PVC耐热水管配方设计

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1、UPVC耐热水管配方设计学号：2010231391姓名：沈宁（新疆工程学院乌鲁木齐830091）摘要：本设计主要介绍了硬PVC管材的配方设计，较详细地说管材明了硬PVC管材的配方设计、挤出生产工艺流程及参数的确定和管材加工条件等方面。充分了解了PVC的性能特点，对助剂，挤出机，机头等型号进行了明确的选择。本次设计的特点是从PVC挤出机工艺生产过程和探讨耐热性质出发。关键词：UPVC，管材，挤出，配方，耐热26引言PVC塑料是一种多组分塑料，根据不同的用途可加入不同添加剂，因组分同，PVC制品呈现不同的物理力学性能，针对不同场

2、合应用。而PVC塑料管在塑料管中所占的比例较大。  PVC管材分硬软两种，UPVC管是将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。UPVC管耐化学腐蚀性与绝缘性好，主要输送各种流体，以及用作电线套管等。UPVC管易切割、焊接、粘接、加热可弯曲，因此安装使用非常方便。SPVC管是由PVC树脂加入较大量增塑剂和一定量稳定剂，以及其他助剂，经造粒后挤出成型制造。SPVC管材具有优良的化学稳定性，卓越的电绝缘性和良好的柔软性和着色性，此种管常用来代替橡胶管，用以输送液体及腐蚀性介质，也用

3、作电缆套管及电线绝缘管等。一UPVC（1）原料选择及配方  硬管生产中树脂应选用聚合度较低的SG-5型树脂，聚合度愈高，其物理力学性能及耐热性愈好，但树脂流动性差，给加工带来一定困难，所以一般选用黏度为（1.7~1.8）×10-3Pa•s的SG-5型树脂为宜。硬管一般采用铅系稳定剂，其热稳定性好，常用三盐基性铅，但它本身润滑性较差，通常和润滑性好的铅、钡皂类并用。加工硬管，润滑剂的选择和使用很重要，既要考虑内润滑降低分子间作用力，使熔体黏度下降有利成型，又要考虑外润滑，防止熔体与炽热的金属粘连，使制品表面光亮。内润滑一般用金

4、属皂类，外润滑用低熔点蜡。填充剂主要用碳酸钙和钡（重晶石粉），碳酸钙使管材表面性能好，钡可改善成型性，使管材易定型，两者可降低成本，但用量过多会影响管材性能，压力管和耐腐蚀管最好不加或少加填充剂。（2）工艺流程  UPVC管的成型使用SG-5型PVC树脂，并加入稳定剂、润滑剂、填充剂、颜料等，这些原料经适当的处理后按配方进行捏合，若挤管采用单螺杆挤出机，还应将捏合后的粉料造成粒，再挤出成型：若采用双螺杆挤出机，可直接用粉料成型，UPVC管材工艺流程如图1所示。26高速混合低速混合PVC树脂成品切割牵引挤出PVC树脂助剂冷却定

5、型助剂、     另外，在生产中可与上述所示流程不同，即采取粉料直接挤出管材而不进行造粒，但应注意两点：其一，粉料直接挤出成型最好采用双螺杆挤出机，因粉料与粒料相比，少了一次混合剪切塑化工序，故采用双螺杆挤出机可加强剪切塑化，达到预期效果；其二，因粒料比粉料密实，受热及热的传导不良，故粉料的加工温度可比相应粒料的加工温度低10oC左右为宜。（3）工艺条件及控制  在生产过程中，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。特别是UPVC，

6、因其加工温度与分解温度很接近，往往因为温度控制不当造成分解现象。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。（4）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。具体温度应根据原料配方，挤出机及机头结构，螺杆转速的操作等综合条件加以确定。（5）螺杆冷却  由于UPVC熔体黏度大，流动性差，为防止螺杆

7、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80~100oC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70~80oC。冷却方法是在螺杆内部用通铜管的方法进行水冷却。（6）螺杆转速  26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。一般Φ45单螺杆挤出机，螺杆转速为

8、20~40r/min，Φ90单螺杆挤出机，螺杆转速为10~20r/min；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。所以，生产中螺杆转速的调整，一定要综合各项因素来考虑