硬质PVC管材成型

硬质PVC管材成型 硬质 PVC 管材成型塑料管材是塑料制品中的大宗产品，而硬质聚氯乙烯管材的产量占整个塑料管材的 55以上。硬质 PVC管材与金属管材、水泥管材等传统管材相比，具有密度小、易着色、不需涂装、耐腐蚀、热导率低、绝缘性能好、能耗低、流动阻力小、内壁不结垢、施工安装和维修方便等优点。由于硬质 PVC 管材在国内市场潜力很大，因而生产也急剧扩张，为此，笔者总结了多年从事塑料管材制造的经验，就硬质 PVC 管材配方、工艺的 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 进行论述。1、配方设计 硬质 PVC 管材的配方设计主要有 3 个方面的工作:确定稳定剂系统、润滑剂配合设计和加工改性剂的选用。此外，PVC 树脂、填充剂、紫外线吸收剂、着色剂等原料的选用也直接影响产品的性能。1、1 稳定剂系统的确定及用量 在硬质 PVC 管材生产中通常使用铅盐稳定剂、有机锡稳定剂、金属皂类稳定剂、烯土复合稳定剂等。铅盐稳定剂是这几种稳定剂中最经济的稳定剂体系，成型加工也最容易，它的热稳定性和润滑性都比有机锡和金属皂类稳定剂好，但有毒性。选择何种稳定剂体系的依据是生产成本、PVC 管材性能和是否有法律法规限制，特别是环境保护和安全卫生方面的要求。如硬质 PVC 管材作上水管用，则不能使用有毒的铅盐或镉盐系列稳定剂;若硬质 PVC 管材作电工套管用，则可选用最经济的铅盐稳定剂。 稳定剂的用量主要根据加工方式确定。如用双螺杆挤出时，PVC 树脂受热过程较短，稳定剂用量比单螺杆挤出机挤出时要少。考虑稳定剂用量时还要留有充分余地，否则当加工温度选择不当、温度失控或意外停车时，会因稳定剂不足发生 PVC 分解。稳定剂用量通常在 0.5-1 份。1、2 外润滑剂与稳定剂的匹配设计 外润滑剂的匹配设计主要是确定与不同稳定剂匹配的外润滑剂的种类、用量和配合比例。 (1)根据稳定剂选择与之匹配的外润滑剂 有机锡稳定剂 有机锡稳定剂与 PVC 树脂有较好的相容性，但有严重的的粘附金属壁的倾向，与之匹配的最便宜的外润滑剂是以石蜡为主的石蜡—硬脂酸钙体系。 铅盐稳定剂 铅盐稳定剂与 PVC 树脂相容性差，仅附在 PVC 粒子 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 面，阻碍了 PVC 粒子间的融合，物料塑化后其熔体也不均匀，通常采用硬脂酸铅-硬脂酸钙外润滑剂与之匹配。 (2)外润滑剂的用量 在一个体系种加入润滑剂的量，应该使物料在正常操作条件下能获得均匀塑化，并具有足够的流动性。如果调整外润滑剂用量仍不能满足物料加工的要求，则可以考虑添加少量的内润滑剂。 影响外润滑剂的因素很多，当使用高表面活性填充剂时，如超细碳酸钙和活性钙，由于其对润滑剂的吸收和吸附作用，需要增加外润滑剂的用量。当使用抗冲击增韧改性设备时，由于熔体黏度大，粘附到金属表面的可能性大，往往需要增加外润滑剂的用量。当使用机械设备时，设备与物料接触表面积愈大需要加入的外润滑剂就愈多，所以用同一种设备积出挤的薄壁比同一规格的厚壁管所需的外润滑剂要多。当加工温度高时，熔体粘附金属表面的倾向大，所加入的外润滑剂就多。1、3 加工改性剂的选用 目前用与硬质 PVC 管材的较好的加工改性剂是聚丙烯酸类(简称 ACR)。ACR 作为加工改性剂主要功能是促进树脂熔融、改善熔体流变形能。1、4 PVC 树脂 PVC 树脂的粘数、挥发性、分子结构、粒度大小和形状、稳定性及导电性能等对硬质 PVC 管材的质量有重要影响。