Proprietà nel breve periodo - Solvay Plastics

Estrusione
Estrusione
ll polietersulfone RADEL A e il polifenilsulfone RADEL R possono
essere facilmente estrusi con le apparecchiature per estrusione
convenzionali.
Pre-essiccazione
Le resine RADEL devono essere ben essiccate prima
dell’estrusione, per evitare la formazione di bolle nel materiale
estruso. La resina dev’essere essiccata sino a ridurre il contenuto
d’umidità al di sotto di 100 ppm. Le temperature e i tempi
d’essiccazione appropriati sono riportati nelle figure 55 e 56 a
pagina 40. L’essiccazione in tramoggia richiede isolamento
sufficiente e minime perdite del sistema. La temperatura
d’ingresso dell’aria deve essere sufficientemente elevata e il suo
contenuto d’umidità sufficientemente basso per mantenere i
granuli di polimero al di sopra di 150 °C in aria con un punto di
rugiada di -40 °C. Questa condizione deve essere mantenuta
finché il contenuto d’umidità del polimero non scende al di sotto di
100 ppm.
Temperature d’estrusione
A seconda delle specifiche operazioni d’estrusione, la temperatura
del fuso deve essere compresa nell’intervallo fra 340 e 400 °C.
Per la maggior parte delle operazioni, si raccomanda d’impostare
la temperatura del cilindro fra 330 e 370 °C all’estremità
d’alimentazione e fra 330 e 370 °C in testa. Queste impostazioni
della temperatura del cilindro consentono di ottenere la corretta
temperatura del pezzo estruso, se mantenuta uniforme
nell’intervallo compreso fra 340 e 400 °C.
Se si utilizza una vite con sezione di trasferimento ridotto, potrà
essere necessario aumentare la temperatura del cilindro per
ottimizzare il controllo dell’estrusione, entro le limitazioni di
potenza e di pressione dell’apparecchiatura.
Raccomandazioni per la geometria della vite
In generale, si raccomanda l’uso di viti con un rapporto
lunghezza/diametro compreso fra 20:1 e 24:1. Rapporti di
compressione compresi fra 2:1 e 2,5:1 hanno dato risultati
accettabili. Il passo della vite deve essere pari al suo diametro e la
transizione dalla sezione d’alimentazione a quella di trasferimento
deve essere graduale. Le sezioni di transizione e di trasferimento
devono essere più lunghe della sezione d’alimentazione. La
sezione di transizione deve essere la più lunga per dare alla resina
il tempo ed il calore per ammorbidirsi prima di essere espulsa.
Una configurazione iniziale è: lunghezza della zona
d’alimentazione, quattro diametri, lunghezza della zona di
transizione 14 diametri e sei diametri di lunghezza per zona di
trasferimento.
Se si desidera una compattazione ottimale del fuso, si possono
anche impiegare estrusori con viti a due stadi per consentire il
degassaggio. Nel progettare una vite a due stadi bisogna includere
una sezione di decompressione per effettuare il degassaggio dopo
la prima sezione di trasferimento. La sezione di decompressione
viene seguita da un’altra zona di transizione e da un’altra zona di
trasferimento, secondo i principi di progettazione descritti per una
vite a fase singola.
In genere, la geometria della vite idonea per le poliolefine non
offre risultati accettabili con le resine RADEL.
Pre-essiccazione
Geometria della matrice
Le resistenze della matrice devono essere in grado di raggiungere
e mantenere la temperatura di 430 °C. Dal momento che la
viscosità delle resine RADEL dipende dalla temperatura, la
temperatura della matrice deve essere strettamente controllata
per ottenere un estruso uniforme.
Utilizzare sempre matrici affusolate. Linearizzando il canale di
flusso ed incorporando piastre di sfiato (ovvero valvole di sfiato)
alle estremità, si elimina la tendenza del materiale a bloccarsi
nella matrice, con conseguente stagnazione.
Le matrici devono poter operare in modo continuo a pressioni sino
a 240 bar. I canali di flusso, i labbri della matrice ed i calibratori
devono essere ben lucidati e cromati per ottimizzare l’aspetto
dell’estruso.
Tipi di prodotti estrusi
Filo
Le resine RADEL possono essere estruse in filo usando una
matrice con testa a croce a tubo o a semitubo. La temperatura
d’ingresso del filo deve essere all’incirca pari a quella del fuso del
polimero. Con le resine RADEL, si può ottenere un’elevata
contrazione della guaina. Si raccomanda vivamente di
depressurizzare la matrice per migliorare l’adesione della guaina
polimerica al filo. Il filo non deve essere raffreddato violentemente
bensì lentamente, usando un sistema di raffreddamento "mister"
o un bagno ad acqua.
Film
Le resine RADEL hanno eccellenti proprietà di contrazione per la
produzione di film sottile, grazie all’elevata resistenza del fuso. Il
film "slot-cast" possiede un modulo elevato, una buona resistenza
all’urto e buone proprietà elettriche in un ampio intervallo di
temperatura. Il film è sigillabile a caldo e può essere impresso
senza trattamenti.
Le condizioni tipiche per l’estrusione di film per un estrusore di 64
mm sono le seguenti:
Matrice: Matrici standard per film a gruccia e a barra diritta
"manifold-choker" sono soddisfacenti. Per uno spessore
del film compreso fra 0,6 e 1,5 mm, utilizzare un’apertura
dei labbri della matrice compresa fra 0,03 e 0,25 mm. Le
matrici devono essere in grado di operare in modo
continuo a 240 bar.
Piastre di rottura/filtri: Le piastre di rottura, responsabili
delle cosiddette "linee di matrice", non sono necessarie.
Tuttavia, se utilizzate con un filtro, si può ottenere un
prodotto estruso di qualità riproducibile ed esente da
difetti. Alternativamente, si può utilizzare un manicotto che
consenta al raccordo della matrice di aderire all’estrusore.
Rullo: È necessario un rullo di diametro di 215 mm a 180 °C
per evitare la formazione di grinze nel film.
– 49 – Guida alla progettazione delle resine RADEL