PVC硬管生產學習

2022-08-22 03:48:03 字數 3968 閱讀 2049

採用錐形雙螺桿擠出機生產帶加強筋的pvc硬管。

生產配方(質量份數)如下:pvc樹脂,100份;復合穩定劑,6.5份;cpe( 135a), 8份;acr.

6份;碳酸鈣,10份;硬脂酸,0.4份;石蠟,0.6份;顏料,適量。

儘管停機時加清洗料可免除撤模的麻煩,並能保持模具的精度,但對於大口徑的模具,加熱及保溫時間較長,易產生焦料,故建議停機時盡量拆模。另外,對於不同口徑的管材配方應做適當調整。

擠出工藝控制(如溫度、速度、壓力等的匹配)是控制產品質量的關鍵。根據我公司實際生產情況,以dn200-500管材擠出工藝為例:油溫70-90℃;機身一區160-180℃,二區160-180℃,三區165一 175℃,四區165一175℃,五區160一170℃;合流芯155-165℃;機頭一區165-175℃,二區170一180℃,三區190一210℃,四區200一215℃,五區210-230℃;主機轉速為25-30 r/min;機頭熔體壓力為8-12 mpa。

溫度過高.物料會因過熱而分解溫度過低則塑化不良。具體工藝應根據產品規格、機台、原料、配方等因素的改變而有所不同。

一般來說,小口徑管材的加工溫度較大口徑的低,大型擠出機的加工溫度要比小型擠出機的低。(摘自《聚氯乙烯》

cpe和acr改性upvc管材

upvc塑料的改性機理

儘管各種抗衝改性劑由於其化學結構不同,增切機理也不同,但它們的共同之處是都

需要有較低的玻璃化溫度且與pvc具有一定的相容性,但又不能完全相容,必須構成形態適當的第二相,和pvc形成兩相共存結構。除此之外,就是要與pvc有良好的介面結合力。

1 cpe增韌機理

cpe屬網路聚合物,通過控制cpe中的氯含量來保證cpe與基體樹脂pvc的相容性。在加工過程中,需要控制一定的工藝條件使cpe粒子形成乙個包覆pvc初級粒子的網狀結構,從而獲得良好的增切效果。要獲得良好的網狀結構,需要cpe具有理想的分散性、合適的裝置剪下速率以及物料溫度。

剪下速率過大,會破壞cpe網狀結構;物料溫度過高(200℃以上),pvc初級粒子熔融,致使cpe網路轉變成球體分散到pvc基體樹脂中,抗衝效果則大幅度下降。因此,要使cpe獲得最佳抗衝效能的加工工藝範圍相當狹窄,工藝條件(溫度和剪下速率)的微小波動都會引起產品的質量問題。

2 acr增韌機理

acr是一種丙烯酸醋類橡膠彈性體,它是核一殼結構共聚物,關於acr的增切機理

有多種說法,但目前較能合理解釋彈性體抗衝改性劑增韌pvc現象的是「銀紋—剪下帶」理論。按照這種理論,彈性體在pvc製品中起應力集中作用,當材料受到衝擊力時,圍繞彈性體微粒赤道附近區域應力被放大,隨著離開微粒距離的增加,放大的應力迅速降低到原來的應力水平。此外,應力由彈性體微粒赤道向兩極點移動,在極點達到最小。

彈性體之所以能成為應力集中中心,是因為其模量與pvc樹脂相差太遠所致。應力集中在彈性體微粒上.產生大量銀紋,進而形成剪下帶,使衝擊力被吸收,防止了基體樹脂pvc分子鏈被破壞。

彈性體的另一作用就是通過自身變形和空穴作用阻止銀紋的增長,防止銀紋進一步擴充套件為裂紋使基體材料被破壞,從而起到抗衝增切的作用。

試驗和實踐均證明,acr對upvc管材的增切改性要比cpe優越,主要表現在管材的抗拉強度提高,從而增加了管材的耐壓性能。低溫韌性好,可大大降低北方冬季施工時管材的爆管事故,從而避免生產廠家和使用者的損失。同時,acr改性體系的加工範圍寬,產品合格率高,產品質量穩定,應在今後的upvc管材生產中推廣。

筆者認為,目前,許多生產廠家之所以仍用cpe增韌upvc管材的原因與現行的upvc管材國家標準(對管材的抗衝擊效能僅限於落錘試驗)有關。該標準與現行國際標準的差距就是未規定管材的裂紋擴充套件速率,希望大家對此予以關注,共同提高upvc管材的質量。

pvc專業知識(102)物料混合(1)混合的基本原理

幹混粉料的製備,是將配方中的pvc樹脂及其各類助劑、新增劑、經正確計算和準確稱量後,加入高速熱混合機內進行熱混合。達到規定溫度和時間後,卸入混合機內冷卻,得到有一定體積密度、均勻鬆散、易流動的粉狀混合物,可供下道工序單螺桿擠出機造粒或雙螺桿擠出機直接成型。

