pvc管的挤出

PVC硬管的挤出•化104-3第二组聚氯乙烯(PVC)在工业在塑料行业中占有重要地位，已被广泛地应用于工业、农业、建筑、电力、汽车、家电、包装及公用事业等行业。PVC制品具有开发早、应用范围广、产品品种多、性能好等特点，在市场上占有相当重要份额。例如：PVC农膜，PVC管材；PVC异型材；PVC瓶；PVC包装材料等等。•PVC管PVC硬管PVC软管2/3由PVC树脂加入较大量增塑剂和一定量稳定剂，以及其他助剂制成。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。由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。•PVC硬管（UPVC管）PVC硬管的配方PVC树脂+增塑剂+稳定剂+润滑剂+加工助剂1.PVC树脂的选择：我们常见的是悬浮法生产的疏松型树脂，俗称SG树脂，其组织疏松，表面形状不规则，断面输送多孔呈网状。因此，SG型树脂吸收增塑剂快，塑化速度快。2.增塑剂：作用：增塑剂的加入，可以降低PVC分子链间的作用力，使PVC塑料的玻璃化温度、流动温度与所含微晶的熔点均降低，增塑剂可提高树脂的可塑性，使制品柔软、耐低温性能好。最常用PVC主增塑剂邻苯二甲酸酯类：DOP邻苯二甲酸二辛酯（相容性好，光稳定性好、电绝缘性好，耐低温、无毒）DB邻苯二甲酸二丁酯（相容性好，柔软性好，价廉、不单用）DIDP邻苯二甲酸二异癸酯（耐热好，电绝缘性好）常用的为：DOP（邻苯二甲酸二辛酯）DOP性质：无色油状液体，比重0.9861(20/20),熔点-55，沸点370（常压），不溶于水，溶于乙醇、乙醚、矿物油等大多数有机溶剂。辅增塑剂：•DOA己二酸二辛酯（低温性好，形容性差）•DOS癸二酸二辛酯（低温性好，形容性差）•EOS环氧大豆油(热稳定性好，挥发性低，无毒•氯化石蜡42﹪（耐燃、电性能好，价廉、不单用）常用的为：环氧大豆油3.稳定剂体系•PVC在高温下加工，极易放出HCL，形成不稳定的聚烯结构。同时，HCL具有自催化作用，会使PVC进一步降解。•另外，如果有氧存在或有铁、铝、锌、锡、铜和镉等离子存在，都会对PVC降解起催化作用，加速其老化。因此塑料将出现各种不良现象，如变色、变形、龟裂、机械强度下降、电绝缘性能下降、发脆等。PVC常用稳定剂铅盐类（最常用，但不能用于无毒和透明制品）有机锡类（稳定效果好，透明、有毒或无毒，因价高限制使用）金属皂类（稳定效果一般，分透明、有毒或无毒，常复合使用，常用于软制品）稀土类（新品种，具有透明、无毒等优点，大有发展前途）•常用的稳定剂：•三碱式硫酸铅（三盐基硫酸铅）及二碱式亚磷酸铅（二盐基亚磷酸铅）•作用原理：盐基性铅盐是通过捕获脱落下来的氯化氢而抑制了它的自动催化作用。4.润滑剂PVC熔体黏附金属倾向大，熔体之间以及熔体与加工设备之间摩擦力大，需加入润滑剂以克服摩擦阻力。按润滑剂与PVC树脂的相容性大小不同，可分为内润滑剂（相容性大）和外润滑剂（相容性差）。PVC常用润滑剂：聚乙烯蜡（内部润滑剂）（PE蜡）又称高分子蜡,作为润滑剂，其化学性质稳定、电性能良好。对于和PVC的其它外部润滑剂相比，聚乙烯蜡具有更强的内部润滑作用。5.填充剂主要有:CPE氯化聚乙烯轻质碳酸钙CaCO36.改性剂ACR：具有核—壳结构的丙烯酸酯类共聚物，是一种综合性能优良的PVC抗冲改性剂。配方组成（质量份）PVC（SG-5）100树脂原料三碱式硫酸铅3热稳定剂二碱式亚磷酸铅1热稳定剂DOP5主增塑剂环氧大豆油2辅增塑剂金属皂类1.5外润滑剂、热稳定剂聚乙烯蜡0.6内润滑剂ACR3改性剂CPE5填充剂轻质(CaCO3)4填充剂PVC管材生产线设备功能1.原料的混合：使用热冷高速混合机，将物料升温至设定工艺温度，经冷混机将物料降至40-50度；待加到挤出机的料斗。2.挤出机：装有定量加料装置；使用锥形双螺杆；螺杆驱动装置采用变频调速。3.机头和口模：机头是口模与料筒之间的过渡部分，其长度和形状随所用塑料的种类、制品的形状、加热方法及挤出机的大小和型式而定。口模是制品横截面的成型部件，挤出机末端的有孔部件，使得挤出物形成规定的横截面形状。它是用螺栓或其它方法固定在机头上的。如果口模和机头是一个整体，一般就统称为机头。口模的选择•PVC是热敏性的，所以需要完好的通道，因此采用带有芯模支架定位设施的口模.