热塑性弹性体TPE双螺杆挤出机的配置选型技术要点
TPE配混加工设备选型要点(从配混设备到切粒),下面带来TPE生产工艺,以及设备的讲解!
一、热塑性弹性体TPE介绍
热塑性弹性体TPE/TPR,又称人造橡胶或合成橡胶。热塑性弹性体在常温下具有橡胶的弹性,高温下具有可塑化成型的一类弹性体。其产品既具备传统交联硫化橡胶的高弹性、耐老化、耐油性各项优异性能,同时又具备普通塑料加工方便、加工方式广的特点。可采用注塑、挤出、吹塑等加工方式生产,水口边角粉碎后100%直接二次使用。既简化加工过程,又降低加工成本,因此热塑性弹性体TPE/TPR材料已成为取代传统橡胶的最新材料,其环保、无毒、手感舒适、外观精美,使产品更具创意。因此也是一支更具人性化、高品位的新型合成材料,也是世界化标准性环保材料。
二、配方及原材料特点
(1)配方:SBS/SEBS+PP+OIL+添充剂
(2)原材料特点:
SBS/SEBS,原材料堆密度很低,为0.2kg/m3,很轻,发泡状,占据空间大,不易加入到螺杆中。
OIL:加入到挤出机中成为润滑剂,物料输送减慢。
三、生产工艺
配料——预混合——熔融混合——切粒
双螺杆挤出机配置工艺如下:
四、双螺杆挤出机选型
在众多混炼塑化挤出机中,平行同向双螺杆挤出机以其优异的混炼塑化性能、
良好的螺杆自清理功能、螺杆筒体的“积木式组合”功能,在塑料配料混炼中得到非常广泛的应用,在热塑性弹性体生产中也得到充分的应用。在热塑性弹性体的生产设备选择中,双螺杆挤出机的配置和选型是非常重要的一个环节,对以后的生产具有重要影响。选型主要有如下特点:
1.选用平行双螺杆挤出机
2.螺杆直径:根据生产规模,一般选用螺杆规格在50mm到90mm机。
3.长径比L/D:≥44,一般为48
4.螺杆转速:≥600rpm
5.螺杆材质:建议选用耐磨型兼耐蚀型,如采用W6Mo5Cr4V2高速钢,筒体宜选用高
耐磨型待衬套结构,如内衬a-101高耐磨合金。
6.电机功率:大功率。
7.齿轮箱:速比小,高扭矩等级,比扭矩通常M∕A3≥8。
8.主机配置:要有足够的长径比,使物料充分受热和剪切塑化;入口要有大的自由容积,增强吃料效果,要有良好的排气功能,脱除低分子物和单体。
五、加料方式
由于原料是粉状、粒状混合物,考虑物料特点及输送效率,建议采用双螺杆喂料机,并带搅拌。
不建议强制填塞喂料。
六、螺杆组合及筒体设计
1.加料段:由于SEBS/SBS料为膨松状,加入到螺杆上不易吃料,故采用大导程、深螺槽螺纹元件。机筒加料口采用长方形。
2.输送段:选择大压缩比,使物料迅速压缩、输送。
3.混炼塑化段:选用较多的捏合块,可选用30度、45度、60度捏合块,与密炼转子配合使用,捏合块实现分布混合。密炼转子使增加拖拽拉伸,不要增加了物料的分散性。
4.排气段:要有较大的排气空间,通常采用大导程螺杆元件;在排气口前螺杆上设置反向元件,实现建压功能。
5.均化计量段:要有强的输送功能和稳流功能,以实现挤出压力的平稳和造粒的均匀性,通常采用小导程元件和大于6的长径比。
七、真空排气:
用平行双螺杆挤出机生产TPE时,使用抽真空,可去除产品中的低分子挥发物、异味,对提高产品质量是很有好处的。
真空口很容易冒料,如何控制真空口不冒料是关键:
针对配方及操作工艺,一般情况下真空口冒料的原因素有:
①.油加入太多。物料流动速度加快,在排气孔附近物料输送失衡。②.加工温度偏低。
解决的办法是改进配方,提高工艺温度;
针对挤出机:真空口要设置在合适的位置,选用合适的挡料快,设计合理的螺杆结构。
通过上述方法仍无法解决真空口冒料,就必须重新组合螺杆。
八、切粒方式
TPE一般选用水环切粒、水下切粒、风冷模面切粒。根据物料性能要求选择。如硬度在10A以下的物料选用风冷模面热切方式。
这三种切粒方式的特点比较:
九、提高挤出机产量的方法:
(1)提高螺杆转速,就必须使用大的L/D,确保物料充分塑化。
(2)采用侧喂料,可使产量提高40%。在许多厂家得到应用。
十、案例
TPE造粒:产品性能:邵氏硬度55A,密度0.98
选用天华院有限公司(兰泰塑机)SHJ-75H高性能同向双螺杆挤出机
螺杆直径:72mm
螺杆长径比:L/D=48,
螺杆转速: 600r∕min,
挤出机功率:250kW
操作温度:190℃、200℃、210℃、210℃、210℃、210℃、200℃、200℃、190℃、180℃、170℃
水下切粒
产量:500-600kg/h
螺杆组合从下料到机头:依次为9(输送件)+5(大、中捏合块、密炼转子)+4(输送件)+8(中、小捏合块、密炼转子)+3(输送件)+3(中、小捏合块)+6(输送件)+4(中、小捏合块、密炼转子)+8(输送件)
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