化化溫度可以保證更高高的熔化強強度, 從從而使壓出出膠材的性能更爲穩穩定. 同時也說說明了在HHytreel樹脂的的擠壓成形形過程中, 對熔化化溫度的適適當控制是是一個很重重要的因素素.擠壓成型
9、的的基本設備備擠壓機的大大體設計 經經驗表明, 最好的的Hytrrel產品品是在單螺螺杆擠壓機機設計下得得到的. 雙螺杆擠擠壓機往往往會產生過過高的剪切切率, 因因此不推薦薦使用. 因爲Hyytrell產品在其其加工過程程不會產生生明顯的揮揮發性物質質, 所以以也不需要通通風設備. HHytreel產品製製造過程中中可能會用用到熔制泵泵, 具體體操作將會會在後面介介紹(詳見見第五頁).需要特別注注意所制熔熔體的的均均一性和質質量. 恒溫下下持續的純淨淨熔體的傳傳送能力和在一一定螺杆速速度範圍內內理想對熔制溫度度的保持能力是是達到良好好的擠壓成成型目標的前提.擠壓機發動動機應當能能在較寬的的速度
10、範疇疇內提供良良好的速度度控制和調調節. 發發動機要有有一個自動動的電流限限制以防止止過度轉力力矩引起螺螺杆損壞.安全設施 除除了自動電電流控制器器, 擠壓機發發動機中還還應配備如下的保保護設施以以防止人員員傷亡或是是機器設備備的損壞. 壓力傳感噐噐, 安裝裝在流體通通道的螺杆杆之後, 斷路噐板板之前的位位置. 壓壓力指示噐噐應有一個個高壓強報報警裝置, 同時還還應有一個個斷流噐裝裝置以在任任何可能損壞擠擠壓機的行爲發生生之前切斷整整個設備的的電源. 爲進一步安安全考慮, 應在上上述傳感位位噐位置安安裝一個高高壓斷開盤盤, 用於於當壓力指指示噐上的的壓強高於於報警設定定置和斷流流噐設定值值時斷
11、開電電路. 安培計, 用來讀取取發動機的的電流, 能有效幫幫助監控噐噐啟動和運運行螺杆轉力矩矩.發動機機上異常的的偏高電流通通常表示擠擠壓機內局部溫度度偏低, 低電流或或是波動電電流則可能能意味着出出現進料問問題甚至錯錯誤的螺杆杆設計.建築材料 HHytreel熱塑聚聚脂彈性體體在熔化狀狀態下對金金屬是不具具腐蝕性的的. 螺杆杆表層應固固化(氮化化), 但但是無需使使用具防腐性能的合金金材料.送料斗和進進料口 單單螺杆擠壓壓機上常用用的高架的的或是切線線型的進料料口就能滿滿足Hyttrel產產品的加工工要求. 建議用水冷卻進進料口以防防止樹脂在在進入螺杆杆時溫度過過高, 這這樣既能保保障物料的
12、的運送, 同時還能能保護動力力軸承.乾燥裝置 如如後文所述述(詳見擠擠壓機操作作, 第六六頁), 加工處理理Hytrrel產品品時必須保保持乾燥環環境, 我我們建議的環境境濕度爲00.08%(或低於該該值)以確確保沒有明明顯的聚合合物水解現現象發生或或是出現擠壓成成型過程中中的粘度損損失. 可可以通過乾乾燥處理聚聚合物來達達到該濕度度. 擠壓壓機內可以以安裝一個個尺寸合理理的除濕進進料斗, 或是一個個小型的密密封進料斗斗, 這樣樣就可以從從一個單獨獨的乾燥裝裝置直接連連續的送料料. 如果果沒有乾燥燥裝置, 那就需要要特別注意意確保Hyytrell材料在打打開包裝後後暴露在空空氣中不得得超過幾分
13、分鐘(詳見見擠壓機操操作).擠壓機桶 適適用於如尼尼龍, 氯氯綸織物和和聚烯烴材材料等的普普通熱塑性性塑料加工工, 通常常也適用於於Hytrrel系列列產品的加加工生產. 長長度和直徑徑比應爲224:1或或是高於此此值能爲良良好擠壓成成型提供最最佳的熔制制效果. 在在螺杆各段段和擠壓機機桶壁之間間的小間隔隔對於防止止熔化的樹樹脂回流和和可能的擠擠壓機輸出出時的波動動非常有效效. 對於螺杆直直徑在50毫米米以內的擠擠壓機, 建議的最佳間隔隔距離爲00.08毫毫米到0.10毫米米, 更大大型的擠壓壓機最佳間間隔距離則則應保持在在0.100毫米到00.16毫毫米之間. 應對間間隔距離進進行定期檢檢查
