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pet管材的可行性

pet管材的可行性

 

      PET学名聚对苯二甲酸乙二醇酯,属线型.饱和聚酯。由于它的结晶性和无明显高弹态,使得其应用范围受到限制。而它的耐热性.透明度.韧性.强度.阻隔性等这些极好的优势得不到发挥!尤其是作为管材生产至今尚无人问津.不敢涉足。高油价导致的塑料价格狂涨,聚烯烃塑料原料到了14000元/吨,受市场接受能力制约,人们只好回到PVC制品的老路上来了。PET能做:挤出片材.注塑管坯.挤出拉伸成型打包带.吸塑成型为什么不能做成挤出管材呢?!从以下几个方面来论证一下:pet管材的可行性。

一.PET特性 数值
绝热 (导热系数) 0.22 - 0.25 W/m.K
耐灭菌性 好
尺寸稳定性
24小时吸水性 0.2 - 0.3 %
收缩 0.7 - 0.8 %
线性热膨胀系数 5 - 6 10^-5 °C-1
电性能
耗散因数 13 - 25 10^-4
介电常数 3.1 - 3.2
介电刚性 28 - 33 kv/mm
耐电弧性 128 sec
体积电阻系数 5 - 18 10^X Ohm.cm
辐射电阻
伽玛辐射电阻 好
耐紫外光 良
机械性能
弹性 (弯曲模量) 3 - 3.4 GPa
断裂伸长率 59 - 60 %
拉伸强度 90 - 100 MPa
拉伸屈服强度 100 - 110 MPa
洛氏硬度 100 - 110
屈服伸长 6.8 - 7.2 %
韧性 (室温缺口冲击强度) 50 - 60 J/m
肖氏硬度D 95 - 99
杨氏模量 3 GPa
硬度 (弯曲模量) 3 - 3.4 GPa
燃烧性能
可燃烧性 VO级
耐火性(LOI) 46 - 47 %
使用温度
热变形温度(0.46 Mpa) 195 - 210 °C
热变形温度(1.8 Mpa) 190 - 200 °C
最高持续工作温度 170 °C
物理性能
玻璃化转变温度 215 °C
密度 1.27 - 1.3 g/cm^3

二.PET挤出成型

1.

PET片材挤出生产线

用途与特点

本生产线专门为APET、PET-G原料而设计的单层或多层共挤片板材成型专用设备,也可用于生产PS、PP、PE等片板材制品,制品有效宽度500mm-1200mm,厚度0.2mm-2mm,最大挤出量250kg/h。

产品用途: PET片材(APET、PETG、CPET)具有优良的加工性、透明度、阻隔性以及无毒无味无环境污染、易回收等特点。特别是在食品包装方面,是取代PVC最理想的材料。

塑料片材机组(无发泡或发泡SPVC,HPVC片板材挤出生产线)

2.PET打包带(高分子塑钢带)

将主要流程和特点介绍如下:
1、 采用平行向啮合双螺杆挤出机,在使用瓶片为原料的熔融挤出中具有极为优秀的特征。与传统使用的单螺杆挤出机相比,具有如下几个方面的特征采用平行向啮合双螺杆挤出机,在使用瓶片为原料的熔融挤出中具有极为优秀的特征。与传统使用的单螺杆挤出机相比,具有如下一些特征:
1、1. 加料容易 在单螺杆挤出中,物料的输送是靠摩擦起作用的,因此在输送瓶片料时,输送效率相当低,而在双螺杆挤出机中,塑料的输送是靠正位移的原理进行的,没有压力回流,省去造粒工序。
1、2. 停留时间短 对于容易发生热降解的聚酯瓶片,使用双螺杆挤出机,可减少热降解4%。
1、3. 优异的混合塑化效果 由于两根螺杆的相互作用可使多种组份的熔体更好的混合和塑化,回收瓶片原材料可以看作是多组份组成的混合料。
1、4. 优异的排气性能 可以将原料的水份、空气中的氧化及低分子挥发气体在熔融过程中排出系统,减少降解程度。因此,原料在干燥中、除湿效果就不显的非常重要,可降解低干燥的能量消耗。
1、5. 具有较低的此功率消耗 与相同产量的单螺杆挤出机进行比较,双螺杆挤出机能耗要少50%。

