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PVC管材原料的选择和生产配方的比较.pdf
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一、PVC 管材原料的选择和生产配方的比较
产 PVC 管材的原料主要是悬浮法聚合的聚氯乙烯树脂。
根据国家标准 GB/T5761-93《悬浮法通用型聚氯乙烯树脂检验标准》规定,悬浮法 PVC 分为 PVC-SGl 到 PVC-SG8 八种树脂,
其中数字越小,聚合度越大,分子量也越大,强度越高,但熔融流动越困难,加工也越困难。
我国悬浮法聚氯乙烯树脂的型号及相关参数
型号聚合温度/℃粘数/(ml/g) K 值 聚合度 参考用途
SG-1 48.2 154~144 77~751800~1650 高级电绝缘材料
SG-2 50.5 143~136 74~731650~1500 电绝缘材料,一般软制品
SG-3 53.0 135~127 72~711500~1350电绝缘材料,农膜,塑料鞋
SG-4 56.5 126~119 70~691250~1150薄膜,人造革,高强度硬管
SG-5 58.0 118~107 68~661100~1000 透明制品,硬管,型材
SG-6 61.8 106~96 64~63 950~850 唱片,透明片,硬板,焊条
SG-7 65.5 95~87 62~60 850~750 吹塑瓶,透明片,管件
SG-8 68.5 86~73 59~55 750~650 过氯乙烯树脂
具 体选择时,做软制品时,一般使用 PVC-SGl、PVC-SG2、PVC-SG3 型,需要加人大量增塑剂。例如聚氯乙烯膜使用 SG-2 树
脂,加入 50~80 份的增塑剂。而加工硬制品时,一般不加或很少量加入增塑剂,所以用 PVC-SG4、VC-SG5、PVC-SG6、PVC-SG7、
PVC- SG8 型。如 PVC 硬管使用 SG5 树脂,硬质透明片使用 SG6 树脂、硬质发泡型材及管件使用 SG7、SG8 树脂。
生 产 PVC 管材所用的树脂必须符合挤出加工的要求,本设计中选用 SG5 型号的 PVC 树脂可行。这种树脂一般要求 K 值为 68
左右,挥发物≤0.4%,同时对树 脂的白度及杂质含量如黄、黑点及鱼眼等也有一定的要求。PVC 树脂的堆密度对挤出工艺有一
定的影响,生产时应视具体情况对工艺作相对的调整。
PVC-U 管材生产配方
有机锡体系 PVC-U 管材配方
组分 配方 1 配方 2 组分 配方 1配方 2
PVC S-65 100 100 钛白粉 1.5 1.0
![](https://csdnimg.cn/release/download_crawler_static/88277008/bg2.jpg)
有机锡稳定剂0.2~0.40.2~0.4石蜡 1.2
硬脂酸钙 0.5~0.80.8 ACR(加工改良剂) 0.4~0.8
聚乙烯蜡 0.3~0.6 ACR(抗冲击改性剂) 1.5~2.0
微晶蜡 0.6~1.0 C 0.005
碳酸钙 10~12 10~30
铅盐体系 PVC-U 管材配方
组分 配方 1 配方 2 配方 3 配方 4 配方 5
PVC SG5 100K=62-65 100SG5 100SG5 100K=66 100
3PbO.PbSO
4
5.0 1.0 5.5 4 1.8~2.5
硬脂酸铅 0.5 0.8 0.7 0.5
硬脂酸钙 0.5 0.4 1 0.8
硬脂酸钡 2 1 1.2
碳酸钙 5.0 10 5.0
硫酸钡 10 10
TiO2 1.0-1.5 1.0~1.2
石蜡 1 0.8
聚乙烯蜡 0.2
氧化聚乙烯蜡 0.15
硬脂酸 0.6
炭黑 0.05 0.05
颜料 适量 适量 适量
经过比较,在本设计中采用如下配方
本设计配方
PVC 树脂 100 硬脂酸钡 1.2
CPE 树脂 4 石蜡 0.4
3PbO.PbSO
4
4 PE 蜡 0.2
硬脂酸铅 2 轻质碳酸钙 40
![](https://csdnimg.cn/release/download_crawler_static/88277008/bg3.jpg)