14、, 並並且在需要要的時候對對螺杆和擠擠壓機桶進進行清理整整修. 現現代擠壓機機中通常會有有一個集中中冷卻桶進進料區, 該區中有有軸線狀的的凹槽以保保證能有效效的進料. 研究發現現, 有一一些帶槽的擠壓壓桶設計在在熔制或壓壓縮階段會會造成過度度的剪切, 同時還還會引起溫度的的急驟上升升和發動機機電流升高高. 在軟軟質地Hytrrel產品品的製造過程程中, 由由於原料顆粒熔熔化不充分分或粘度不不夠, 擠擠壓桶內也也可能出現現一些其它它問題, 這樣的的擠壓桶因因此也就不不適合加工工製造Hyytrell系列產品品. 擠擠壓桶內至至少應設有有四個熱控控制區(小小型擠壓機機3個即可可) , 每個控制制區的
15、溫度度均由一個個單獨的溫溫差電偶和和相應的控控制噐來控控制. 通通過鼓風機機或是水來來保證各區區的充分冷冷卻, 並並且能對各區進行獨立操操控.螺杆設計 擠擠壓機中最最重要的結結構就是螺螺杆, 其其設計直接接決定了熱熱塑性塑料料加工的成成敗與否, 這對Hyttrel 產品也不不例外. 對對於大多HHytreel擠壓成成型產品來來說, 簡簡單的三區螺杆就就能滿足需需要. 這這三個區長長度大致相相當, 分分別是進料料區, 壓壓縮過渡區區和測定區區. 理想想的長度與與直徑比應應爲24:1或是更更高, 這這樣可以保保證壓出膠膠材的良好好的保持性(如如最低溫度度和氣壓的的變化). 定距螺杆杆的壓縮比比應介
16、於22.5:11到3.55:1之間間, 具體體則取決於進料料槽深度除除以測量槽槽的深度所所得值(表表觀壓縮比比率)的大小. 進料槽和和測量槽的的深度很重重要, 如果進進料槽過深深卻不夠長長, 就會會引起進料料不足以及及硬質地Hytrrel產品品的異常產產出, 在螺杆直直徑較大的的擠壓機中中尤是如此此. 如果測量量槽過深, 就會引引起熔化體體溫度的不一致; 而測量量槽過窄的的話, 由由於過度剪剪切, 則則會引起熔熔體過熱. 螺螺杆應有一一個圓形尖尖或是圓錐錐形尖以避免免在螺杆前前端出現“盲點”發生聚合物物降解現象象. 用用於Hyttrel產產品加工分分級加工模模式的典型型的三區螺螺杆具體如如圖3
17、所示示. HHytreel系列產產品的加工工生產並不不推薦使用用含有高速速剪切區, 物料混混合設備, 減壓區區等複雜裝裝置的設計計結構. 這些設計計由於剪切切過於強烈烈, 可能能會引起局局部溫度過過高, 而且常常常會很難達達到理想的的熔化溫度度和產生較高的的發動機驅驅動轉力矩矩.然而, 一一些附帶“屏障”的螺杆設設計在Hyytrell產品生產產應用中非非常成功, 特別是是在臨界擠擠壓操作(如高速管管道擠壓成成型)的保保持恒定熔熔體特性方方面. 這這些螺杆設設計可用於區分分物料是處處於固體還還是熔化階階段, 同同時還能給給壓縮區提提供相對較較慢且控制制得當的剪剪切速率.雖然螺杆的的進料區有限限冷
18、卻在排排除大型擠擠壓機的非非正常進料料故障(輸輸出減少)時確實行之之有效, 但是Hyttrel系系列產品的的加工通常常不用進行行內部螺杆杆冷卻.如需了解螺螺杆設計的的更多信息息, 請咨咨詢您的杜杜邦銷售代代表.篩子和斷路路噐板流線型設計計的斷路噐噐板(如兩兩面打孔)通常會夾夾緊固定在在擠壓機桶桶的末端和和頂端之間間. 其作作用是將物物料從螺杆杆轉換至線線性流動, 同時在在螺杆上產產生背壓並並支撐由幾幾層細絲網網組成的篩篩子組. 篩子組的用途主主要有兩個個: 過濾雜雜質或熔體體流中的未未熔化物料料; 確保保螺杆末端端有充足的的背壓來形形成均一的的熔體及恒恒定的輸出出壓強.篩子組應當當包括兩個個8
