內、外潤滑劑的品種或牌號確定后,要確定內、外潤滑劑的使用比例及在配方中的加入總量。只有確定一個合適的內、外潤滑劑的比例及加入總量,才能合理地兼顧PVC樹脂熔體的流動性、防粘性及塑化速率,才能滿足特定的加工設備、工藝及制品的特殊要求,也只有這樣的潤滑體系才能保證經濟地、連續地生產合格或優質產品,即達到潤滑平衡。
由于影響潤滑作用的因素眾多,又因潤滑平衡的多樣性,所以配方工作者根據特定的加工設備及產品特性設計一個潤滑平衡體系是比較困難的。因為無法準確確定塑化時間、塑化扭矩等重要數值,因而缺乏控制塑化速率、熔體流動性(即熔體黏度)的依據。如果有一個參照物,即標準樣或近似的標準樣,這個問題就迎韌而解了。所以,確定潤滑平衡的實驗程序首先是標準樣的測試。標準樣最好選擇加工性能好、品質優良、同一類加工設備生產的同一類產品的高速攪拌混合料。
(1)標準樣的測試:把一定質量的試樣加到扭矩流變儀中,在一定轉速及溫度下測小其塑化時間、塑化扭矩及熱分解時間等參數。
(2)改變內潤滑劑的品種和數量,改變塑化扭矩值使其接近標準樣的數值。也就是改變pvc熔體流動性,即熔體粘度。
(3)在基本調整好樹脂熔體粘度或塑化扭矩的前提下,通過改變外潤滑劑的品種與數量,調整塑化時間,使之比標準樣略有延長,大概延長3%左右。外潤滑劑在一定范圍內也能影響塑化扭矩,隨著外潤滑劑用量的增加,塑化扭矩值也有所降低。
要特別注意的時的塑化扭矩值絕對不能高于標準樣的數值,必須比標準樣的塑化扭矩值略低,約降低1%~2%為宜。如果塑化時間已經比標準樣延長了3%左右,而塑化扭矩仍然達不到要求時,可以按比例增加內、外潤滑劑的用量,直到塑化時間及塑化扭矩均達到要求為止。因為從扭矩流變儀實驗得到數據的微小差異均可對實際工業生產造成巨大的影響。
(4)防粘附性:如果塑化扭矩及塑化時間基本滿意以后,防粘附性仍然不足,可以適當按比例增加內、外潤滑劑的用量,如果感覺物料已經不粘流變儀混合頭的轉子,則有可能是潤滑劑總量過量,達到了高水平的潤滑平衡。可按比例適當減少內、外潤滑劑的用量,直至有些輕微發粘時為止。在此基礎上以微調方式適當地補加內、外潤滑劑,直至不發粘,再稍多加一點,這是較低水平的潤滑平衡,也是較接近實用水平的潤滑平衡。高水平的潤滑平衡雖然可以稍提高樹脂混合料的熱穩定性,延長熱分解時間,略微降低熱穩定劑的用量,減少配方成本,但外潤滑劑的析出現象有可能較嚴重,對連續生產不利,停機次數有可能增加,生產率有可能下降,并帶來諸多不便,也可能影響產品質量及二次加工性能。因為內、外潤滑劑畢竟是小分子的加工助劑,能滿足加工及制品質量要求扶p可』口入量過多則勢必影響制品的力學性能。
(5)放大實驗:把實驗(4)初步確定的配方在生產中進行放大實驗,考察并發現存在的問題,如粘附嚴重或扭矩過大,主機電流過大,或塑化率過大、過小等。可以有針對性地調整潤滑體系。如此反復幾次即可設計出比較滿意的、并能滿足特定設備及工藝要求的潤滑平衡體系。
(6)如果沒有標準配方,可向有技術力量的國外大型熱穩定劑或潤滑劑的生產廠商索要參考配方,按參考配方試生產一次,找出加工過程及制品質量存在的問題。加工性問題包括熔體黏度是否過高、主機扭矩值或主機電流是否過大、操作是否平穩、連續開車時間是否過短、粘附性是否嚴重等問題。制品質量問題包括內在質量是否符合標準、二次加工性是否滿意。外觀質量問題包括:顏色是否泛黃、或有黑點、黑灰色或黃色條紋,表面是否光亮、內壁是否凹凸不平等。同時用同一配方在扭矩流變化儀上進行實驗,把流變實驗結果與大生產中出現的問題相互對照,找出內潤滑或外潤滑不足,或是內、外潤滑均不足的原因。然后按上述實驗程序進行改進實驗,或用價格低的產品對原參考配方中的進口潤滑劑進行取代實驗。