采用冷鼓流涎铸片与使用水槽水浴铸带相比较具有如下特点:
2、1. 光亮的外观 冷鼓流涎铸带时,在高压静电的作用下,厚带紧附镜面鼓表面,厚带表面十分光亮,因此产品也会同样光亮透明。水溶铸带会在水汽的作用下,使厚带表面有麻点,影响产品外观和强度。
2、2. 生产运行平稳 精密加工和装配的冷鼓系统,在计算机的控制下,运行将会十分稳定,厚带的外形尺寸不会有误差,靠水的液面和温度来调整,厚带的外形尺寸和冷却效果的水浴铸带会因为水温的变化和水面的波动,导致产品外形尺寸误差很大。
2、3. 一次可生产双条 冷鼓运行的平稳性和静电吸附的紧密性,可使运行中同时生产二条甚至四条带子,可降低加工成本50%以上,而水浴铸带方式每次只能生产1根带子

利用化纤纺丝原理自主设计的大间距辊间拉伸方式改变了传统的PP带的箱体拉伸方式,使将产品的内在性能更加优异,两者相比有如下区别:
3、1. 拉伸强度高 在大间距辊间拉伸时,分子链及链段在拉伸应力作用下沿纵向取向后,立即进入拉伸冷鼓实施冷定型,取向分子没有解取向的机会,因此分子取向度高,片子的拉伸强度随之增强。
3、2. 操作方便 与烘箱拉伸相比,辊间拉伸操作方便,引片操作简便,断头时可快速恢复,降低产品的单耗,易于观察。随时目测拉伸状态,让拉伸状态始终保持在“肩颈”拉伸的状态之中,避免横向撕裂的现象发生。
3、3. 减少厂房长度 辊间拉伸的距离<1.0米,烘箱拉伸>3米,两者相比至少减少2米的差距,同时,也增加了电能的消耗,片子在热环境中停留的时间也增加了,影响了分子的取向程度。

在机械设计及仪电控制设计中,我们采取了积极、可靠的措施,保证生产线在运行中,始终处在稳定、可控制的状态之中,与其他厂家的生产线相比,有如下特点:
4、1. 坚固持久 改变以往的钢板焊接箱体为全铸造箱体,钢性大,不变形,自重达1.5吨,拉伸时箱体无需加固底座,不抖动,设计寿命期限为10年。
4、2. 运行平稳 我们独家设计的五辊箱体具有极为优越的使用效果,将以往的链传动方式改为轴转动方式,这样运行中,无论负荷多少,都不会产生抖动、噪声。所以产品的尺寸稳定性随之提高。
4、3. 工艺参数自控 全程生产线计算机控制既提升了设备的档次,又使操作更加简练,同时在改变工艺参数时显得十分灵活和快捷。全程联动系统使生产过程的原料消耗下降20% ,一个人一个指头就能完成全系统的操作。


来源:山东淄博哈佛塑机有限公司版权

三.PET塑料及产品注射成型

PET在熔融状态下的流变性较好,压力对粘度的影响比温度要大,因此,主要从压力着手来改变熔体的流动性。

1、塑料的处理
由于PET大分子中含有脂基,具有一定的亲水性,粒料在高温下对水比较敏感,当水份含量超过极限时,在加工中PET分子量下降,制品带色、变脆。困此,在加工前必须对物料进行干燥,其干燥温度为150℃,4小时以上,一般为170℃,3-4小时。可用空射法检验材料是否完全干燥。

回收料比例一般不要超过25%,且要把回收料彻底干燥。

2、注塑机选用
PET由于在熔点后稳定的时间短,而熔点又较高,因此需选用温控段较多、塑化时自摩擦生热少的注射系统,并且制品(含水口料)实际重量不能小于机器注射量的2/3。基于这些要求,华美达近年开发了中小系列的PET专用塑化系统。锁模力按大于6300t/m2选用。

