Izdelava matrice ostaja velik izziv pri ekstrudiranju polimerov

Nabiranje usedlin na matrico je eden najpogostejših izzivov pri obdelavi polimerne ekstruzije. Ne glede na to, ali izdelujejo žične in kabelske spojine, pihane folije, cevi, profile ali inženirske plastične izdelke, se lahko pri predelovalcih polimerov po neprekinjenem delovanju pojavijo usedline materiala okoli matrice.

Čeprav se nabiranje materiala na orodju sprva zdi manjša težava pri vzdrževanju, lahko prekomerno kopičenje materiala postopoma vpliva na stabilnost ekstrudiranja, videz izdelka, učinkovitost proizvodnje in proizvodne stroške. Pogosto čiščenje prekine proizvodnjo, poveča količino odpadnega materiala in zmanjša splošno izkoriščenost opreme.

Ker se hitrosti ekstrudiranja še naprej povečujejo in polimerne formulacije postajajo vse bolj zapletene, je nadzor nad nabiranjem materiala v orodju postal vse pomembnejši za predelovalce, ki si prizadevajo za stabilno in visokokakovostno proizvodnjo.

Ta članek pojasnjuje:

• Kaj je nabiranje matrice
• Zakaj se pojavi med ekstruzijo polimera
• Kateri materiali so najbolj dovzetni
• Kako pogoji obdelave vplivajo na nanos na matrico
• Kako lahko aditivne tehnologije na osnovi silikona pomagajo izboljšati stabilnost ekstrudiranja

Kaj je nabiranje matrice?

Nabiranje ostankov polimerov, dodatkov, polnil, pigmentov ali produktov razgradnje okoli izhoda matrice med neprekinjenim ekstrudiranjem, se nanaša na postopno kopičenje ostankov polimerov, dodatkov, polnil, pigmentov ali produktov razgradnje okoli izhoda matrice.

Glede na materialni sistem in pogoje obdelave se lahko usedline pojavijo kot:

• Rjava ali črna kontaminacija
• Lepljivi ostanki polimerov
• Karboniziran material
• Bele obloge polnila
• Površinska kontaminacija okoli roba matrice

Stopnja nabiranja oblog na matriki se razlikuje glede na zasnovo formulacije, opremo za ekstrudiranje, temperaturo obdelave, strižno hitrost in združljivost aditivov.

Če se te usedline ne nadzorujejo pravilno, se lahko sčasoma prenesejo na ekstrudirani izdelek, kar vpliva tako na videz kot na konsistenco proizvodnje.

Zakaj pride do nabiranja orodij na matriki?

Nabiranje oblog na orodju le redko povzroči en sam dejavnik. Običajno je posledica interakcije lastnosti materiala, zasnove formulacije in pogojev obdelave.

1. Visoko medfazno trenje med polimerom in kovino

Med ekstrudiranjem staljeni polimer nenehno prihaja v stik s površinami vijaka, valja in matrice.

V pogojih visokega striga lahko močna adhezija med polimerno talino in kovinskimi površinami poveča nagnjenost k kopičenju materiala.

Materiali z relativno visoko viskoznostjo taline ali nezadostnim mazanjem so na splošno bolj dovzetni za ta pojav.

2. Visoka vsebnost polnila

Sodobni termoplastični spoji pogosto vsebujejo znatne količine funkcionalnih polnil, kot so:

• Aluminijev hidroksid (ATH)
• Magnezijev hidroksid (MDH)
• Kalcijev karbonat
• Smukec
• Steklena vlakna

Čeprav ta polnila izboljšajo odpornost proti gorenju ali mehanske lastnosti, lahko povečajo tudi viskoznost taline in odpornost na obdelavo, zaradi česar je stabilna ekstruzija težja.

3. Temperatura obdelave

Tako pretirano visoke kot nezadostne temperature obdelave lahko prispevajo k nabiranju usedlin na orodju.

Višje temperature lahko pospešijo razgradnjo polimera ali izhlapevanje dodatkov, nižje temperature pa lahko zmanjšajo pretočnost taline in povečajo strižno napetost.

Vzdrževanje ustreznega procesnega okna je zato bistvenega pomena za stabilno ekstruzijo.

4. Prekomerna strižna napetost

Visoka ekstruzijska zmogljivost je pogosto povezana z večjo hitrostjo vijaka in večjo strižno napetostjo.

Ko napetost na izhodu iz matrice preseže sposobnost nemotenega pretoka polimerne taline, lahko pride do površinske nestabilnosti, kar poveča verjetnost kopičenja materiala okoli matrice.

Kateri polimerni sistemi so bolj dovzetni?

