一种离线双向拉伸聚氯乙烯管材的制备方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种离线双向拉伸聚氯乙烯管材的制备方法，其步骤是：将聚氯乙烯、热稳定剂、抗冲改性剂、润滑剂、复合填料份以及钛白粉进行预混得到硬质聚氯乙烯预混粉料；将预混粉料加入挤出机，在温度160~190℃条件下定型、冷却、牵引、切割；取PVC‑U管材套在硅橡胶管外组成通气组合，硅橡胶管两端接有通过卡箍式密封连接的可加压气阀；后将通气组合整体置于气缸缸筒中，通过带有可固定拉杆的缸盖进行密封，组成吹胀装置；将吹胀装置置于110~120℃恒温烘箱0.1~3h，待管材预热达到吹胀状态后，取出并加压至管材膨胀至与缸筒内壁贴合，得到双向拉伸高性能PVC管材。提升PVC管材性能、节约原材料、降低成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种离线双向拉伸聚氯乙烯管材的制备方法及装置，属于聚合物加工成型领域。
技术介绍
双向拉伸聚氯乙烯(PVC-O)管材由于具备优异的性能、显著的社会和经济效益，且符合可持续发展的大方向，而得到了全球塑料管道行业的重视，并已在英国、法国、荷兰、美国、澳大利亚、南非和日本等国家开始应用。目前，双向拉伸聚氯乙烯管的制备的在线(on-line)工艺，是在管材生产线上，将已经挤出成型的PVC-U管材连续通过轴向、径向拉伸实现双轴取向，冷却定型成为PVC-O管材。专利CN101537712A、CN101670664A均公开了一种在线双向拉伸PVC管材连续生产工艺，其工艺均大同小异，工艺步骤复杂，进而需要一种节约成本设备结构简单的离线(off-line)工艺
技术实现思路
本专利技术提供一种轴向定长、均匀加压膨胀的离线双向拉伸聚氯乙烯管材的制备方法，该方法使用的装置结构简单、易于实施，能有效地改善PVC管材经拉伸后出现的单边问题，明显提升PVC管材性能、节约原材料、降低成本。为实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：一种离线双向拉伸聚氯乙烯管材的制备方法，其步骤如下：(1)将聚氯乙烯100份、热稳定剂1～5份、抗冲改性剂1～6份、润滑剂0.4～1.0份、复合填料4～8份以及钛白粉1.5～3.0份进行预混得到硬质聚氯乙烯预混粉料；其中热稳定剂为三盐基性硫酸铅、二盐基性硬脂酸铅、硬脂酸铅中的一种或2-3种任意比例的混合物，抗冲改性剂为丙烯酸酯类、氯化聚乙烯、丙烯酸、丁二烯或苯乙烯共聚物中的一种或2-5种任意比例的混合物，润滑剂为石蜡、聚乙烯蜡中的一种或两种任意比例的混合物，复合填料为轻质碳酸钙、重质碳酸钙、超细玻璃微珠或滑石粉中的一种或多种2-4种任意比例的混合物；(2)将上述硬质聚氯乙烯预混粉料加入锥形双螺杆挤出机，在温度160～190℃条件下经定型、冷却、牵引、切割等常规过程得到实现轴向拉伸的PVC-U管材；(3)截取一段PVC-U管材，套在外径略小于管材内径的硅橡胶管外组成通气组合，硅橡胶管两端接有通过卡箍式密封连接的可加压气阀，通气组合整体置于内径为管材外径1.6～2.0倍的气缸缸筒中，通过带有可固定拉杆的缸盖进行密封，组成吹胀装置；(4)将整体装置置于110～120℃恒温烘箱0.1～3h，待气缸缸筒内管材预热达到软化可吹胀状态后，取出并通气，通过内层硅橡胶管的膨胀实现管材均匀拉伸，压力为0.40～0.80MPa，加压速率0.025MPa/s；(5)加压完成后待管材膨胀至与缸筒内壁贴合，保压冷却后，取出双向拉伸PVC管材，通过试验验证了双向拉伸PVC管材性能得到了大幅度提升。