TPU-挤出成型加工工艺指南

RDBG-2004-004-a第1页共8页科研报告TPU挤出成型加工工艺指南CreatedwithnovaPDFPrinter().Pleaseregistertoremovethismessage.RDBG-2004-004-a第2页共8页TPU挤出成型加工工艺指南一、挤出成型管材1、挤出成型机螺杆设计：TPU挤出成型加工用的螺杆结构与PVC用螺杆相似，参考数据如表1。表1TPU挤出成型推荐螺杆结构成型机区段30㎜直径50㎜直径90㎜直径120㎜直径各区螺纹数加料段槽深/㎜51013155~6压缩段槽深/㎜--------11~12计量段槽深/㎜1.52.84.04.58~10备注：L/D=24~28①CR=3~4②③适用于PVC使用的等距不等深渐变型螺杆。成型机主机：螺杆驱动电机功率比通用树脂一般要高1.5倍左右。筒体形式：筒体形式可采用通用塑料使用的筒体，机筒温度控制最好使用较多的区段（如4~5区段）温度控制，温度调整要精密。尤其口模加热器要尽可能用微细的温度调节，控温自如。筒体的冷却可以使用风冷或水冷方式。2、口模设计根据成型品的形状分为管材口模、片材口模、棒材口模、异型材口模等。比较典型的是管材口模，有直头式口模、横头式口模、偏心口模等。TPU成型最好采用直头式口模。一般在TPU用口模设计时，要考虑到TPU的粘弹性、较高的熔融粘度及高粘度材料的流动性。3、冷却及牵引与其他热塑性树脂比较，TPU结晶度较小，因此从挤出机出来的挤出物，经长时间仍有粘附性，易变CreatedwithnovaPDFPrinter().Pleaseregistertoremovethismessage.RDBG-2004-004-a第3页共8页TPU挤出成型加工工艺指南形，所以有时可能得不到符合要求的成型制品。因此，TPU挤出成型时要求的冷却方法较高，需要注意以下几点：①.冷却时水温要尽量低，必要时使用冷冻机；②.冷却水槽应尽可能长；③.在冷却水中加入防粘剂。在上述的冷却行程面上，只要管材成型品充分防粘、无变形，挤出物与牵引机的线速度相同就可以满足成型要求。4、其他注意事项充分进行树脂的预先干燥。在每次挤出成型之后，必须将挤出成型机口模充分清洗干净，以免对下次生产造成污染，导致表面粗糙、缩孔等不良现象。5、挤出成型加工举例表2以WHT-1190PC为例，说明两种机械挤出成型管材的工艺条件异同。表2WHT-1190PC挤出管材实例挤出机工艺条件Ф40㎜单螺杆Ф50㎜单螺杆干燥（鼓风干燥机）90¡2hr℃90¡2hr℃机筒温度C1()℃机筒温度C2()℃机筒温度C3()℃机筒温度C4()℃机筒温度C5()℃连接器AD()℃185190190200--205180185185195200--CreatedwithnovaPDFPrinter().Pleaseregistertoremovethismessage.RDBG-2004-004-a第4页共8页TPU挤出成型加工工艺指南口模D1()℃口模D2()℃口模D3()℃205200190200190185过滤网（目数¡层数）100~120¡2~100100~120¡2~100螺杆转速rpm电流值A30173035树脂温度()℃C2部AD部--204175205树脂压力（㎏/c㎡）C2部AD部D2部--657680~90--120吐出量（㎏/hr）6.522备注：（1）、使用挤出机主要参数Ф40㎜单螺杆，长径比L/D=25，压缩比CR=3.5Ф50㎜单螺杆，长径比L/D=28，压缩比CR=4（2）、口模Ф40㎜用直头式口模，Ф12/Ф8㎜Ф50㎜用直头式口模，Ф13/Ф10㎜由表2可知，成型条件不是一成不变，随着挤出机种不同、TPU材料硬度不同、成型制品具体要求等，成型条件都应在仔细调整的基础上确定。6、典型的成型不良现象原因分析和解决方法CreatedwithnovaPDFPrinter().Pleaseregistertoremovethismessage.RDBG-2004-004-a第5页共8页TPU挤出成型加工工艺指南表3所述原因分析和解决方法适合于大部分情况，且有些现象在实际成型加工管材中会经常碰到，但因机械大小及口模形状、尺寸等不同，产生现象可能稍有差异。