一文读懂PVC管材的生产工艺

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一文读懂PVC管材的生产工艺

2015-07-31 艾邦高分子

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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，因组分不同，PVC制品呈现不同的物理力学性能，针对不同场合应用。而PVC塑料管在塑料管中所占的比例较大。回复“PVC”，查看更多相关文章

PVC管材分硬软两种

RPVC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。RPVC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。RPVC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，也用作电缆套管及电线绝缘管等。本文我们将详细讲诉RPVC的原料选择、工艺流程、工艺控制以及挤出管材常出现的缺陷及改进原因。

一、RPVC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。

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二、工艺流程
RPVC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，RPVC管材工艺流程如图3-1所示。

图3-1 RPVC管材工艺流程图

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：

1）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；

2）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10℃左右为宜。

三、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RPVC，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。

1、温度的控制

温度的控制是挤出操作中重要的控制因素。挤出成型所需的控制因素的温度是机筒温度、机径温度、口模温度。温度过低，塑化不良，管材外观无光泽，力学性能差，产品质量达不到要求：温度过高，物料会发生分解，产品变色等现象出现。

2、螺杆转速

螺杆转速提高，挤出量增加，从而可提高产量，但容易产生塑化不良的现象，造成管材内壁毛糙，强度下降，这时应调节机头压力，使产量、质量到达最佳。螺杆的温度控制影响到物料输送率、物料的塑化、熔融质量等。挤出管材需要通冷却水，降低螺杆温度，有利于提高塑化质量，螺杆通冷却水温度在50~70左右。

3、牵引速度

再挤出操作中牵引速度的调节很重要，物料经挤出熔融塑化，从机头连续挤出后被牵引，从而进入定型装置、冷却装置、牵引装置等，牵引速度应与挤出速度相匹配。一般在正常生产时，牵引速度应比管材的挤出速度快1%~10%左右。

4、压缩空气和压力

压缩空气能够将管材管材吹胀，使管材保持一定的圆度。要求压力应大小适当。压力过小，管材不圆，压力过大，芯模被冷却，管材内壁出现裂口，不光滑，管材质量下降。同时压力要求稳定，如压力忽大忽小，管材容易产生竹节现状。

5、定径装置、冷却装置的温度

挤出不同的塑料产品，采用不同的定径方式和冷却方式，冷却的介质可以是空气、水或其他类液体，需要控制温度，其温度主要与生产效率、产品内应力等有关。

四、挤出管材常出现的缺陷及改进原因

不正常现象	产生原因	解决方法
表面无光泽	①口模温度太低②口模内壁不干③净压缩空气供气不足或漏气	①适当提高温度②清理口模③加大供气或检查漏气并修理
壁厚不均匀	①芯模与口模定位不正②塑化不均匀③牵引不正常④压缩空气不稳定⑤机头温度不稳定	①应调整芯模与口模的中心位置②检查牵引装置③应是供气系统平稳④加强塑化系统的控制⑤检查机头加热装置是否完好，并使机头周边温度稳定
表面黑纹	①原料添加剂分散不均②原料流动性太差③机头部位及过滤网温度过高④机头过滤网及分流版等结构不良⑤过滤网未清理干净	①改进混合，加强搅拌提高分散性能②改进原料配方③适当降低温度④ 检查过滤网及分流版⑤ 清理过滤网
表面皱纹及波纹	①口模温度过高或加热不均匀②冷却定型装置供水不足，水温较高③牵引速度太慢④口模出料不均匀	①检查加热装置是否损坏，降低温度适当②增加供水量③加快牵引速度④ 调整口模缝隙
内壁裂痕	①原料混有杂质②芯模温度低③料筒温度低④ 牵引速度过快⑤ 润滑剂太多	①进行原料预处理②提高芯模温度③提高料筒温度④ 减慢牵引速度⑤ 调整配方