19、0目篩篩或是更細細的篩子, 並且另另外還有一一個40目目篩在下游游緊靠斷路路噐板處做做爲支撐. 對於要要求熔體極極度純淨的的臨界操作作, 則需需使用更細細的篩子(如1200目篩或是是150目目篩).爲了避免熔熔體在穿過過篩子時出出現壓強降降低過多進而而造成熔體體的損失, 對篩子子進行常規替替換非常必必要的. 當使用更細的的篩子時, 應當每每12到224小時進進行一次更更換. 機器長期期的停止運運作後或要要加工一種種新的聚合合物類型也也應更換篩篩子.良好的外部部供熱對於於擠壓機的的斷路噐板板區來說是是必不可少少的. 啟啟動正常加加工狀態時時應當供給給充足的熱熱能以迅速速升高該區區的溫度, 從而保
20、保證所有殘殘留的聚合合物都能徹徹底熔化. 因爲斷斷路噐板區區通常會散散失大量熱熱量給周圍圍的空氣, 因此該該區的加熱熱噐設計非非常關鍵.適配噐, 頂部結構構和模具 適適配噐和頂頂部結構都必須須是流線型型設計的. 流體通路路不包括橫截截面的突躍躍處和斷面面處(如由由裝配接合合誤配或是是設備損壞壞造成的斷斷面), 或是其它它可能引起起“盲點”的位置. 這些流流體停滯的的小區域會會使局部聚聚合物降解解度升高, 進而將將降解的樹樹脂混入到熔體體流中去. 如果由由於流體通通路橫截面面過大從而使流體體速度減慢慢, 也有有可能引發發類似的問問題. 因因爲適配噐噐的加熱噐噐通常衹是是一片很重重的金屬, 所以加
21、加熱噐應是是充分涂膠膠的. 由由於適配噐噐和頂部結結構的型號號和能量需需求常常會有所所不同, 因而能單單獨控制各各部分的溫溫度尤爲重重要. 模模具結構延延伸到了擠擠壓機頂部部結構以外外, 但是是仍然應有有其相應的的熱電偶和和溫度控制制噐. 用用於特殊的的擠壓成型型加工的頂頂部結構和和模具, 如管道系系統擠壓成成型, 請請參考本指指南中的擠擠壓成型加加工合理步步驟.熔制泵 在在諸如高速速管道系統統擠壓成型型的加工處處理中, 熔制泵能能有效提供供非常恒定定的輸出率率. 熔制制泵通常會會在擠壓機機頂部結構構之前安裝裝, 並且且在上游下游游均配有壓壓力傳感噐噐, 以便便通過壓力力差來控制制擠壓機內內螺
22、杆的速速度. 應應當注意確確保熔制泵泵的設計不不會產生過過高的剪切切散熱(如如在小型泵泵高速運作作的時候), 否則則下游的熔熔體溫度會會過高.儀器设备擠壓機的功功能是在恒恒溫恒速下下抽空熔化化的熱塑性性塑料. 使用精密儀儀器是保證證產品質量量的首要前前提. 評估擠壓機機性能不但但對確定熔熔體的壓強強和溫度非非常重要, 對提供供恰當的控控制方法也也是很重要要的.壓力指示噐噐 在在擠壓成型型中應對熔熔體壓強實實行監控, 特別是是在啟動階階段. 在在啟動階段段對熔體壓壓強的記錄錄和監控能能反映物料料流量是否否正常或是是否存在進料料問題或是是凍結情形形. 而在生產階階段, 壓壓強的變化化則能反映映熔制
23、塑料料的輸出及及粘性的變變化. 爲爲了達到精精確的測量量和快速的的回應, 推薦使用用帶有電子子指示噐的的隔膜式傳傳感噐. 傳感噐的的安裝位置置最常見的的是在緊靠靠在篩子組組的前面, 因爲此此處是最有有可能產生生高壓的地地方. 但但是, 再再另外安裝裝一個傳感感噐在擠壓壓機頂部以以指示模具具附近的輸輸出壓強也也是很有用用的. 長期或是是短期的壓壓強波動都都可能會影影響產品的的質量和均均一性, 因此通過過連接傳感感噐輸出數數據到數據據存入噐或或圖表記錄錄噐持續的的進行熔體壓壓強監控是非常常有益的.溫度控制噐噐 因因爲Hyttrel產產品的熔體體粘度受溫溫度影響很很大, 所所以擠壓機機內較小的的壓強
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