Нарощування штампу залишається основною проблемою в екструзії полімерів

Наростання накипу на матриці є однією з найпоширеніших проблем обробки полімерної екструзії. Незалежно від того, чи виробляють дротяні та кабельні компаунди, видувні плівки, труби, профілі чи інженерні пластмасові вироби, обробники полімерів можуть стикатися з відкладеннями матеріалу навколо матриці після безперервної роботи.

Хоча накопичення відкладень на матриці спочатку може здаватися незначною проблемою обслуговування, надмірне накопичення матеріалу може поступово впливати на стабільність екструзії, зовнішній вигляд продукту, ефективність виробництва та виробничі витрати. Часте очищення перериває виробництво, збільшує відходи матеріалу та знижує загальне використання обладнання.

Оскільки швидкість екструзії продовжує зростати, а рецептури полімерів стають складнішими, контроль нарощування матеріалу на матриці стає дедалі важливішим для виробників, які прагнуть стабільного високоякісного виробництва.

У цій статті пояснюється:

• Що таке нарощування штампа
• Чому це відбувається під час екструзії полімеру
• Які матеріали найбільш чутливі
• Як умови обробки впливають на нарощування штампа
• Як технології адитивних добавок на основі силікону можуть допомогти покращити стабільність екструзії

Що таке нарощування штампа?

Накопичення відкладень на матриці стосується поступового накопичення залишків полімерів, добавок, наповнювачів, пігментів або продуктів розкладу навколо виходу матриці під час безперервної екструзії.

Залежно від матеріальної системи та умов обробки, відкладення можуть виглядати як:

• Коричневе або чорне забруднення
• Липкі залишки полімерів
• Карбонізований матеріал
• Білі відкладення наповнювача
• Поверхневе забруднення навколо кромки матриці

Ступінь налипання на матриці залежить від конструкції рецептури, екструзійного обладнання, температури обробки, швидкості зсуву та сумісності добавок.

Якщо їх належним чином не контролювати, ці відкладення можуть зрештою перенестися на екструдований продукт, впливаючи як на зовнішній вигляд, так і на консистенцію виробництва.

Чому відбувається наростання відкладень на штампі?

Наростання відкладень на штампі рідко спричинене одним фактором. Натомість, воно зазвичай є результатом взаємодії властивостей матеріалу, конструкції рецептури та умов обробки.

1. Високий коефіцієнт тертя на межі полімер-метал

Під час екструзії розплавлений полімер безперервно контактує з поверхнями шнека, циліндра та матриці.

В умовах високого зсуву сильна адгезія між розплавом полімеру та металевими поверхнями може збільшити тенденцію до накопичення матеріалу.

Матеріали з відносно високою в'язкістю розплаву або недостатнім змащуванням, як правило, більш схильні до цього явища.

2. Високий вміст наповнювача

Сучасні термопластичні компаунди часто містять значну кількість функціональних наповнювачів, таких як:

• Гідроксид алюмінію (ATH)
• Гідроксид магнію (МДГ)
• Карбонат кальцію
• Тальк
• Скловолокно

Хоча ці наповнювачі покращують вогнестійкість або механічні властивості, вони також можуть збільшити в'язкість розплаву та стійкість до обробки, що ускладнює стабільну екструзію.

3. Температура обробки

Як надмірно висока, так і недостатня температура обробки можуть сприяти утворенню відкладень на штампі.

Вищі температури можуть прискорити деградацію полімеру або випаровування добавок, тоді як нижчі температури можуть знизити плинність розплаву та збільшити напругу зсуву.

Тому підтримка відповідного вікна обробки є важливою для стабільної екструзії.

4. Надмірне напруження зсуву

Висока екструзійна продуктивність часто пов'язана з вищою швидкістю шнека та більшим напруженням зсуву.

Коли напруга на виході з фільєри перевищує здатність розплаву полімеру текти плавно, може виникнути поверхнева нестабільність, що збільшує ймовірність накопичення матеріалу навколо фільєри.

Які полімерні системи є більш чутливими?