为获得综合性质优良 PVC 管材，应选择适当分子量的树脂和合适的加工条件，使制品塑化度为60-65。1、5 填充剂 选择适当的填充剂和填充量能使硬脂 PVC 管材获得较高的冲击强度和断裂强度，并能降低成本。目前，国内硬脂 PVC 管材用的填充剂主要是碳酸钙、陶土等。1、6 紫外线吸收剂 PVC 受到紫外线照射时，会发生老化。在 PVC 种加入紫 外线吸收剂可以吸收高能量的紫外线，并把此能量转化为无害的长波辐射出来，由此保护 PVC 不被破坏。1、7 着色剂 着色剂不久可以美化塑料管材的外观，而且兼有抗氧、耐热、耐光和稳定剂作用。硬质 PVC 管材常用的着色剂是颜料。主要品种有: 钛白粉 ?寻追奂炊 趸 眩 谘艄庀路浅,榷ǎ 蝗苡谙×蛩幔 腿刃院茫着色掩盖力强，是白色颜料中最优良的品种。 碳黑 通常用的是槽法碳黑，它价廉、着色牢、掩盖力强、热稳定性好、耐光性好、无牵移性。碳黑可单独作为着色剂，也可配合其他着色剂调制成灰色或咖啡色。 酞箐蓝 酞箐蓝是一种有机颜料，为带有微红色的蓝色着色剂，其色泽鲜艳，耐热 5 级，耐光 7-8 级，无迁移性，遮盖力强。2 生产工艺2、1 生产工艺流程 硬质 PVC 管材生产流程可分为 3 个过程:成型料准备过程，包括配比(原料、辅料的前处理、计量、输送)或造粒;挤出成型过程;定性包装过程。2、2 生产工艺条件 (1)混合工艺 目前绝大部分企业都采用高速混合机(热混机)将原料进行混合，再用低速混合机(冷混机)将混合好的物料进行冷却。 在高速混合时，搅拌过程借外加热和剪切摩擦产生的热，逐渐使助剂渗入 PVC 树脂的空隙，一方面可使助剂在树脂中均匀分散，另一方面则使树脂半凝胶化， 在 形成松散粉料。 80-120 度时，PVC 树脂颗粒胀大，颗粒尺寸趋于均匀，同时考虑到温度在 100 度以上有利于物料中水蒸气蒸出，所以一般热混机的温度设在100-200 度。为了让助剂充分的与 PVC 微粒接触。减少填充剂。在实际生产中，热混机启动后机内呈现微正压，故很难投入辅料，所以大都是将原辅料全都投入后再启动热混机。 热混机放出的混合料温度很高，需立即进行冷却，若散热不及时会引起物料分解和助剂挥发。冷混机的搅拌速度较低，其容积一般应为热混机的两倍以上，在冷混机过程中可消除高速混合过程的摩擦静电，可提高干混料的流动性和密度。冷混一般控制在料温 40 度左右时出料，排出的物料还应过筛，除去结块和粘溶料。 (2)挤出成型工艺 挤出机螺杆分 3 个区段:加料段、熔化段、计量段。这三段相应的对物料组成了 3 个功能区:固体输送区、物料塑化区、溶体输送区。要使挤出机的这 3 个功能区达到最佳工作状态，必须选取适当的配方、料筒温度、螺杆温度及螺杆转速。如果工艺条件选取不当，就会破坏 3 个功能区的分布，造成产量下降;若加料温度过低，使固体输送区延长，减少了塑化区和熔体输送区的长度，会引起塑化不良，影响产品质量。 物料塑化区温度控制在 170-190 度。控制该段的真空度是一个重要的工艺指标，若真空度较低，会影响排气效果，导致管才中存有气泡，严重降低了管才的力学性能。为了使物料内部的气体容易益处，应控制物料在该段塑化程度不能过高，同时还要经常清理排气管路以免阻塞。料筒真空度一般为 0.08-0.09MPa。 熔体输送区的温度应略低一些，一般为 160-180 度。在该段提高螺杆转速、减少机头阻力及在塑化区提高压力都有利于输送速率的提高，对于 PVC 这样的热敏塑料，不应在此段停留时间过长，也不宜再从这段高剪切作用下取得热量。