PVC低发泡制品的挤出成型技术

1、前言
　　挤出成型PVC发泡制品，在上个世纪60年代初国际上就已经有了应用，PVC发泡技术经过近40年的不断研究开发，在技术与应用这两方面都有了很大的发展，近几年来发展的更加迅速，而且它的重要性还在不断的提高，这是因为PVC发泡制品具有很多优异性能所决定的，特别是PVC低发泡制品它的综合性能非常突出，和普通不发泡PVC制品相比具有下列优点：
　　（1）低导热性，即隔热保温效果好；
　　（2）优异声波阻尼性，即有良好的隔音效果；
　　（3）二次成型加工性能好，类似于木材，可锯、可钉、可刨、可钻，同时也可粘结；
　　（4）高阻燃性，即防火性能好；
　　（5）化学性能稳定，有优异的抗化学腐蚀性；
　　（6）优异的耐候性，同时有防蛀、防水等性能 ；
　　（7）利用PVC的发泡技术可有效地降低制品单位体积内树脂的含有量，从而降低制品的成本；
　　（8）PVC低发泡制品对环境没有污染，并可再生利用，是绿色环保产品。
　　（国外专家实验证明，PVC对环境无害，欧洲PVC制品委员会本世纪初公布的一份研究报告显示，PVC不易分解，在需要进行深埋处理的垃圾中掺有PVC制品不会对环境造成危害。从而否定了长期以来认为PVC会对环境造成污染的推测，这项研究是由瑞典国家环保局以及三所瑞典和德国的大学联合完成的。）
　　由于PVC低发泡制品有上述这些特点，而且这些特点和木材十分相似，因此PVC低发泡制品又称为合成木材，其综合物理性能要优于天然木材，已能与天然木材相抗衡。我国PVC低发泡制品（有时也被称为PVC微发泡制品）在《全国塑胶工业"十五规划和2015规划" 》中已确定，在建筑用塑胶方面将大力推行以塑代木，鼓励研制和生产PVC低发泡型材与板材等仿木材料。上世纪90年代末，国外有关资料论述，塑料仿木材料已经被认定是木材良好的替代品，在未来50年里没有其它的类似材料能代替。我国已把PVC低发泡大型板材等定为国家级高新技术产品，（高新技术产品目录中代码为30200033）。近年来，我国已有30多家企业引进40多条PVC低发泡生产线，产品用于家俱、装修等行业，取代各种木材，市场正在开拓中。我国已获得了2008年奥运会主办权，在奥运场馆等建设中，PVC低发泡产品是重点推广采用的新型装饰材料之一。大连实德集团，目前已具备了年产12000吨PVC低发泡室内装饰板材的能力。欧美发达国家近年来PVC低发泡材料发展也很快，所以PVC低发泡技术是国内外重点发展的技术。
　　目前世界上有许多挤出成型发泡制品的工艺方法，如（1）莱芬豪舍（Reifenh?user）工艺法；（2）塞路卡（Celuka）工艺法；（3）巴斯夫（BASF）工艺法；（4）阿姆塞尔（Armocel）工艺法。以及上述方法的组合等。所有挤出成型发泡方法可分为自由发泡法和可控发泡法（内部发泡或结皮发泡）两种基本方法。PVC低发泡挤出成型制品也离不开上述两个方法，根据笔者多年来研究、实践认为，PVC低发泡成型技术有自身的特殊性，主要有两个方面：一方面，PVC低发泡制品的生产技术对原料、配方、设备、模具等生产工艺都有特殊要求，与不发泡制品有所不同；另一方面，由于影响发泡的因素较多，同时因发泡对工艺设备的影响也比较大，因此掌握这种生产技术的难度也就相应较大。上述两方面原因直接影响了PVC低发泡产品的生产，进而影响该产品的市场开拓。为此本文从理论与实践两个方面着手，对PVC低发泡技术作比较详细的介绍。
　　2、PVC发泡制品对原料的要求
　　由于PVC发泡制品的原料包括PVC树脂和各种助剂，而发泡技术受原料的影响又较大，因此我们先从PVC树脂本身的特性进行分析。
　　2.1 PVC分子结构的影响因素
　　PVC是高分子聚合物，决定PVC分子量的是链增长速率（Kp）和链自由基向单位转移速率（Ktrm）的比值，若以平均聚合度（P）表示，则有：P=Kp/Ktrm ； Kp与Ktrm 的值均随着聚合温度的升高而增大。由于链转移反应的活化能更高些，聚合温度升高会使链转移速度增加得更快。因此，聚合温度越高所得PVC树脂的平均分子量就越小。平均聚合度P和K值的关系如下：参照疏松型PVC树脂国家标准