Die Kunststoffschäumung lässt sich in drei Prozesse unterteilen: die Bildung von Blasenkeimen, deren Expansion und die Verfestigung des Schaumkörpers. Bei PVC-Schaumplatten hat die Expansion des Blasenkerns entscheidenden Einfluss auf die Plattenqualität. PVC besteht aus geradkettigen Molekülen mit kurzen Molekülketten und geringer Schmelzfestigkeit. Während der Blasenexpansion ist die Schmelze oft nicht ausreichend, um die Blasen vollständig zu umhüllen. Dadurch kann Gas austreten und zu größeren Blasen verschmelzen, was die Produktqualität der Schaumplatten mindert.
Der Schlüsselfaktor zur Verbesserung der Qualität von PVC-Schaumplatten ist die Erhöhung der Schmelzfestigkeit. Analysen der Verarbeitungseigenschaften von Polymerwerkstoffen zeigen verschiedene Methoden zur Verbesserung der PVC-Schmelzfestigkeit auf. Die effektivste Methode ist die Zugabe von Additiven, die die Schmelzfestigkeit erhöhen und die Verarbeitungstemperatur senken. PVC gehört zu den amorphen Materialien, und seine Schmelzfestigkeit nimmt mit steigender Schmelztemperatur ab. Umgekehrt steigt die Schmelzfestigkeit mit sinkender Schmelztemperatur, jedoch ist der Kühleffekt begrenzt und dient lediglich der Unterstützung. ACR-Verarbeitungshilfsmittel verbessern die Schmelzfestigkeit, wobei Schaumregulatoren am effektivsten sind. Die Schmelzfestigkeit steigt mit zunehmendem Schaumregulatorgehalt. Generell gilt: Solange die Schnecke über eine ausreichende Dispergier- und Mischleistung verfügt, hat die Zugabe hochviskoser Schaumregulatoren einen deutlicheren Effekt auf die Verbesserung der Schmelzfestigkeit. Die Rolle von Verarbeitungshilfsmitteln in PVC-Schaumplatten: ACR-Verarbeitungshilfsmittel fördern das PVC-Schmelzen, verbessern die Oberflächenglätte, erhöhen die Schmelzelastizität und steigern die Schmelzdehnung und -festigkeit. Sie sind vorteilhaft für die Blasenbildung und verhindern das Platzen der Blasen. Das Molekulargewicht und die Dosierung der Schaumregulatoren haben einen signifikanten Einfluss auf die Dichte von Schaumstoffplatten: Mit steigendem Molekulargewicht erhöht sich die Festigkeit der PVC-Schmelze, wodurch die Dichte der Schaumstoffplatten sinkt. Dies entspricht dem Effekt einer Erhöhung der Reglerdosierung. Dieser Zusammenhang ist jedoch nicht linear. Eine weitere Erhöhung des Molekulargewichts oder der Dosierung führt nicht zu einer signifikanten Reduzierung der Dichte, die sich schließlich einem konstanten Wert annähert.
Zwischen Schaumregulatoren und Treibmitteln besteht ein wichtiger Zusammenhang. Zwischen der Dichte der Schaumplatten und der Menge an Schaumregulatoren existiert ein Gleichgewichtspunkt. Jenseits dieses Gleichgewichtspunktes wird die Dichte der Schaumplatten durch den Treibmittelgehalt nicht mehr beeinflusst und bleibt konstant. Das heißt, eine Erhöhung der Treibmittelmenge führt nicht zu einer Verringerung der Dichte. Der Grund dafür liegt darin, dass die Schmelzfestigkeit von PVC bei einer bestimmten Menge an Schaumregulatoren begrenzt ist und überschüssiges Gas zum Kollaps oder Zusammenfließen der Schaumzellen führen kann.
Veröffentlichungsdatum: 28. März 2024