混料是pvc加工中最重要工序之一。一定要注意,要按要求操作好。

混合的基本原理

混合過程一般是靠擴散、對流、剪下三種作用來完成。在實際過程中,三種作用是同時作用的,只是在一定條件下,其中的某種作用佔優勢而已 。

擴散作用:擴散作用是憑藉各組分之間的濃度差的推動,使各組分的微粒從濃度大的區域向濃度小的區域遷移,從而達到組成的均一。

對流作用:對流作用是使兩種或兩種以上的物料,向相互占有的空間流動,以期達到組成的均一。

剪下作用:剪下作用是利用機械的剪下力,促使物料的各組分達到均一的混合過程。

pvc專業知識(103)物料混合(2)混合過程中物料狀態的變化

懸浮pvc樹脂一般是由1~2 μm的不規則的圓形初級粒子堆集而成,顆粒直徑大小不一,平均粒徑一般為120~180 μm。在熱混合過程中,當溫度達到50 ℃左右時,原來大的堆集粒子變小了,小的顆粒逐漸消失。這顯然是因為在熱混合過程中,大的堆集粒子受剪下破碎成小粒子,小顆粒吸收了熱能和機械能而活性增加,逐漸和其他顆粒結合在一起,使平均粒徑增大。

當溫度公升高到120 ℃左右時,粒子變得大而均勻,小顆粒幾乎完全消失,並在顆粒的某一部分或邊緣變得透明或半透明,這種現象說明了pvc顆粒由於吸收了熱能而產生了部分凝膠化。

當溫度達到130 ℃左右時,pvc顆粒的粒度趨於穩定,凝膠化程度更深。由此可以看出,pvc粉料在高速混合攪拌下,既有顆粒細化、重新組合,粒徑增大而均勻的形態變化;又有表觀密度增大和部分凝膠化的功效,顆粒的增大,會起到緻密作用,使顆粒的表觀密度達到最大值,從而提高擠出產量;重新結合和均化,有利於擠出成型過程的均勻塑化;部分凝膠化,可加速物料擠出時的塑化程序.

pvc專業知識(104)物料混合(3)混合工藝條件對幹混粉料效能的影響

混合溫度的影響 :當混料溫度小於pvc玻璃化溫度80℃左右時,物料密實主要靠機械力壓實,使各組分包圍在pvc粒子周圍。溫度大於80℃以後,pvc粒子開始軟化,吸收其他組分逐漸密實,溫度進一步公升高,小顆粒及部分大顆粒逐漸凝膠,因而表觀上體積密度不斷加大。

混合時間的影響 :物料在混合過程中經歷的密度、均化及部分凝膠塑化等過程,需均一定時間完成。混料時間延長還有助於穩定劑及其他新增劑更均勻地擴散至樹脂中,以提高物料穩定性和均勻程度。

每批物料重量的影響 :每批物料投料量過小,物料翻騰較差,產生的摩擦熱低,溫公升慢,耗時長,也影響物料混合均勻。相反投料量過大,馬達負荷太高,主軸轉遞下降,同樣影響物料的翻騰狀況及混料質量。

出料溫度:幹混粉料製備過程中已將物料壓實、均化、初步凝膠完成至一定程度,因而其質量將直接影響擠出機的擠出速率、工藝引數及產品的質量。如出料溫度較低,物料預塑化較差,幹粉料體積密度較低,不僅擠出機產率降低,還會導致擠出過程塑化不良,製品表面失去光澤,強度下降。

相反,溫度過高,易出現結塊,甚至出現過熱分解,因而熱混出料溫度是重要工藝引數。 一般高速混合的出料溫度為100~120 ℃。

pvc專業知識(105)物料混合(4)加料順序

加料順序

pvc配方的組分很多,加料順序應嚴格控制。所選擇的加料順序應有利於助劑作用的發揮,避免助劑的不良協同效應,還要有利於提高混合分散速度。

建議的加料順序

以鉛鹽穩定劑系列配方為例

(1)在低轉速下將pvc樹脂加到混合鍋中;

(2)在60℃高速轉速下,將穩定劑及增塑劑加到樹脂中;

(3)在80℃左右,高轉速下將加工改性劑、內潤滑劑、顏料以及抗衝擊改性劑加到料中;

(4)在90℃左右,高轉速下,加入填料;

(5)在100℃,高轉速下,加入外潤滑劑(如蠟類);

(6)在125℃,低轉速下排物料送入轉動著的冷混機中;

(7)在45℃以下,冷混機中排物料;

(8)過篩,計量,裝袋,儲藏待用。

簡化的加料順序

(1)在啟動電機前pvc樹脂和熱穩定劑、增塑劑加到混合鍋中,蓋好蓋;

(2)低速啟動電機,正常後進入高速混合;

(3)在80℃左右,高轉速下將加工改性劑、抗衝擊改性劑、內潤滑劑、顏料、以及填料加到料中;

(4)在100℃左右,高轉速下,加入外潤滑劑(如蠟類);

(5)在125℃,低轉速下排料送入轉動著的冷混機中;

(6)在45℃以下,從冷混機中排料;

(7)過篩,計量,裝袋,儲藏待用。

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