螺杆转速一般为 20-30r/min。 机头是挤出制品成型的重要部件，它的作用是产生较高的熔体压力并使熔体成型为所需的形状。各部分PVC 管才的挤出机头一般都是直线机头。各部分工艺参数分别为:口模连接器温度 165 度，口模温度170/170/165/180/190 度，熔体压力 250MPa，熔体温度 195 度。 (3)定性工艺 从机头口模挤出来的管状物要经过冷却，使它变硬而定性。定性一般用定径套进行外径定性和内径定型两种方式。其中外径定型结构较为简单，操作方便，我国普遍采用。外径定型的定径外套长度一般取其内径的 3 倍，定径套的内径应略 大于(一般不超过 2mm)管材外径的名义尺寸。管材的冷却 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 有水浸式冷却和喷淋式冷却，较常用的是喷淋式冷却。 牵引工艺 牵引装置的作用是给机头挤出的管材提供一定的牵引力和牵引速度，均匀的引出管材，并通过调节牵引速度调节管子的壁厚。牵引速度要求十分均匀，并能无级调速。牵引速度要求十分均匀，并能无级调速，牵引速度取决于挤出速度，一般牵引速度比挤出速度快 1-3。4 结论 (1)在硬质 PVC 管材生产过程中，要严格控制配方和工艺，但配方、工艺不是一成不变的，要是具体情况进行适当调整，这样可以生产出满足不同场合要求的管材。 (2)管材是否合格由质量指标来评价，质量指标分外观质量和内在质量两种。外观质量要求是:表面光滑平整，无分流痕迹，断面泡孔致密均匀，尺寸符合公差要求。 管材内在质量主要测试以下指标:维卡软化温度大于 79 度，拉伸屈服应力大于 40MPa扁平实验压至外径 1/2 无破裂，液压实验合格;落锤冲击试验按 GB/T 6112-1985 进行，落锤 1.0kg，从 1000mm 高度自由落下，制品不呈现裂纹、龟裂和破裂现象为合格;二氯乙烯浸泡试验无发毛现象为合格。 设备选择 1挤出机的选择聚氯乙烯管的挤出成型可用单螺杆通用型挤出机，如果树 脂为粉料时，多采用双螺杆挤出机。螺杆的结构为等距不等深渐变型，长径比为 20—25:1，压缩比为 2(5—4。双螺杆挤出机可用圆锥形双螺杆挤出机，也可用 异向旋转啮合型双螺杆挤出机 成型工艺 (1)混合工艺 在高速混合时，助剂渗入 PVC 树脂的一般热混机的温度设在 100120 ? 。 为了让助剂充分地与 PVC 微粒接触，减少填充剂对 ?以上有利于物料中水助剂的空隙，使助剂在树脂中均 匀分散，考虑到温度在 100 蒸气蒸出，所以吸附作用，应该 在加入 PVC 树脂后即启动热混机，再按如下顺序投料:稳定剂、各种加工助剂、色 料、填充剂。在实际生产中，大都是将原辅料全都投入后再启动热混机。 热混机放出的混合料温度很高，需立即进行冷却，若散热不及时会引起物料分 解和助剂挥发。冷混一般控制在料温 40 ?右左时出料。 (2)挤出成型工艺 挤出机螺杆分 3 个区段:加料段(送料段) 、计量段(均化 、熔化段(压缩段) 段)，这三段相应的对物料组成了 3 个功能区:固体输送区、物料塑化区、熔体输送 区。 固体输送区的料筒温度一般控制在 100140?。若加料温度过低，使固体输送 区延长，减少了塑化区和熔体输送区的长度，会引起塑化不良，影响产品质量。 物料塑化区的温度控制在 170190 ? 。控制该段的真空度是一个重要的工艺 指标，若真空度较低，会影响排气效果，导致管材中存有气泡，严重降低了管材的 力学性能。为了使物料内部的气体容易逸出，应控制物料在该段塑化程度不能过高， 同时还要经常清理排气管路以免阻塞。