Хоча налипання на штампі може виникати в багатьох термопластичних матеріалах, частіше воно спостерігається в таких застосуваннях, як:

• Екструзія поліетиленової (ПЕ) плівки
• Поліпропіленові (ПП) компаунди
• Дротові та кабельні компаунди з високим навантаженням ATH або MDH
• Високонаповнені інженерні пластмаси
• Екструзія труб
• Екструзія профілю

Кожна матеріальна система має різні характеристики обробки, тому вибір добавок повинен ґрунтуватися на конкретній рецептурі та вимогах до застосування.

Як можнаДобавки на основі силіконуДопомога?

Один з ефективних підходів до зменшення накопичення відкладень на матриці полягає в покращенні змащування розплаву та модифікації взаємодії між розплавом полімеру та поверхнями обробки металу.

Для цієї мети зазвичай оцінюється високомолекулярна силіконова маткова суміш, оскільки вона може впливати на поведінку розплаву, не змінюючи принципово полімерну матрицю.

Потенційні переваги можуть включати:

• Зменшене тертя полімер-метал
• Покращена стабільність течії розплаву
• Нижчий крутний момент екструзії
• Чистіші поверхні штампів під час безперервного виробництва
• Зменшена частота очищення штампів

Фактична продуктивність залежить від типу полімеру, складу добавки, умов обробки та рівня дозування.

Чому силіконовий мастербатч замість звичайних мастил?

Традиційні мастила можуть покращити обробку за певних умов, але вони не завжди можуть забезпечити баланс між ефективністю обробки та довгостроковими експлуатаційними характеристиками поверхні.

Силіконовий матковий батч як добавка до пластику та модифікатор полімерів поєднує модифікацію процесу з покращенням поверхні, що робить його придатним для застосувань, що вимагають як стабільної екструзії, так і покращеної якості готової продукції.

Залежно від рецептури, силіконовий матковий концентрат також може сприяти:

• Покращена гладкість поверхні
• Нижчий коефіцієнт тертя
• Краща стійкість до подряпин та стирання

Розчини SILIKE для силіконових мастербатчів для стабільності екструзії

SILIKE розробляє рішення для силіконових мастербатчів, призначені для того, щоб допомогти переробникам полімерів вирішувати поширені проблеми екструзії в широкому спектрі термопластичних застосувань.

Маючи досвід в інтеграції силікон-полімер та розробці застосувань, SILIKE співпрацює з клієнтами, щоб оцінити сумісність рецептур, оптимізувати умови обробки та рекомендувати рішення для силіконових мастербатчів на основі конкретних виробничих вимог.

Типові застосування силіконової маткової суміші включають:

•Дротові та кабельні з'єднання
•Екструзія плівки ПЕ та ПП
•Екструзія труб та профілів
•Автомобільні пластмаси
• Інженерні пластмаси
• Матеріали TPU та TPE

Рекомендується оцінка конкретного застосування, щоб визначити найбільш підходяще рішення для кожної полімерної системи.

Висновок

Нарощування у формі – це складне явище обробки, на яке впливають характеристики полімерів, конструкція рецептури, системи наповнювачів та умови екструзії. Хоча універсального рішення не існує, розуміння основних механізмів дозволяє виробникам розробляти більш стабільні та ефективні стратегії обробки.

Для багатьох термопластичних застосувань силіконовий матковий батч забезпечує ефективний засіб покращення текучості розплаву, зменшення тертя між полімером і металом та підтримки чистішої та стабільнішої екструзії.

Завдяки розробці, орієнтованій на застосування, та технічній підтримці, SILIKE продовжує допомагати переробникам полімерів оптимізувати продуктивність екструзії та підвищувати ефективність виробництва широкого спектру термопластичних матеріалів.

Зверніться до SILIKE для безкоштовного огляду рецептури та отримання технічного паспорта (TDS) дляСиліконовий мастербатч серії SILIKE LYSI(полімерні добавки на основі силоксану). Наша команда експертів готова надати індивідуальні рішення, запити на зразки та комплексну технічну підтримку, щоб допомогти вам подолати труднощі з обробкою, зменшити налипання та слинотечу на штампі, а також підвищити конкурентоспроможність вашого продукту!

Телефон: +86-28-83625089
Email:amy.wang@silike.cn
Вебсайт: www.siliketech.com