二、PVC 管材的生产工艺与分析
PVC 塑料是一种多组分塑料,根据不同的用途可加入不同添加剂,因组分不同,
PVC 制品呈现不同的物理力学性能,针对不同场合应用。而 PVC 塑料管在塑料管
中所占的比例较大。
RPVC 管是将 PVC 树脂与稳定剂、润滑剂等助剂混合,经造粒后挤出机成型制得,
也可采用粉料一次挤出成型。RPVC 管耐化学腐蚀性与绝缘性好,主要输送各种
流体,以及用作电线套管等。RPVC 管易切割、焊接、粘接、加热可弯曲,因此
安装使用非常方便。
SPVC 管是由 PVC 树脂加入较大量增塑剂和一定量稳定剂,以及其他助剂,经造
粒后挤出成型制造。SPVC 管材具有优良的化学稳定性,卓越的电绝缘性和良好
的柔软性和着色性,此种管常用来代替橡胶管,用以输送液体及腐蚀性介质,也
用作电缆套管及电线绝缘管等。本文我们将详细讲诉 RPVC 的原料选择、工艺流
程、工艺控制以及挤出管材常出现的缺陷及改进原因。
一、RPVC 原料选择及配方
硬管生产中树脂应选用聚合度较低的 SG-5 型树脂,聚合度愈高,其物理力学性
能及耐热性愈好,但树脂流动性差,给加工带来一定困难,所以一般选用黏度为
(1.7~1.8)×10-3Pa•s 的 SG-5 型树脂为宜。
硬管一般采用铅系稳定剂,其热稳定性好,常用三盐基性铅,但它本身润滑性较
差,通常和润滑性好的铅、钡皂类并用。
加工硬管,润滑剂的选择和使用很重要,既要考虑内润滑降低分子间作用力,使
熔体黏度下降有利成型,又要考虑外润滑,防止熔体与炽热的金属粘连,使制品
表面光亮。
内润滑一般用金属皂类,外润滑用低熔点蜡。
填充剂主要用碳酸钙和钡(重晶石粉),碳酸钙使管材表面性能好,钡可改善成
型性,使管材易定型,两者可降低成本,但用量过多会影响管材性能,压力管和
耐腐蚀管最好不加或少加填充剂。
二、工艺流程
RPVC 管的成型使用 SG-5 型 PVC 树脂,并加入稳定剂、润滑剂、填充剂、颜料等,
这些原料经适当的处理后按配方进行捏合,若挤管采用单螺杆挤出机,还应将捏
合后的粉料造成粒,再挤出成型;若采用双螺杆挤出机,可直接用粉料成型,RPVC
管材工艺流程如图 3-1 所示。
![](https://csdnimg.cn/release/download_crawler_static/88277008/bg4.jpg)
另外,在生产中可与上述所示流程不同,即采取粉料直接挤出管材而不进行造粒,
但应注意两点:
1)其一,粉料直接挤出成型最好采用双螺杆挤出机,因粉料与粒料相比,少了
一次混合剪切塑化工序,故采用双螺杆挤出机可加强剪切塑化,达到预期效果;
2)其二,因粒料比粉料密实,受热及热的传导不良,故粉料的加工温度可比相
应粒料的加工温度低 10℃左右为宜。
三、工艺条件及控制
在生产过程中,由于 PVC 是热敏性材料,即使加入热稳定剂也只能是提高分解温
度,延长稳定时间而不可能不出现分解,这就要求 PVC 的成型加工温度应严格控
制。特别是 RPVC,因其加工温度与分解温度很接近,往往因为温度控制不当造
成分解现象。因此,挤出温度应根据配方、挤出机特性、机头结构、螺杆转速、
测温点位置、测温仪器的误差及测温点深度等因素确定。
1、温度的控制
温度的控制是挤出操作中重要的控制因素。挤出成型所需的控制因素的温度是机
筒温度、机径温度、口模温度。温度过低,塑化不良,管材外观无光泽,力学性
能差,产品质量达不到要求:温度过高,物料会发生分解,产品变色等现象出现。
2、螺杆转速
螺杆转速提高,挤出量增加,从而可提高产量,但容易产生塑化不良的现象,造
成管材内壁毛糙,强度下降,这时应调节机头压力,使产量、质量到达最佳。螺
杆的温度控制影响到物料输送率、物料的塑化、熔融质量等。挤出管材需要通冷
却水,降低螺杆温度,有利于提高塑化质量,螺杆通冷却水温度在 50~70 左右。
3、牵引速度
再挤出操作中牵引速度的调节很重要,物料经挤出熔融塑化,从机头连续挤出后
被牵引,从而进入定型装置、冷却装置、牵引装置等,牵引速度应与挤出速度相
匹配。一般在正常生产时,牵引速度应比管材的挤出速度快 1%~10%左右。
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