PVC管材的生產(chǎn)工藝與設(shè)備操作介紹

PVC塑料是一種多組分材料，根據(jù)不同的用途可加入不同添加劑，因組分不同，PVC制品呈現(xiàn)不同的物理力學(xué)性能，針對(duì)不同場(chǎng)合應(yīng)用。而PVC塑料管在塑料管中所占的比例比較大。

PVC管材分為硬軟兩種，RPVC管是將PVC樹脂與穩(wěn)定劑、潤(rùn)滑劑等助劑混合，經(jīng)造粒后擠出機(jī)成型制得，也可采用粉料一次擠出成型。RPVC管耐化學(xué)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管材具有優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)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(lái)代替橡膠管，用以輸送液體及腐蝕性介質(zhì)，也可用作電纜套管及電線絕緣管等。

一、PVC硬管

1、原料配方及選擇

硬管生產(chǎn)中樹脂應(yīng)選用聚合度較低的SG-5型樹脂，聚合度愈高，其物理力學(xué)性能及耐熱性愈好，但樹脂流動(dòng)性差，給加工帶來(lái)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(wěn)定劑，其熱穩(wěn)定性好，常用三鹽基性鉛，但它本身潤(rùn)滑性較差，通常和潤(rùn)滑性好的鉛、鋇皂類并用。加工硬管，潤(rùn)滑劑的選擇和使用很重要，既要考慮內(nèi)潤(rùn)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(rùn)滑，防止熔體與熾熱的金屬粘連，使制品表面光亮。內(nèi)潤(rùn)滑一般用金屬皂類，外潤(rùn)滑用低熔點(diǎn)蠟。填充劑主要用碳酸鈣與鋇（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(guò)多會(huì)影響管材性能，壓力管和耐腐蝕管最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(wěn)定劑、潤(rùn)滑劑、填充劑、顏料等，這些原料經(jīng)適當(dāng)?shù)奶幚砗蟀磁浞竭M(jìn)行捏合，若擠管采用單螺桿擠出機(jī)，還應(yīng)將捏合后的粉料造成粒，再擠出成型；若采用雙螺桿擠出機(jī)，可直接用粉料成型。

另外，在生產(chǎn)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(jìn)行造粒，但應(yīng)注意兩點(diǎn)∶其一，粉料直接擠出成型最好采用雙螺紋桿擠出機(jī)，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(jī)可加強(qiáng)剪切塑化，達(dá)到預(yù)期效果；其二，因粒科比粉料密實(shí)，受熱及熱的傳導(dǎo)不良，故粉料的加工溫度可比相應(yīng)粒料的加工溫度低10℃左右為宜。

3、工藝條件及控制

在生產(chǎn)過(guò)程中，由于PVC是熱敏性材料，即使加入熱穩(wěn)定劑也只能是提高分解溫度，延長(zhǎng)穩(wěn)定時(shí)間而不可能不出現(xiàn)分解，這就是要求PVC的成型加工溫度應(yīng)嚴(yán)格控制。特別是RPVC，因其加工溫度與分解溫度很接近，往往因?yàn)闇囟瓤刂撇划?dāng)造成分解現(xiàn)象。因此，擠出溫度應(yīng)根據(jù)配方、擠出機(jī)特性、機(jī)頭結(jié)構(gòu)、螺桿轉(zhuǎn)速、測(cè)溫點(diǎn)位置、測(cè)溫儀器的誤差及測(cè)溫點(diǎn)深度等因素確定。

（1）溫度控制。溫度是影響塑化質(zhì)量和產(chǎn)品質(zhì)量的重要因素。溫度過(guò)低，塑化不良，管材外觀和力學(xué)性能較差，經(jīng)分流器支架后，熔接痕明顯或熔接處強(qiáng)度低。由于PVC熱穩(wěn)定性較差，溫度過(guò)高會(huì)發(fā)生分解，產(chǎn)生變色、焦燒，使操作無(wú)法進(jìn)行。

（2）螺桿冷卻。由于RPVC熔體黏度大，流動(dòng)性差，為防止螺桿因摩擦熱過(guò)大而升溫，引起螺桿黏料分解或使管材內(nèi)壁毛糙，必須降低螺桿溫度，這樣可使物料塑化好，管內(nèi)表面光亮，提高管材內(nèi)外質(zhì)量。螺桿溫度一般控制在80~100℃之間，若溫度過(guò)低反壓力增加，產(chǎn)量下降，甚至?xí)l(fā)生物料擠不出來(lái)而損壞螺桿軸承的事故。因此，螺桿冷卻應(yīng)控制出水溫度不低于70~80℃。冷卻方法是在螺桿內(nèi)部用通銅管的方法進(jìn)行水冷卻。

（3）螺桿轉(zhuǎn)速。螺桿轉(zhuǎn)速的快慢關(guān)系到管材的質(zhì)量和產(chǎn)量。螺桿轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)根據(jù)擠出機(jī)規(guī)格和管材規(guī)格決定。原則上，大機(jī)器擠小管，轉(zhuǎn)速較低；小機(jī)器擠大管，轉(zhuǎn)速較高。一般ф45單螺桿擠出機(jī)，螺桿轉(zhuǎn)速為20~40r/min，ф90單螺桿擠出機(jī)，螺桿轉(zhuǎn)速為10~20r/min；雙螺桿擠出機(jī)15~30r/min。提高螺桿轉(zhuǎn)速雖可在一定期程序上提高產(chǎn)量，若過(guò)高地追求產(chǎn)量，不改變物料和螺桿結(jié)構(gòu)的情況下，會(huì)引起物料塑化不良，管壁粗糙，管材強(qiáng)度下降。