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硬脂酸盐(如Ca/Zn/Mg)广泛用作塑料热稳定剂和润滑剂。它们熔融后呈现触变性和热敏性,对温度极其敏感。解决策略是:精确控温、改进喷嘴、添加助流剂。
熔融系统设计:
采用双层搅拌熔融槽,内层通入导热油(油温155℃),外层保温。加热元件分区控制(至少3个区),避免局部过热。
熔融槽温度设定148~150℃,停留时间≤15分钟(避免长时间受热分解)。
熔体输送管线采用电伴热(145℃),并设置循环旁路,防止停车时物料凝固。
喷嘴与滴落方式:
标准喷嘴因硬脂酸钙粘度高(150℃时约5000 mPa·s)容易堵塞。改用大孔径(3~4mm)的针阀式喷嘴,且针阀带有脉冲振动(频率5 Hz,振幅0.5mm),防止物料挂丝。
在喷嘴上方增设静态混合器,确保熔体温度均匀。
压缩空气辅助滴落(压力0.1~0.15 MPa),帮助克服高表面张力。
添加助流剂:
在熔融槽中加入0.2%~0.5%的硬脂酸(游离脂肪酸),可降低熔体粘度约20%,同时改善脱模性。
也可加入季戊四醇硬脂酸酯(PETS,0.1%),其高温润滑性好且不分解。
钢带冷却与脱模:
钢带背面喷淋60℃热水(而非冷水),避免硬脂酸盐骤冷收缩开裂。出料前用10℃水快速冷却至40℃以下,使颗粒硬化。
钢带表面涂敷聚四氟乙烯涂层,并定期(每2小时)用硅油喷剂轻涂一次。
出料端安装刮刀+气刀组合:刮刀(间隙0.2mm)先剥离大部分颗粒,气刀(0.3MPa)吹净残留。
分解监测:
在线近红外探头监测熔体颜色(黄度指数)。当黄度指数超过设定值时,自动调低熔融槽温度至145℃,或增加物料置换速率。
每批产品取样测定熔点(DSC),若熔点下降超过2℃,说明发生了热分解,需调整工艺。
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