表3典型的成型不良现象原因分析和解决方法不良现象原因及对策鱼眼（未熔融点）成型温度低；提高全部机体温度降低口模温度，同时提高螺杆转速增加混练效果使用更细的过滤网增加混练效果气泡预先干燥不足；充分进行干燥机体温度过高；降低温度的同时提高螺杆转速增加混练效果口模设计、尺寸方面不佳；改善口模设计，增加口模面长度表面粗糙提高机头及口模温度提高全部机体温度，略微提高螺杆转速口模设计、尺寸方面不佳；改善口模设计，增加口模面长度蛛网状痕迹提高机头、螺杆前部温度略微提高螺杆转速以提高机头树脂压力口模设计、尺寸方面不佳；改善口模设计，增加口模面长度螺杆负荷大略微提高料斗下部的供料段温度（约20℃）提高前部机体温度采用料斗干燥器以保持颗粒供给时的温度CreatedwithnovaPDFPrinter().Pleaseregistertoremovethismessage.RDBG-2004-004-a第6页共8页TPU挤出成型加工工艺指南二、挤出成型薄膜1、制造过程挤出机内熔融树脂被送入机头安装的T型口模中，形成所规定的厚度和宽幅，通过冷却辊边冷却边拉伸，然后通过张力调节辊调节松弛部分并通过扩幅辊来保持一定的张力，以防止产生褶皱，再用卷取机卷取。见图1。图1TPU薄膜的制造过程一般来说，制造薄膜的厚度为0.05㎜以下。当制造拉伸粘附性大的薄膜时，需要加入离型纸（玻璃纸或聚乙烯薄膜复合牛皮纸）作为衬里。下面以WHT-2180PC/WHTT-1190PC为例来说明薄膜的生产条件。CreatedwithnovaPDFPrinter().Pleaseregistertoremovethismessage.RDBG-2004-004-a第7页共8页TPU挤出成型加工工艺指南表4TPU薄膜生产条件生产条件单位WHT-2180PCWHT-1190PC机筒温度C1机筒温度C2机筒温度C3机筒温度C4机筒温度C5机头T型口膜D1T型口膜D2T型口膜D3螺杆转速负荷电流机头部树脂压力机头部树脂温度挤出量℃℃℃℃℃℃℃℃℃rpmAmp㎏/c㎡℃㎏/H170~180170~180180~190180~190180~195180~195180~195180~195180~19530~4020~2525019710~15170~180180~190190~200190~200195~205195~205185~190195~200185~19030~4020~2515020510~15备注：.①挤出机:40㎜单螺杆，长径比L/D=25，压缩比CR=3.5；.T②型口模：衣架型，有效宽幅200㎜；.③料的预先干燥，80~100¡2~3hr℃.④过滤网层，80~100~120~100~80目共5层CreatedwithnovaPDFPrinter().Pleaseregistertoremovethismessage.RDBG-2004-004-a第8页共8页TPU挤出成型加工工艺指南2、薄膜生产时的注意事项①.树脂成型前必须预先干燥。干燥条件：80~90¡2~3hr℃。②.在挤出成型初期把温度调整到比上述条件高约10~15℃，螺杆转速用最低的，逐渐连续的加粒料。③.从口模挤出薄膜坯片时，大量加入颗粒料，注意观察薄膜坯片的流动状态，并进行最佳成型温度的调整。④.从T型模头出来的薄膜马上用水冷辊进行冷却（最好使用5~10℃的冷却水）。⑤.当得到符合要求的薄膜时，一边将挤出机条件调整到标准条件，一边加大挤出量。⑥.拉伸装置中使用的辊，一般除冷却辊外，还使用胶辊以防止粘附。3、薄膜生产时的不良现象及对策①.薄膜中有气泡→温度过高或干燥不足、树脂压力不够。②.在薄膜流动的同方向上有波纹→干燥不足、树脂压力不够。③.沿流动方向有直角线进入→膜头及挤出机震动。④.沿流向的横向进入曲线→混练不足、温度过低。⑤.薄膜的厚度有变动→模头温度不协调及凸缘部分调整不当。CreatedwithnovaPDFPrinter().Pleaseregistertoremovethismessage.