PVC管材的生產工藝介紹

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pvc塑料是一種多組分塑料，根據不同的用途可加入不同添加劑，因組分不同，pvc制品呈現不同的物理力學性能，針對不同場合應用。而PVC塑料管在塑料管中所占的比例較大。
　　PVC管材分硬軟兩種，RPVC管是將PVC樹脂與穩定劑、潤滑劑等助劑混合，經造粒后擠出機成型制得，也可采用粉料一次擠出成型。RPVC管耐化學腐蝕性與絕緣性好，主要輸送各種流體，以及用作電線套管等。RPVC管易切割、焊接、粘接、加熱可彎曲，因此安裝使用非常方便。
　　SPVC管是由PVC樹脂加入較大量增塑劑和一定量穩定劑，以及其他助劑，經造粒后擠出成型制造。SPVC管材具有優良的化學穩定性，卓越的電絕緣性和良好的柔軟性和著色性，此種管常用來代替橡膠管，用以輸送液體及腐蝕性介質，也用作電纜套管及電線絕緣管等。
　　PVC硬管
　　1、 原料選擇及配方
　　硬管生產中樹脂應選用聚合度較低的SG-5型樹脂，聚合度愈高，其物理力學性能及耐熱性愈好，但樹脂流動性差，給加工帶來一定困難，所以一般選用黏度為(1.7~1.8)×10-3Pa?s的SG-5型樹脂為宜。硬管一般采用鉛系穩定劑，其熱穩定性好，常用三鹽基性鉛，但它本身潤滑性較差，通常和潤滑性好的鉛、鋇皂類并用。加工硬管，潤滑劑的選擇和使用很重要，既要考慮內潤滑降低分子間作用力，使熔體黏度下降有利成型，又要考慮外潤滑，防止熔體與熾熱的金屬粘連，使制品表面光亮。內潤滑一般用金屬皂類，外潤滑用低熔點蠟。填充劑主要用碳酸鈣和鋇(重晶石粉)，碳酸鈣使管材表面性能好，鋇可改善成型性，使管材易定型，兩者可降低成本，但用量過多會影響管材性能，壓力管和耐腐蝕管好不加或少加填充劑。
　　2.工藝流程
　　RPVC管的成型使用SG-5型PVC樹脂，并加入穩定劑、潤滑劑、填充劑、顏料等，這些原料經適當的處理后按配方進行捏合，若擠管采用單螺桿擠出機，還應將捏合后的粉料造成粒，再擠出成型：若采用雙螺桿擠出機，可直接用粉料成型。
　　另外，在生產中可與上述所示流程不同，即采取粉料直接擠出管材而不進行造粒，但應注意兩點：
　　其一，粉料直接擠出成型好采用雙螺桿擠出機，因粉料與粒料相比，少了一次混合剪切塑化工序，故采用雙螺桿擠出機可加強剪切塑化，達到預期效果;
　　其二，因粒料比粉料密實，受熱及熱的傳導不良，故粉料的加工溫度可比相應粒料的加工溫度低10℃左右為宜。
　　3、工藝條件及控制
　　在生產過程中，由于PVC是熱敏性材料，即使加入熱穩定劑也只能是提高分解溫度，延長穩定時間而不可能不出現分解，這就要求PVC的成型加工溫度應嚴格控制。特別是RPVC，因其加工溫度與分解溫度很接近，往往因為溫度控制不當造成分解現象。因此，擠出溫度應根據配方、擠出機特性、機頭結構、螺桿轉速、測溫點位置、測溫儀器的誤差及測溫點深度等因素確定。
　　(1)溫度控制
　　溫度是影響塑化質量和產品質量的重要因素。溫度過低，塑化不良，管材外觀和力學性能較差，經分流器支架后，熔接痕明顯或熔接處強度低。由于PVC熱穩定性較差，溫度過高會發生分解，產生變色、焦燒，使操作無法進行。
　　具體溫度應根據原料配方，擠出機及機頭結構，螺桿轉速的操作等綜合條件加以確定。
　　(2)螺桿冷卻
　　由于RPVC熔體黏度大，流動性差，為防止螺桿因摩擦熱過大而升溫，引起螺桿黏料分解或使管材內壁毛糙，必須降低螺桿溫度，這樣可使物料塑化好，管內表面光亮，提高管材內外質量。螺桿溫度一般控制在80~100℃之間，若溫度過低反壓力增加，產量下降，甚至會發生物料擠不出來而損壞螺桿軸承的事故。因此，螺桿冷卻應控制出水溫度不低于70~80℃。冷卻方法是在螺桿內部用通銅管的方法進行水冷卻。
　　(3)螺桿轉速
　　螺桿轉速的快慢關系到管材的質量和產量。螺桿轉速的調節根據擠出機規格和管材規格決定。原則上，大機器擠小管，轉速較低：小機器擠大管，轉速較高。一般ф45單螺桿擠出機，螺桿轉速為20~40r/min，ф90單螺桿擠出機，螺桿轉速為10~20r/min;雙螺桿擠出機15~30r/min。提高螺桿轉速雖可一定期程序上提高產量，若過高地追求產量，不改變物料和螺桿結構的情況下，會引起物料塑化不良，管壁粗糙，管材強度下降。
　　(4)定徑的壓力和真空度
　　管坯被擠出口模時，溫度還很高。為了使管材獲得較低的粗糙度、正確的尺寸和幾何形狀，所以，管坯離開口模時必須立即定徑和冷卻。RPVC管材一般均采用內壓外定徑的方法，管內通壓縮空氣使管材外表面緊貼定徑套內壁定型并保持一定圓度，一般壓縮空氣壓力范圍在0.02~0.05Mpa，壓力要求穩定，可設置一貯氣缸使壓縮空氣壓力穩定。壓力過小，管材不圓，壓力過大，一是氣塞易損壞造成漏氣，二是易冷卻芯模，影響管材質量，壓力忽大忽小，管材形成竹節狀。若采用真空法定徑，其真空度約為0.035~0.070Mpa。
　　(5)牽引速率
　　牽引速率直接影響管材生產的產量，同時影響管材壁厚，牽引速率不穩定會使管徑出現忽大忽小的現象。牽引速度應與管材的擠出速率密切配合。正常生產時，牽引速率應比擠出線速度稍快1%~10%。牽引速率愈慢，管壁愈厚，牽引速率愈快，管壁愈薄，還會使管材縱向收縮率增加，內應力增大，從而影響管材尺寸、合格率及使用效果。生產中調節牽引速率可用以下簡單方法，將擠出的管材放于牽引履帶內，但履帶不夾緊管材，觀察履帶與管材線速率差，若牽引速率比擠出速率慢，應調節加快到壁厚符合要求為止。