Поливинилхлорид - полимер преимущественно линейного строения, твердый продукт белого цвета, степень полимеризации - 100-2500. Степень упорядоченности макромолекул зависти от температуры полимеризации, а также от молекулярной массы. Максимально возможная упорядоченность достигается при температурах полимеризации выше +55°С. Степень кристалличности промышленного ПВХ может достигать 10%. При определении степени кристалличности ПВХ учитывается массовый коэффициент поглощения, обуславливаемый наличием в макромолекулах тяжелых атомов хлора.
Технологический процесс получения профильно-погонажных изделий
Задачей, которая решается при получении профильно-погонажных изделий, к которым относятся трубки, канты и другие изделия, является получение изделия заданного профиля путём продавливания расплава полимера через экструзионную головку, с последующим охлаждением отформованного в головке полимера.
Процесс получения профильно-погонажных изделий является непрерывным процессом, он осуществляется в одношнековых экструдерах. Экструдеры имеют разные геометрические размеры. Наиболее часто в производстве применяются эксрудеры с диаметром шнека 32, 45, 63, 90, 125 мм. Чем больше диаметр шнека, тем больше производительность экструдера. Как и в случае двух шнекового экструдера шнековая пара (шнек-цилиндр) делится на три условных зоны.
Процесс формования изделия происходит в экструзиооной головке. После выхода из головки расплав полимера не повторяет в точности пофиль заданный головкой, а расширяется относительно геометрических размеров профиля головки на 20-30%, это связано с тем что расплав полимера обладает элластическими свойствами и при переходе из зоны высокого давления в головке к атмосферному расширяется. Этот эффект носит название высокоэлластического расширения струи.
Используя эффект высокоэлластического расширения струи, а также способность расплава к достаточно большим продольным деформациям,на одной и той же головке (оснастке) можно получать подобные друг другу профили, с различным весом 1 погонного метра. Чем больше степень вытяжки, тем меньше вес 1 погонного метра и меньше толщина стенок изделия.
После головки, горячий профиль попадает в охлаждающую ванну, где происходит его охлаждение и фиксация геометрических размеров. Вытяжка профиля осуществляется при помощи тянущего устройства, гусеничного или валкового типа. За счет более высокой площади соприкосновения с изделием, устройства гусеничного типа позволяют производить вытяжку изделий с большим весом 1 погонного метра.
По типу все профильно-погонажные изделия можно разделить на полые и монолитные. Для получения полых изделий, например трубок и шлангов применяются головки состоящие из двух основных элементов матрицы и дорна. Матрица служит для формования наружной поверхности изделия, а дорн для формования внутренней поверхности и создания полости. Для того, чтобы изделие не сплющивалось, в дорне просверливают отверстие, соединяющее полость изделия с атмосферой. Дорн крепится на устройстве, также являющимся элементом головки, которое называется дорнодержателем. При получении монолитных изделий дорн не требуется.
При получении жестких изделий, как правило, требуется выдерживать строго заданные геометрические размеры изделия. Для этого применяют калибраторы, устанавливаемые после головки и охлаждаемые водой, для получения полых изделий калибратор должен быть оснащен вакуумным отсосом.