1.2 Основные параметры процесса экструзии

К технологическим параметрам относятся температура переработки полимера, давле­ние расплава, температура зон головки и температурные режимы охлаждения сформованного экструдата.

Основными технологическими характеристиками экструдера являются L, D, L/D, частота вращения шнека N, геометрический профиль шнека, степень изменения объема канала шнека.

Основной характеристикой формующей оснастки (вместе с фильтрующими сетками) является коэффициент сопротивления течению расплава К.

Нарастание давления на фильтрующих сетках служит показа­телем засорения, т. е. увеличения сопротивления сеток и, следо­вательно, сигналом к их замене.

Показателем работы экструдера является его эффективность — отношение производительности к потребляемой мощности.

1.2.1 Материалы и ассортимент изделий

Большинство термопластов и композиций на их основе могут пе­рерабатываться экструзией. Для этого достаточно, чтобы время пребывания расплава в экструдере при данной температуре было меньше времени термостабильности полимера при той же темпе­ратуре. Наиболее широко применяется экструзия крупнотоннаж­ных полимеров следующих типов: ПЭ, ПП, ПС, ПК, ПА, ПВХ (пластифицированный и непластифицированный), ПЭТФ, а так­же смеси с неорганическими и полимерными наполнителями и более сложные композиции на их основе.

1.2.2 Технологичность полимера

Это свойство полимера определяет основные технологические параметры экструзии, а также вид по­лучаемого изделия. Решающее значение при оценке технологичности имеет вязкость и величина высокоэластической составляю­щей деформации расплава.Из маловязких расплавов невозможно получить сплошную экструзионную заготовку в виде пленки, трубы, профиля. Для экструзии применяются материалы и режимы переработки, при которых ПТР меняется в пределах 0,3—12 г/10 мин. Если же ис­пользуются литьевые марки полимера, то из них можно получить экструзией лишь отдельные типы изделий, так как ПТР у них на­ходится в пределах 0,8—20 г/10 мин.При слишком высокой вязкости расплава получать изделия методом экструзии трудно из-за большого сопротивления тече­нию расплава, возникновения неустойчивого режима движения потока. Все это приводит к образованию дефектов изделий. По­вышение температуры переработки может привести к термодест­рукции расплава, а увеличение давления, мощности привода при более низких температурах — к механодеструкции, т. е. для экс­трузии расплавов должны применяться полимеры с довольно уз­ким интервалом колебания вязкости.Выходящий из головки экструдат должен обладать формо-устойчивостью. Требования к формоустойчивости зависят от по­следующих технологических операций: деформации расплава в свободном состоянии либо в калибрующем приспособлении. В свою очередь формоустойчивость зависит от температуры и мо­лекулярной массы полимера. Поэтому для получения различных видов изделий рекомендуется перерабатывать расплав с различ­ным ПТР.

Так, трубы, кабельные покрытия производят из расплава полимера с ПТР от 0,3 до 1 г/10 мин. Это связано с выбором по­лимера большой молекулярной массы. Последняя определяет эксплуатационные свойства изделий — повышенные физико-ме­ханические характеристики. Пленки, листы изготавливают экс­трузией расплава с ПТР в пределах 1—4 г/10 мин. Дискретные изделия, производимые экструзией расплава с последующим раз­дувом в форме, получают из расплава с ПТР = I,5V7,0 г/10 мин. Ламинирование с помощью экструзии происходит при ПТР рас­плава в пределах 7—12 г/10 мин.

В таблице 1 представлен ряд полимеров, перерабатываемых в различные виды изделий методом экструзии. Наибольшая труд­ность возникает при экструзии расплава через кольцевую, трубча­тую формующую часть головки. В этом случае полимерная рас­плавленная заготовка должна иметь наибольшую формоустойчи­вость. Поэтому марочный состав полимеров для такого типа изде­лий ограничен.

Таблица 1. Предпочтительные способы экструзии различных полимеров

Полимер	Экструзия расплава через кольцевую, трубчатую головку	Экструзия расплава через профильную щель (плоскую, цилиндрическую, монолитную)
Полиэтилен	++	++
Полипропилен	++	++
Ацетилцеллюлоза	++	+
Поливинилхлорид: пластифицированный непластифицированный	++ +	++ +
Полистирол	+	++
Полиэтилентерефталат	+	++
Поликарбонат	+	++
Полиамид	++	++
Поливинилфторид	+	++
Поливинилиденхлорид	++	++

* Успешно применяемый способ (++); осваиваемый, возможный способ (+).

Фракции полимера с большой молекулярной массой труднее плавятся, что приводит к образованию мест оптической неодно­родности и ухудшению свойств изделий.