Čeprav se lahko nabiranje oblog na matriki pojavi pri mnogih termoplastičnih materialih, ga pogosteje opazimo v aplikacijah, kot so:

• Ekstruzija polietilenske (PE) folije
• Polipropilenske (PP) spojine
• Žične in kabelske spojine z visoko obremenitvijo ATH ali MDH
• Visoko polnjene inženirske plastike
• Ekstruzija cevi
• Ekstruzija profila

Vsak materialni sistem ima drugačne značilnosti obdelave, zato mora izbira dodatkov temeljiti na specifični formulaciji in zahtevah uporabe.

Kako lahkoDodatki na osnovi silikonaPomoč?

Eden učinkovitih pristopov za zmanjšanje nabiranja usedlin na orodju je izboljšanje mazanja taline in spreminjanje interakcije med polimerno talino in površinami za obdelavo kovin.

V ta namen se pogosto ocenjuje visokomolekularna silikonska masterbatch, ker lahko vpliva na obnašanje taline, ne da bi bistveno spremenila polimerno matrico.

Potencialne koristi lahko vključujejo:

• Zmanjšano trenje med polimerom in kovino
• Izboljšana stabilnost toka taline
• Nižji navor ekstruzije
• Čistejše površine kalupov med neprekinjeno proizvodnjo
• Zmanjšana pogostost čiščenja matrice

Dejanska učinkovitost je odvisna od vrste polimera, formulacije aditivov, pogojev obdelave in odmerka.

Zakaj silikonska masterbatch namesto običajnih maziv?

Tradicionalna maziva lahko pod določenimi pogoji izboljšajo obdelavo, vendar ne zagotavljajo vedno ravnovesja med učinkovitostjo obdelave in dolgoročno zmogljivostjo površine.

Silikonska masterbatch kot plastični dodatek in modifikator polimerov združuje modifikacijo obdelave z izboljšanjem površine, zaradi česar je primerna za aplikacije, ki zahtevajo tako stabilno ekstruzijo kot izboljšano kakovost končnega izdelka.

Glede na formulacijo lahko silikonska masterbatch prispeva tudi k:

• Izboljšana gladkost površine
• Nižji koeficient trenja
• Boljša odpornost na praske in odrgnine

Rešitve SILIKE Silikonske masterbatche za stabilnost pri ekstruziji

SILIKE razvija rešitve za silikonske masterbatče, zasnovane za pomoč predelovalcem polimerov pri reševanju pogostih izzivov ekstrudiranja v širokem naboru termoplastičnih aplikacij.

Z izkušnjami na področju integracije silikona in polimerov ter razvoja aplikacij SILIKE sodeluje s strankami pri ocenjevanju združljivosti formulacij, optimizaciji pogojev obdelave in priporočanju rešitev za silikonske masterbatche na podlagi specifičnih proizvodnih zahtev.

Tipične uporabe silikonske masterbatche vključujejo:

•Žične in kabelske spojine
•Ekstruzija PE in PP folije
•Ekstruzija cevi in ​​profilov
•Avtomobilske plastike
• Inženirske plastike
• TPU in TPE materiali

Za določitev najprimernejše rešitve za vsak polimerni sistem je priporočljiva ocena, specifična za posamezno aplikacijo.

Zaključek

Nastajanje materiala v kalupu je kompleksen procesni pojav, na katerega vplivajo značilnosti polimerov, zasnova formulacije, sistemi polnil in pogoji ekstrudiranja. Čeprav ni univerzalne rešitve, razumevanje osnovnih mehanizmov proizvajalcem omogoča razvoj stabilnejših in učinkovitejših strategij obdelave.

Za številne termoplastične aplikacije silikonska masterbatch zagotavlja učinkovito sredstvo za izboljšanje obnašanja taline, zmanjšanje trenja med polimerom in kovino ter podporo čistejšemu in bolj doslednemu iztiskanju.

Z razvojem, osredotočenim na aplikacije, in tehnično podporo SILIKE še naprej pomaga predelovalcem polimerov optimizirati delovanje ekstruzije in izboljšati učinkovitost proizvodnje v širokem naboru termoplastičnih materialov.

Za brezplačen pregled formulacije in prejem tehničnega lista (TDS) se obrnite na SILIKE.Silikonska masterbatch serije SILIKE LYSI(polimerni dodatki na osnovi siloksana). Naša ekipa strokovnjakov vam je pripravljena ponuditi prilagojene rešitve, zahteve za vzorce in celovito tehnično podporo, ki vam bo pomagala premagati izzive pri obdelavi, zmanjšati nabiranje in slinjenje na kalupu ter povečati konkurenčnost vašega izdelka!

Telefon: +86-28-83625089
Email:amy.wang@silike.cn
Spletna stran: www.siliketech.com