Как температура влияет на свойства полимеров в процессе их переработки

У полимеров сложная молекулярная структура, которая обладает преимуществами и недостатками. К преимуществам относится пластичность, устойчивость к различным типам нагрузки. Минусом считается сложный процесс кристаллизации. Но он устраняется путем плавления в экструдере для пластика при определенной температуре. Поэтому важно знать, как нагрев влияет на свойства полимеров и производительность оборудования.

Особенности поведения полимеров под воздействием разных температур

При нагреве молекулярные цепочки полимеров становятся подвижными. При определенной температуре достигается точка размягчения или стеклования. Это означает, что материал становится пластичным, готов к формовке.

Для полукристаллических полимеров точка размягчения находится в диапазоне от +50⁰ до +100⁰ C. Но оптимальной температурой нагрева считается 220⁰ C. Под ее воздействием полимерные гранулы трансформируются в расплав, из которого формуются изделия разных форм и размеров. При нагреве до оптимальной температуры сохраняется динамическое равновесие молекулярной структуры.

Нарушение режима нагрева приводит к проблемам. При недостаточном нагреве возрастает давление в адаптере, что ускоряет износ оборудования.

Повышается риск появления следующих дефектов:

• рваных краев;
• жгутов;
• борозд;
• хрупких кромок.

Перегрев полимеров приведет к структурным нарушениям, ухудшению характеристик готовых изделий. Они становятся более хрупкими.

Поэтому для продления срока эксплуатации экструдера для пластиков, сохранения высокой производительности, качества поверхности изделий важно правильно подобрать элементы нагрева. Для этого производятся расчеты с учетом коэффициента жесткости полимерной смолы.

Температура нагрева полимерных гранул зависит не только от используемых для этого элементов, но и от уровня загрузки шнека. Если он заполнен меньше, чем на половину, то снижается производительность оборудования, повышается нагрузка на его узлы.

О том, что полимер нагрет до оптимальной температуры свидетельствуют следующие признаки:

• на поверхности расплава не должно быть комков или сгустков;
• на поверхности полимера нет пятен;
• на жгуте нет вздутий;
• на поверхности жгута нет желтых или коричневых полос.

Еще один способ проверки достаточно нагреты полимеры или температура недостаточная, слишком высокая – сжатие жгута щипцами. После этого на нем должен остаться устойчивый отпечаток. Если для сжатия нужно приложить усилие, а след от инструмента частично или полностью исчезнет, – это признак недостаточного нагрева.