•注意：生产硬质pvc管材不能采用侧向口模或直角口模（原因：在这些口模中，熔体必须围绕芯模流动，并在相反方向汇合，在汇合线袋式上游不可避免地有一个低速区域，物料会滞留，并最终在那里发生降解。）•圆孔形口模•类别：圆棒、单丝、造粒•流动特点：一维流动，沿半径变化，轴向不变口模组成：分配腔，引流道，口模成型段定径装置•作用：为了使管材获得正确的尺寸和圆度，以及良好的内外表面光洁度，必须立即对口模挤出的管材进行定径和冷却•定径方法分为外径定径、内径定径。•外径定径法是使管子外壁与定径套内壁接触而获得管子外径定型的方法，分为内压法和真空法•内径定径法是通过固定在机头上的型芯来定型的，所以只能用偏芯机头来完成，而且只在管材内经要求严格时才采用，管材的定径很少采用此法。定径套•管材塑料熔体在离开模头后形成的管坯，在定型套内表面形成足够“冻结层”，达到定型目的。•通常定径套的出口直径比进口直径略小，使用带锥度的定径套，可使管子于定径套内壁形成较大面积接触，从而保证了管材的冷却效果及其外观质量。•定径套一般装在冷却水槽内，称为真空定径箱（槽）。冷却装置•一般采用冷却槽和喷淋冷却箱，以达到管材进一步冷却定型的目的。•冷却槽：适合中小型管材的冷却，长度一般采用2-4m。槽内一般分隔为4-6段，可分段控温、冷却缓和，管材内应力较小。但操作较麻烦，工作条件差，由于水槽上下水温不同，故大型管材容易变形。•喷淋冷却槽：适合大型管材冷却，长度一般在4—6m，也有长达9m的。其结构较复杂，要求水无杂质，但操作方便。在冷却过程中，不产生水对管材的浮力问题，因此可避免大型管材的变形。牵引装置•作用：是对机头挤出的管材给以一定的牵引力和牵引速度。•牵引速度必须与挤出速度配合恰当。如果前者低于后者，会造成管壁增厚，甚至口模处堆料；反之则造成管子纵向拉伸，从而产生内应力和管壁减薄，甚至拉断。切割装置PVC管挤出生产线PVC产品PVC管的挤出工艺原料配制混合挤出定型冷却牵引切割成品检测包装PVC硬管的工艺条件及控制•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。•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）温度控制•温度是影响塑化质量和产品质量的重要因素。温度过低，塑化不良，管材外观和力学性能较差，经分流器支架后，熔接痕明显或熔接处强度低。由于PVC热稳定性较差，温度过高会发生分解，产生变色、焦烧，使操作无法进行。•（2）螺杆冷却•由于PVC熔体黏度大，流动性差，为防止螺杆因摩擦热过大而升温，引起螺杆黏料分解或使管材内壁毛糙，必须降低螺杆温度，这样可使物料塑化好，管内表面光亮，提高管材内外质量。•螺杆温度一般控制在80~100℃之间，若温度过低反压力增加，产量下降，甚至会发生物料挤不出来而损坏螺杆轴承的事故。因此，螺杆冷却应控制出水温度不低于70~80℃。冷却方法是在螺杆内部用通铜管的方法进行水冷却。•（3）螺杆转速•螺杆转速的快慢关系到管材的质量和产量。螺杆转速的调节根据挤出机规格和管材规格决定。•原则上，大机器挤小管，转速较低：小机器挤大管，转速较高。双螺杆挤出机15~30r/min。•提高螺杆转速虽可一定期程序上提高产量，若过高地追求产量，不改变物料和螺杆结构的情况下，会引起物料塑化不良，管壁粗糙，管材强度下降。•（4）定径的压力和真空度•管坯被挤出口模时，温度还很高。为了使管材获得较低的粗糙度、正确的尺寸和几何形状，所以，管坯离开口模时必须立即定径和冷却。•压力过小，管材不圆，压力过大，一是气塞易损坏造成漏气，二是易冷却芯模，影响管材质量，压力忽大忽小，管材形成竹节状。•（5）牵引速率•牵引速率直接影响管材生产的产量，同时影响管材壁厚，牵引速率不稳定会使管径出现忽大忽小的现象。•牵引速度应与管材的挤出速率密切配合。正常生产时，牵引速率应比挤出线速度稍快1%~10%。•牵引速率愈慢，管壁愈厚，牵引速率愈快，管壁愈薄，还会使管材纵向收缩率增加，内应力增大，从而影响管材尺寸、合格率及使用效果。•生产中调节牵引速率可用以下简单方法，将挤出的管材放于牵引履带内，但履带不夹紧管材，观察履带与管材线速率差，若牵引速率比挤出速率慢，应调节加快到壁厚符合要求为止。•PPT至此结束•谢谢三班第二组的同学们•谢谢大家的观看