Izrada kalupa ostaje glavni izazov u ekstruziji polimera

Nakupljanje naslaga u kalupu jedan je od najčešćih izazova u procesu ekstruzije polimera. Bez obzira da li se radi o proizvodnji žičanih i kablovskih spojeva, duvanih filmova, cijevi, profila ili inženjerskih plastičnih proizvoda, prerađivači polimera mogu iskusiti naslage materijala oko kalupa nakon kontinuiranog rada.

Iako se nakupljanje materijala u početku može činiti kao manji problem održavanja, prekomjerno nakupljanje materijala može postepeno utjecati na stabilnost ekstruzije, izgled proizvoda, efikasnost proizvodnje i troškove proizvodnje. Često čišćenje prekida proizvodnju, povećava otpad materijala i smanjuje ukupnu iskorištenost opreme.

Kako brzine ekstruzije nastavljaju rasti, a formulacije polimera postaju sve složenije, kontrola nakupljanja materijala u kalupu postaje sve važnija za prerađivače koji traže stabilnu, visokokvalitetnu proizvodnju.

Ovaj članak objašnjava:

• Šta je nakupljanje matrice
• Zašto se javlja tokom ekstruzije polimera
• Koji su materijali najosjetljiviji
• Kako uslovi obrade utiču na nakupljanje materijala na kalupu
• Kako aditivne tehnologije na bazi silikona mogu pomoći u poboljšanju stabilnosti ekstruzije

Šta je izgradnja kalupa?

Nakupljanje ostataka polimera, aditiva, punila, pigmenata ili produkata razgradnje oko izlaza matrice tokom kontinuirane ekstruzije.

U zavisnosti od materijala i uslova obrade, naslage se mogu pojaviti kao:

• Smeđa ili crna kontaminacija
• Ljepljivi ostaci polimera
• Karbonizirani materijal
• Bijeli naslage punila
• Površinska kontaminacija oko ruba matrice

Intenzitet nakupljanja u kalupu varira ovisno o dizajnu formulacije, opremi za ekstruziju, temperaturi obrade, brzini smicanja i kompatibilnosti aditiva.

Ako se ne kontroliraju pravilno, ovi se depoziti mogu na kraju prenijeti na ekstrudirani proizvod, utječući i na izgled i na konzistentnost proizvodnje.

Zašto dolazi do nakupljanja naslaga na kalupu?

Nakupljanje naslaga na kalupu rijetko je uzrokovano jednim faktorom. Umjesto toga, obično je rezultat interakcije svojstava materijala, dizajna formulacije i uslova obrade.

1. Visoko trenje na granici polimer-metal

Tokom ekstruzije, rastopljeni polimer je u kontinuiranom kontaktu sa površinama vijka, cilindra i matrice.

Pod uslovima visokog smicanja, jaka adhezija između polimerne taline i metalnih površina može povećati tendenciju akumulacije materijala.

Materijali s relativno visokom viskoznošću taline ili nedovoljnim podmazivanjem su uglavnom podložniji ovom fenomenu.

2. Visoko punjenje punilom

Moderni termoplastični spojevi često sadrže značajne količine funkcionalnih punila, kao što su:

• Aluminijum hidroksid (ATH)
• Magnezijum hidroksid (MDH)
• Kalcijum karbonat
• Talk
• Staklena vlakna

Iako ova punila poboljšavaju otpornost na plamen ili mehaničke performanse, ona također mogu povećati viskoznost taline i otpornost na obradu, što otežava stabilnu ekstruziju.

3. Temperatura obrade

I pretjerano visoke i nedovoljne temperature obrade mogu doprinijeti nakupljanju naslaga na kalupu.

Više temperature mogu ubrzati degradaciju polimera ili isparavanje aditiva, dok niže temperature mogu smanjiti tečljivost taline i povećati napon smicanja.

Održavanje odgovarajućeg vremenskog okvira obrade je stoga ključno za stabilnu ekstruziju.

4. Prekomjerni napon smicanja

Visok izlaz ekstruzije često je povezan s većom brzinom puža i većim naponom smicanja.

Kada napon na izlazu iz matrice premaši sposobnost polimerne taline da teče glatko, može doći do površinske nestabilnosti, što povećava vjerovatnoću nakupljanja materijala oko matrice.

Koji su polimerni sistemi osjetljiviji?