3、模具及浇口设计
PET瓶胚一般用热流道模具成型,模具与注塑机模板之间最好要有隔热板,其厚度为12mm左右,而隔热板一定能承受高压。排气必须充足,以免出现局部过热或碎裂,但其排气口深度一般不要超过0.03mm,否则容易产生飞边。

4、熔胶温度
可用空射法量度。270-295℃不等,增强级GF-PET可设为290-315℃等。

5、注射速度
一般注射速度要快,可防止注射时过早凝固。但过快,剪切率高使物料易碎。射料通常在4秒内完成。


6、背压
越低越好,以免磨损。一般不超过100bar。通常无须使用。

7、滞留时间
切勿使用过长的滞留时间,以防止分子量下降。尽量避免300℃以上的温度。若停机少于15分钟。只须作空射处理;若超过15分钟,则要用粘度PE清洁,并把机筒温度降至PE温度,直至再开机为止。

8、注意事项
⑴回收料不能太大,否则易产生在下料处"架桥"而影响塑化。
⑵如果模温控制不好或料温控制不当,易产生"白雾"而不透明。模温低且均匀,冷却速度快,结晶少则制品透明。

四.聚酯(PET)固相增粘

1.聚酯增韧增粘剂

聚酯增韧增粘剂,可有效提高 PET 、 PBT 树脂韧性和抗冲击强度,无毒,无味,可用于瓶片生产。添加于 PET 、 PBT 回收料中,可提高 PET 、 PBT 树脂的粘度,以利于成型。在阻燃玻纤 PBT 体系中(节能灯专用料)可提高阻燃剂相容性,避免返纤和阻燃剂喷霜。

ADR-4370扩链剂:BASF公司推出;应用于PET、PBT等聚酯工程塑料;有效提高塑料的IV值20-30%,可以补偿干燥不好或不彻底带来的问题;提高产品的耐水解能力。

近年来塑料原材料价格飞涨,使塑料加工企业的成本压力越来越大,很多企业在选择原材料上考虑到再生料。但PET再生料由于经过螺杆的高温高压剪切,自然的降解,水分的存在,在加工时特性粘度会下降,无法满足吹塑,注塑,挤出等工艺的要求。

世界知名化工企业德国巴斯夫公司推出的扩链剂ADR-4370,解决了这一问题。ADR-4370是一种反应型扩链增粘剂,其环氧基官能团能使回收PET聚酯塑料的IV值升高20%-30%,有时高达40%,使再生料的粘度,融体强度,加工性等一些性能达到新料标准,能够实现聚酯PET的瓶对瓶回收。

PET树脂为聚酯类塑料,聚酯类塑料对水分极为敏感。200-300度的加工温度,少量的水分就会引起塑料的水解,加之塑料本身的热氧降解,制品容易变黄,粘度下降而影响加工性能,且制品的各种机械性能也会下降。ADR-4370分子链上的环氧基会在塑料加工降解开始,和降解产生的羧基和羟基反应,把断掉的分子链重新接上,逆转由于水解而损失的分子量和粘度,使特性粘度得到提高,改善加工性能。
二.固相增粘

聚酯(PET)固相缩聚增粘工艺及其生产装置。将(η)为0.45—0.65的聚酯(PET)在设计的真空转鼓中经230°—265℃恒温增粘,得到(η)为0.65—1.5的产品。其生产装置采用气动、随动固体物料真空阀,密封自动对位装置等技术特征优化组合的自动充填排放真空转鼓系统。在300℃以下,真空度可控制在1100—13Pa,根据需要调节工艺参数(温度、真空度、时间)可生产出不同等级高品质的增粘聚酯产品。该装置生产效率高,能耗小,占地面积少,且投资费用低的优点。一种聚酯(PET)固相增粘工艺,其特征是将[η]为0.4-0.65的聚酯在长径比为1的圆柱式真空转鼓中加热干燥,温度为170-190℃,保持4-6小时,然后在230°-265℃经4-30小时恒温增粘,转鼓的真空度为1100-13Pa,鼓的转速为10-1转/分。

要点:温度.压力.时间。类似的把握会有不同的增粘效果!

五.结论

有效的挤出条件.原料合理处理.尤其再生料PET增粘.实现高性能的PET管材挤出,是可行的!

 

 

 


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