料筒真空度一般为 0.080.09MPa。 熔体输送区的温度应略低一些，一般为 160180 ? 。在该段提高螺杆转速、减小 机头阻力及在塑化区提高压力都有利于输送速率的提高，对于 PVC 这样的热敏塑 料，不应在此段停留时间过长，螺杆转速一般为 2030r/min。 机头是挤出制品成型的重要部件，它的作用是产生较高的熔体压力并使熔体成型为 所需的形状。各部分工艺参数分别为:口模连接器温度 165 ? ，口模温度 170 ? 、 170 ? 、165 ? 、180 ? 、190 ? 。 (3)定型工艺 从机头口模挤出来的管状物要经过冷却，使它变硬而定型。定型一般用定径套 进行外径定型和内径定型两种方式。其中外径定型结构较为简单，操作方便，我国 普遍采用。外径定型的定径外套长度一般取其内径的 3 倍，定径套的内径应略大于 (一般不超过 2mm)管材处径的名义尺寸。管材的冷却方法有水浸式冷却和喷淋式 冷却，较常用的是喷淋式 冷却。真空冷却成型是借助于真空泵将真空槽抽成真空， 使管坯外壁吸附在定型套的内壁上而达到冷却定型。真空定型的工艺条件一般为: 真空度 20.053.3kPa，水温 15250C，真空槽中的水成雾状为最佳。若真空度偏小， 导致管外径偏小，小于 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 尺寸;反之，若真空度偏大，管径偏大，甚至出现抽胀 现象。若水温过低，定型不完全，且会使管材脆性增大;若水温过高，则会造成冷 却不良，致使管材易发生变形。 (4)牵引工艺 牵引装置的作用?歉 挤出的管材提供一定的牵引力和牵引速度，均匀地引 出管材，并通过调节牵引速度调节管子的壁厚。牵引速度取决于挤出速度，一般牵 引速度比挤出速度快 13。 工艺操作要点 1计量后的各种原料用高速混合机混合时，一定要按工艺要求的加料顺序混 合搅拌，以保证 PVC 树脂与其他辅助料的混合质量。 2成型白色 PVC 管时，配方中的钛白粉TiO:应在高速混合工序结束前 2rain 内投入，以避免降低钛白粉白度效果。 3注意配混料时高速混合机的加热温度应不高于 45?;降温冷搅拌后的混合 料应是无结团块松散状态，料温应低于 40?。 4发生停电或生产出现故障需要较长时间停产时，应立即清 PVC 熔融料。将机筒内和模具零件上残存料清理干净后再装配除机筒和模具中 的 螺杆和模具，准备 生产。 5进行模具调整和清理时，操作工不允许面对出料口方向操作，以防止被熔料分解 烫伤。 6挤出机生产投料后，注意观察从模具口挤出的熔融料。柔软、表面光亮而有弹 性说明原料塑化达到质量，否则应适当提高机筒加热温度。 7如果单螺杆挤出机用粉料挤塑成型管时，注意螺杆的螺纹槽深和长径比都应比挤 塑粒料时螺纹槽深些，长径比应取大值。 硬质聚氯乙烯管的检测 管材的外观质量要求: 管材的内外表面应光滑、平整、不允许有气泡、裂口及明显波纹、凹陷、杂质、颜色不均匀和分解料的变色线的等现象;壁厚尺寸误差应管材的外观质量要求 1硬质聚氯乙烯管的检测试样状态调节和检测室的环境，应按 GB,T 2918 标准规 定，检测室温度为23(4-2?，状态调节时间不少于 24h。 2管材的外观质量，如颜色，要求应均匀一致，管的外壁应光滑、平整，不允许有 气泡;内壁应平整，不允许有气泡、裂口及明显的波纹、凹陷、杂质和分解变色线 等。这些质量要求，用肉眼在自然光下检查 。 3管材的几何形状尺寸测量， 壁厚尺寸及偏差应符合 GB 10002( 如外圆， 1—2006 标准规定。