Микросферы Expancel в термопласте

Марки Expancel

• Expancel 920 DU 120
• Expancel 093 DU 120
• Expancel 930 DU 120
• Expancel 950 DU 80
• Expancel 951 DU 120
• Expancel 980 DUX 120

• Expancel 920 MB 120
• Expancel 930 MB 120
• Expancel 951 MB 120
• Expancel 950 МВ 80
• Expancel 980 MBX 120

Данные температуры должны рассматриваться только B качестве наиболее предпочтительного варианта. Другие факторы, например, время пребывания, процесс обработки, текучесть, также влияют на окончательный результат.

Уровни добавления и подходящие полимеры

Плотность и уровни добавления

Какую плотность продукта вы хотели бы иметь? Количество микросфер, а также тип матрицы и оборудование для обработки продукции влияют на окончательную плотность.

При экструзии микросферы могут легко расширяться до плотности 15-25 кг/м3. Микросферы с плотностью от 30 до 70 кг/м3 обычно используются для литья под давлением. В раздувном формовании расширение зависит от давления раздува, используемого для заполнения литьевой формы.

Количество Еxpancel, плотность матрицы и микросфер влияют на плотность конечного продукта. Это показано на графике ниже. Рассчитанная окончательная плотность вспенивающегося термопласта с различными уровнями добавления Ex- pancel. Результат получен при плотности микросферы 50 кг/м3 (непрерывная линия) и 30 кг/м3 (штрих-пунктирная линия).

Подходящие полимеры

Какой полимер вы используете? Микросферы Expancel могут использоваться для вспенивания полимера, если он имеет подходящие свойства расплава и температуру обработки 140 °C - 230°C. Материалы с высоким индексом текучести расплава расширяются легче. Ниже приведено несколько примеров термопласта, который может вспениваться.

Термопласты, наполненные стекловолокном, древесным волокном, наночастицами и СаСО3, могут также вспениваться, если обработка выполняется при соответствующей температуре.

Приготовление смеси

Вы используете Expancel DU в качестве добавки в процессе гранулирования смеси? Очень важно сохранить температуру массы ниже следующих значений:

• 115 °C для 920-120, 093-120 и 930-120 

• 130 °C для 951-120 и 950-80

• 150 °C для 980-120

Расширение должно происходить во время окончательного формования продукта, а не во время приготовления смеси. Во время приготовления смеси допускается определенное расширение, если микросферы обладают способностью продолжать расширяться в конце процесса обработки. Однако слишком большой уровень расширения во время приготовления смеси приведет к проблемам с подачей материала и качество пены снизится. 

Одноэтапная обработка

При создании расширяющейся смеси в один этап необходимо учесть следующие моменты:

• мы рекомендуем использовать литьевые машины с малым сдвигом, низким трением и низким давлением,

• необходимо сохранить низкую температуру во избежание предварительного расширения, максимальные значения температуры смотрите в левой колонке,

• если во время приготовления смеси микросферы предварительно расширяются и литьевая машина оснащена боковым питателем в последней части цилиндра, то вы можете добавить туда DU. Последняя часть шнека должна быть выполнена таким образом, чтобы материал подвергался минимальному напряжению сдвига. Величина сдвига должна быть достаточной, чтобы смешать DU с матрицей.

Многоэтапная обработка

Многоэтапный процесс обработки показан на схеме. Данный метод рекомендуется при отсутствии возможности добавлять микросферы в конце экструзионного процесса.

Создайте порошковую смесь (ПС).

Смешайте порошковую смесь, созданную на 1-м этапе, с 0.5–1 процентом масла. В результате смесь будет иметь липкую поверхность.

Добавьте Expancel DU.

На последнем этапе смесь подается через короткий экструдер с минимальным сдвигом. Температура не должна превышать 100 °C–150 °C во избежание расширения. 

Обработка термопласта

Экструзия

Для того, чтобы выбрать правильную микросферу, необходим хороший контроль над фактической температурой расплава. Микросферы, которые подвергаются слишком высоким температурам, со временем начинают разрушаться. Для достижения хорошего результата следует соблюдать следующее:

• Рекомендуемое отношение длины экструдера к его диаметру <32

• Отсутствие вакуумной зоны или зоны удаления термопластов с Expancel являются PP, PS, TPU, и ТРЕ. воздуха

• Отсутствие насоса для расплава

• Шнеки с малым сдвигом - избегайте сдвиговых головок интенсивного смешения

Мы рекомендуем высокую частоту вращения по двум причинам:

• Высокое давление предотвращает расширение в цилиндре

• Короткое время пребывания сводит к минимуму опасность повреждения микросфер.

Микросферы будут расширяться по всей длине поверхности продукта. Для получения глянцевого покрытия может потребоваться совместная экструзия.

Получение плёнки экструзией с раздувкой Микросферы 

Expancel могут использоваться при получении плёнки экструзией с раздувкой, но при этом нужно быть предельно осторожным, чтобы не прорвать пленку. В этой области рекомендуется использовать микросферы с меньшим размером, например, Expancel 950 DU 80 или маточную смесь.

Формование листовых термопластов

Подходящими полимерами для формования листовых

• Рекомендуется сопло с игольчатым клапаном.
• Для расширения сфер в литьевой форме остаточное давление должно быть сведено к нулю.
• Сложнее изготавливать продукты при наличии полостей тонкого сечения и длинных путей течения расплава.
• Скорость литья должна быть оптимизирована. Высокая скорость обеспечивает быстрое заполнение литьевой формы, но при этом существует опасность развития очень высокой теплоты трения. Лучше использовать широкий литник.
• Чем короче время цикла, тем лучше. Вы можете уменьшить время охлаждения до определенной степени по мере уменьшения веса.
• Не заполняйте шнек до самого начала следующего впрыска. Мы рекомендуем среднюю частоту вращения.

Центробежное формование 

Выберите марку Expancel с соответствующей температурой расширения. При центробежном формовании лучше использовать порошок DU, поскольку он легко смешивается с порошковой смолой.

В большинстве случаев при использовании микросфер следует уменьшить количество порошка, добавляемого в форму. Расширение микросфер позволяет достичь требуемой толщины стенки, уменьшая вес частицы и время цикла. Добавьте 1 процент микросфер Expancel для уменьшения загрузки порошка на 15-25 процентов.

Раздувное формование

Испытание проводились с использованием ПЭНД. В таблице ниже представлены примеры снижения ПЛОТНОСТИ при разном давлении. Только очень низкое давление гарантируют приемлемое снижение плотности. Для вспенивания полимеров, требующих низкого давления раздува, могут быть использованы микросферы Expancel

Переработка древесно-полимерных композитов (ДПК) 

Микросферы Еxpancel могут использоваться в качестве вспенивающего агента в зоне ДПК, например, в ABS, РР и РЕ.

Чтобы предотвратить возникновение производственных проблем, вызванных, например, влагой, мы рекомендуем использовать уже готовые смеси ДПК.

Расширение ДПК легко выполняется с помощью небольшого количества древесины, сопоставимого с высоконаполненными материалами. Самые лучшие результаты мы получаем с содержанием древесины 60 процентов. По результатам, представленным в таблице, можно увидеть, что добавление 0,65 процента микросфер обеспечивает существенное снижение плотности.