Iako se nakupljanje naslaga na kalupu može pojaviti kod mnogih termoplastičnih materijala, češće se primjećuje u primjenama kao što su:

• Ekstruzija polietilenske (PE) folije
• Polipropilenski (PP) spojevi
• Žičani i kablovski spojevi s visokim ATH ili MDH opterećenjem
• Visoko punjene inženjerske plastike
• Ekstruzija cijevi
• Ekstruzija profila

Svaki materijalni sistem pokazuje različite karakteristike obrade, tako da izbor aditiva treba da se zasniva na specifičnoj formulaciji i zahtjevima primjene.

Kako moguAditivi na bazi silikonaPomoć?

Jedan efikasan pristup smanjenju nakupljanja naslaga na kalupu je poboljšanje podmazivanja rastopom i modifikacija interakcije između rastopom polimera i površina koje se obrađuju metalom.

Silikonska masterbatch visoke molekularne težine se obično procjenjuje u ovu svrhu jer može utjecati na ponašanje toka taline bez fundamentalne promjene polimerne matrice.

Potencijalne koristi mogu uključivati:

• Smanjeno trenje polimera i metala
• Poboljšana stabilnost toka taline
• Niži moment ekstruzije
• Čistije površine kalupa tokom kontinuirane proizvodnje
• Smanjena učestalost čišćenja kalupa

Stvarne performanse zavise od vrste polimera, formulacije aditiva, uslova obrade i nivoa doziranja.

Zašto silikonski masterbatch umjesto konvencionalnih maziva?

Tradicionalna maziva mogu poboljšati obradu pod određenim uslovima, ali ne moraju uvijek osigurati ravnotežu između efikasnosti obrade i dugoročnih performansi površine.

Silikonska masterbatch kao aditiv za plastiku i modifikator polimera kombinuje modifikaciju procesa sa poboljšanjem površine, što je čini pogodnom za primjene koje zahtijevaju i stabilnu ekstruziju i poboljšani kvalitet gotovog proizvoda.

U zavisnosti od formulacije, silikonska masterbatch može takođe doprinijeti:

• Poboljšana glatkoća površine
• Niži koeficijent trenja
• Bolja otpornost na ogrebotine i abraziju

SILIKE silikonska masterbatch rješenja za stabilnost ekstruzije

SILIKE razvija silikonska masterbatch rješenja dizajnirana da pomognu prerađivačima polimera u rješavanju uobičajenih izazova ekstruzije u širokom rasponu termoplastičnih primjena.

Sa iskustvom u integraciji silikona i polimera i razvoju aplikacija, SILIKE sarađuje sa kupcima kako bi procijenio kompatibilnost formulacija, optimizirao uslove obrade i preporučio rješenja za silikonske masterbatcheve na osnovu specifičnih proizvodnih zahtjeva.

Tipične primjene silikonske masterbatch uključuju:

•Spojevi žica i kablova
•Ekstruzija PE i PP folije
•Ekstruzija cijevi i profila
•Automobilska plastika
• Inženjerske plastike
• TPU i TPE materijali

Preporučuje se evaluacija specifična za primjenu kako bi se identificiralo najprikladnije rješenje za svaki polimerni sistem.

Zaključak

Nakupljanje materijala u kalupu je složen procesni fenomen na koji utiču karakteristike polimera, dizajn formulacije, sistemi punila i uslovi ekstruzije. Iako ne postoji univerzalno rješenje, razumijevanje osnovnih mehanizama omogućava proizvođačima da razviju stabilnije i efikasnije strategije obrade.

Za mnoge termoplastične primjene, silikonski masterbatch pruža efikasno sredstvo za poboljšanje tečenja taline, smanjenje trenja između polimera i metala i podršku čistijoj i konzistentnijoj ekstruziji.

Kroz razvoj usmjeren na primjenu i tehničku podršku, SILIKE nastavlja pomagati prerađivačima polimera da optimiziraju performanse ekstruzije i poboljšaju efikasnost proizvodnje širokog spektra termoplastičnih materijala.

Kontaktirajte SILIKE za besplatan pregled formulacije i dobijanje tehničkog lista (TDS) zaSilikonska masterbatch serija SILIKE LYSI(aditivi od polimera na bazi siloksana). Naš stručni tim je spreman da pruži prilagođena rješenja, zahtjeve za uzorke i sveobuhvatnu tehničku podršku kako bi vam pomogao da prevaziđete izazove obrade. Smanjite nakupljanje i slinjenje na kalupu i povećajte konkurentnost vašeg proizvoda!

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