电缆工艺技术之塑料挤出温度

在塑料的挤出过程中，物料聚集态的转变以及决定物料流动的粘度都取决于温度，因此，温度是塑料挤出工艺中最重要的工艺参数。

由于温度影响着塑料的熔融过程和熔体的流动性，因此挤出温度就和挤出工艺制品的质量有着密切的关系。有研究指出，低温挤出有以下优点：保持挤出塑料层的形状比较容易；由于挤包层中热能较小，缩短了冷却时间；此外温度低还会减少塑料降解，这对聚氯乙稀是很重要的。但挤出温度过低，会使挤包层失去光泽，并出现波纹、不规则破裂等现象；另外温度低，塑料熔融区延长，从均化段出来的熔体中仍夹杂有固态物料，这些未熔物料和熔体一起成型于制品上，其影响是不言而喻的。

温度对产品的物理性能影响是复杂的，电缆乙烯类塑料绝缘层抗张强度与挤出温度有关，对应于最大抗张强度有一最佳挤出温度。提高低密度聚乙烯护套的挤出温度，能提高抗应力开裂强度。但也应当指出，挤出温度过高，易使塑料焦烧，或出现“打滑”现象；另外温度高挤包层的形状稳定性差，收缩率增加，甚至会引起挤出塑料层变色和出现气泡等。

挤出物料的热量来自机筒加热和螺杆旋转剪切的粘性耗散和摩擦。前者在运行初期是很重要的，后者在运行稳定后是主要的。升高机筒温度很自然的会增加从机筒到塑料的热交换。在挤出稳定运行后，螺杆旋转剪切变形的粘性耗散和摩擦热量，常常会使塑料达到或超过所需温度。此时机内控制系统切断加温电源，挤出机进入“自然挤出”过程，并应视情况对机筒和螺杆进行冷却。实践经验指出，冷却螺杆还有助于改善挤出质量，但同时也降低了挤出流率。

改善质量是由于冷却使螺杆均化段的有效槽深减少，增强了剪切作用。挤出过程中温度不是孤立的，在流率不变，螺杆转数不变时，增加挤出温度会使挤出压力降低。在低流率下，温度对压力的影响是很明显的，但影响会随流率的增加而逐渐减少。挤出温度增加，还使所需螺杆的功率也降低了。

由于塑料品种的不同，甚至同种塑料（如聚乙烯）由于其结构组成的不同，其挤出温度控制不尽相同。

加料段采用低温，这是由加料段承担的“任务”决定的，加料段要产生足够的推力，机械剪切并搅拌混合，如温度过度，使塑料早期熔融，不但导致挤出过程中的分解，而且引起“打滑”，造成挤出压力波动，并因过早熔融，而致混合不充分，塑化不均匀，所以这一段温度一般用低温。

熔融段的温度要有幅度较大的提高，这是因为塑料在该段要实现塑化的缘故，只有达到一定的温度才能确保大部分组成得以塑化。

均化段的温度最高，塑料在熔融段已大部分塑化，而其中小部分高分子组成尚未开始塑化，就进入均化段，这部分组成尽管很少，但其塑化是必须实现的，这时其塑化的温度往往需要更高。因此，均化段的挤出温度有所升高是必要的，有些时候，可以维持不变，而赖以塑化时间的延续，实现充分塑化。

机脖的温度要保持均化段的温度或稍有降低，这是因为塑胶挤出筛板变旋转运动为直线运动，而且由于筛板上的孔将塑胶熔体分散为条状物，在进入机头时必须在其熔融状态下将其彼此压实，显然温度下降太多是不行的。

机头承接已塑化均匀且由机脖压实的熔体塑料，起继续挤压使之密实之作用，塑胶在此有固定的表层与机头内壁长期接触，若温度过高，势必出现分解甚至是焦烧，特别是在机头的死角处，因此机头温度一般要下降。

目前挤出机中模口采用的温度升高、降低都有实例，一般模口温度升高可使表面光亮，但模口温度过高，不但会造成表层分解，更会造成成型冷却的困难，使产品难于定型，易于下垂自行形变或压扁变形。

因此，尽管各种塑料的挤出温度的控制高低不一，但都有一个普遍的规律，即从加料段起到模口止，都有一个温度从低－高－低的变化规律。如果挤出过程中温度控制的不合适，塑料就会产生很多缺陷，影响挤出制品的质量。

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