Ultradur®(PBT、PBT/ASA)的挤塑
基本知识,螺杆几何形状
以下为可用于挤塑的Ultradur®树脂,按粘度升序排列:
Ultradur B 2550
Ultradur B 4500
Ultradur B 6550
Ultradur B 6550 L
Ultradur B 6550 LN
表1列出了性能的典型值
Ultradur B 2550适用于生产单丝和纤维。
Ultradur B 4500适用于平面薄膜的挤塑,Ultradur B 6550适拥于薄壁和厚壁管件、空心和实心型材以及半成品件的挤塑。
Ultradur B 6550 L和B 6550 LN还主要用于生产光缆中的缓冲管。它可达到如今对更高挤塑速度和/或更佳拉伸性能的要求。润滑剂改性的Ultradur B 6550 L具有更佳的进料性能(针对有重要进料性能的挤出机)。Ultradur B 6550 LN是一种成核产品,建议对需要更高硬度的管件进行使用。
上述产品的加工性能类似于聚酰胺6。因此,通常可在适于聚酰胺的装置上加工该产品。
螺杆几何形状同样如此。经验证明:使用一般聚酰胺的加工中所用的三段螺杆,也可对所有Ultradur 挤塑级产品进行挤塑成型。
压缩段和螺槽深度比对于Ultradur 而言,甚至比对聚酰胺更为重要。必须选择压缩段较短且进料与计量段之间螺槽深度较深的螺杆,从而保证快速建立足够高的压力。
因此,压缩区的长度不应超过4-5 D,并且螺槽深度比应大约为3:1。但是,使用带有短压缩区的螺杆,也可得到良好的效果。
挤出的Ultradur B 6550 LN型材(圆形、方形和空心棒以及片材和扁棒)主要作为半成品件使用,通过机械切割,可生产因为量小而一般不考虑以注塑方式生产的工程件。
由Ultradur B 6550 L和B 6550 LN制成的管件耐燃料、油和油脂,并具有良好的滑动摩擦性和耐磨损性。
Ultradur 管件的耐压缩负荷的能力不仅在常温下非常高,在较高温度下也十分突出。例如,它们可耐受高于尺寸相当的聚酰胺管至少1.5倍的破裂压力。
因此,由Ultradur B 6550 L和B 6550 LN制成的薄壁管通常适合作为燃料管、油管、气动和液压控制管线、中央润滑系统管线、博登缆线其它缆线系统。
半成品和型材的生产
在压力下采用冷模挤塑法,即使用冷却的或温度受控的模具管,可将Ultradur B 6550和B 6550 LN挤成圆形、方形、方截面和空心棒。由于熔化需要足够长的滞留时间,因此必须将熔体温度保持在尽可能低的水平上。在层厚厚于70-80 µm情况下,此温度不应超过250℃.
与基于聚对苯二甲酸乙二醇酯的聚酯相比,对于Ultradur 而言无需升高冷模温度,即可在室温下用水进行温度控制。但是,如果由于层厚增大,必须降低熔体温度,使用温度较高的水(60℃至80℃;见表2中生产圆截面棒的加工示例)对零件的表面质量和应力状态更有利。对于Ultradur,如同其它半结晶热塑材料,为弥补熔体凝固时发生的体积收缩,也需要适当高的压力。
片材的生产
Ultradur B 6550 LN片材和中厚板在有片材模具、三辊抛光料架和紧接着的取出单元的商用的水平布置装置上生产。片材模具应该有模唇延伸至接近辊缝。辊的温度控制依具体片材厚度而定,在60至170℃范围内(加工示例请查阅表3)。吞吐量和取出速率之间应以以下方式匹配:在辊缝之前辊宽度上形成一致的小卷边。此卷边的一致性对片材的容差和表面质量非常重要。
薄膜的生产
直径最高达约8 mm、壁厚1 mm的由Ultradur B 6550 L和B 6550制成的管件可采用真空水浴校准法生产。定径管和定径板都可用于校准。在两种情况下,选择的内径应比生产管件的预期外径大约%。根据经验,此差值相当于加工中的收缩量。若要在Ultradur B6550 L和B6550LN情况下达到可能的最高牵引速度,管件模具直径与定径套内径之比必须在约2:1至2.5:1的范围内。管件挤出头的模口间隙应为3至4倍管件的预期壁厚。在表4中描述了一个生产加件的加工示例。
管件的生产
由Ultradur B 4500制成的平面薄膜,按常规方法使使用槽口模和冷却辊生产。在适当冷却情况下,薄膜具有极好的透明度,同时具有刚性,且表面滑度较高。在表5中绘制了一个加工示例。
规格为12-100 µm的Ultradur B 4500薄膜可在适当的生产厚度条件下生产。它们具有高透明度、良好的表面滑度和高刚度。表6中给出了该薄膜的性能。在这些薄膜上可容易进行耐胶带铝蒸镀。通过蒸镀还可进一步提高隔离性。
Ultradur B 4500单膜或多层膜(在PE情况下)可使用120℃至140℃的过热蒸汽、环氧乙烷或电离辐射(2.5×104 J/kg)在其自身上和在复合物中进行消毒,无损坏危险。因此,它们还适合作为消毒食品的包装材料。
可以单轴或双轴定向由Ultradur B 4500制成的薄膜。
Ultradur B 4500单膜可用超声波进行焊接。也可使用基于热脉冲原理的分模线焊接进行连接。但是,在这种情况下,后结晶作用会在焊接接头区内形成白区。
单丝和纤维的生产
用于纸网印织物的由Ultradur B 2550制成的单丝在商用挤出机上生产。常规单丝直径在0.5 至1.0 mm范围内。如需使直径达到一致,在冷却时需要60至80℃的纺丝水浴温度。
与由聚对苯二甲酸乙二醇酯制成的聚酯相比,Ultradur 具有更出色的耐水解性,使用基于聚碳化二亚胺的标准稳定剂,可以充分提高性能。
牙刷上的刷毛由Ultradur B 2550挤成。在高压锅中或在热水浴中进行精整处理,以提高恢复至垂直位置的能力并非必要。由Ultradur 制成的牙刷刷毛具有低吸水性、高耐磨性和卓越的恢复至垂直位置的能力的特点。
在表7中列出了Ultradur 单丝和纤维的生产示例。