按 GB 8860 规定，用精确度为 0(05mm 游标卡尺和壁厚测厚仪检测管 的外圆直径和壁厚尺寸。管的长度一般为 4m 或 6m，用钢卷尺检测。 4管材的密度按 GB 1033(1—2008 标准规定检测。 5管材维卡软化温度按 GB,T 8802--2001 标准规定试验。 6纵向回缩率按 GB,T 6671—2001 标准规定。 7管的弯曲度测量方法按 QB,T 2803--2006 标准规定。 8管的扁平检测按 GB 8804(1 标准规定:取三根长50-i-2mm 管，在 23?2?室温状态下调节时间不少于 24h，然后用两平板，以10?5mm, min 速度压管外圆直径尺寸至 1,2，后立即卸荷，管材无破裂、无裂纹为合格。 9拉伸屈服应力试验按 GB 8804(1—2003 标准规定。 10落锤冲击试验按 GB,T 8801--1988 标准规定，无破裂为合格。 11 压液试验按 GB,T 6111—2003 标准规定进行。以不破裂、不渗漏为合格。 12耐腐蚀度试验按 QB,T 3801--19992009 。标准规定检测。 硬质塑料管挤出成型质量问题 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 1(管材圆周截面壁厚尺寸误差大 ?成型模具中的口模与芯轴装配后同心度精度差，使两零件问的熔料流道间隙 不均匀。应调整两零件的同心度精度。 ?管材挤出生产工作一段时间后出现圆周截面壁厚尺寸误差超差现象。这是 由于调节口模与芯轴间隙的调节螺钉出现了松动，注意调节螺钉的紧固。 2(管 材的纵向截面壁厚尺寸误差大 ?管坯的运行牵引速度不稳定，应检修牵引机的传动系统，保证牵引机平稳运 行。 ?机筒工艺温度波动大，造成挤出熔料量不稳定，螺杆转速不稳定也同样使挤 出熔料量不一致，结果使管材的纵向壁厚不均。工艺温度波动是控温加热系统影响， 螺杆转速不稳定是供电和传动系统影响，应对其进行检修。 3(管材发脆 ?原料塑化质量不符合工艺要求包括原料塑化不均匀，原料塑化后的熔料温度 低。应适当提高原料塑化温度即提高机筒温度，必要时应更换螺杆。 ?原料中水分或挥发物过多，应对原料进行干燥处理。 ?成型模具压缩比偏小，应适当提高模具对熔料成型的压缩比。 ? 口模与芯轴间的平直段尺寸过小， 使管坯成型有较明显的纵向熔料熔合线， 则管材强度降低，应重新修改模具结构。 ?原料中填充料量比份过大也是使管材发脆的一个因素，应修改原料配方。 4(管材的内表面粗糙 ?成型模具中芯轴的平直部分长度不足或温度偏低。应适当改进模具结构，延 长平直段尺寸。 ?螺杆的温度过高，应适当降温。挤出 PVC 料时，螺杆降温用导热油温度应控 制在 90?左右。 ?模具的压缩比较小，使管内表面有纵向 大规格模具的芯轴温度应控制在 熔料结合线。应改进模具结构，提高 压缩比。 ? 150。C用 PVC 原料时左右，可改善管材内 表面成型质量。 ?注意原料中的水分或挥发物含量高也会影响管材内表面质量。必要时应对原 料进行干燥处理。 5(管表面有小黑点或小白点及鱼眼现象 ?原料中杂质过多。应在机筒前加过滤网，如装有过滤网，可能是过滤网损坏， 应更换。 ?成型模具内有滞料区，少量原料分解。应修光模具，清除残料。 ?原料中有不易塑化的鱼眼或少量低分子量化合物。必要时应更换原料。 6(管材表面有条纹或划痕 ?成型模具中的 VI 模表面划伤或挂料。应修光口模工作面，清除残料。 ?真空定径套的小圆孔分布不合理或孔径规格不统一，出现微小条纹，应改进 定径套抽真空孔的布置。