一种吹胀装置，包括气缸缸筒、缸盖、气阀接头、气阀、硅橡胶管、固定拉杆和卡箍，所述的气缸缸筒两端和缸盖相连，气缸缸筒外壁设置固定拉杆，固定拉杆的两端设置螺纹并分别穿过两端的缸盖上的通孔，固定拉杆的螺纹上拧入螺母将缸盖与压紧气缸缸筒，气缸缸筒内沿轴向设置同心的硅橡胶管，硅橡胶管与气阀接头通过卡箍进行连接并在接头处保持密封，气阀接头与气阀连接。与现有技术相比，本申请的有益效果是：装置结构简单、易于实施，可以实现自动化生产，生产适应能力强，适应各种配方的PVC管材实现双拉效果。能有效地改善PVC管材经拉伸后出现的单边问题，明显提升PVC管材性能、节约原材料、降低成本，具有明显的经济效益和社会效益。附图说明图1为实现PVC-U管材径向拉伸的吹胀装置示意图；图2为图1的左视图；图3为图2中A-A剖面图。图中：1气缸缸筒，2PVC-U管材，3硅橡胶管，4固定拉杆，5气阀，6卡箍，7气阀接头，8.缸盖。具体实施方式如图1-3所示，以下实施例所用的吹胀装置包括如下部件：气缸缸筒1、缸盖8、气阀接头7、气阀5、硅橡胶管3、固定拉杆4和卡箍6，所述的气缸缸筒1两端和缸盖8相连，气缸缸筒1外壁设置固定拉杆4，固定拉杆4的两端设置螺纹并分别穿过两端的缸盖8上的通孔，固定拉杆4的螺纹上拧入螺母将缸盖与压紧气缸缸筒，气缸缸筒内沿轴向设置同心的硅橡胶管3，气阀接头7与缸盖8采用同心圆内扣式结构进行固定，硅橡胶管3与气阀接头7通过卡箍6进行连接并在接头处保持密封，气阀接头7与气阀5连接。实施例1：一种离线双向拉伸聚氯乙烯管材的制备方法，其步骤如下：将聚氯乙烯100份、三盐基性硫酸铅3份，丙烯酸1.5份、丁二烯2份，石蜡1.0份，轻质碳酸钙8份以及钛白粉3份进行预混得到硬质聚氯乙烯预混粉料；然后将硬质聚氯乙烯预混粉料加入超锥双螺杆挤出机，在温度160℃条件下经定型、冷却、牵引、切割等常规过程得到实现轴向拉伸的PVC-U管材；截取管材一段，套在硅橡胶管外组成通气组合，并将通气组合整体置于气缸缸筒中，通过螺丝固定拉杆实现装置的固定和密封；经恒温烘箱(温度115±2℃)加热0.3h后取出，均匀通气加压至0.45MPa；加压完成后待管材膨胀至与缸筒内壁贴合，保压冷却后，取出双向拉伸PVC管材，并进行管材性能验证(结果见附表1)。实施例2：一种离线双向拉伸聚氯乙烯管材的制备方法，其步骤如下：将聚氯乙烯100份、二盐基性硬脂酸铅2份，丙烯酸酯1.2份，石蜡0.8份，轻质碳酸钙6份以及钛白粉2.0份进行预混得到硬质聚氯乙烯预混粉料，然后将预混粉料加入超锥双螺杆挤出机，在温度190℃条件下经定型、冷却、牵引、切割等常规过程得到实现轴向拉伸的PVC-U管材；截取管材一段，套在硅橡胶管外组成通气组合，并将通气组合整体置于气缸缸筒中，通过螺丝固定拉杆实现装置的固定和密封；经恒温烘箱(温度115±2℃)加热1h后取出，均匀通气加压至0.65MPa；加压完成后待管材膨胀至与缸筒内壁贴合，保压冷却后，取出双向拉伸PVC管材，并进行管材性能验证(结果见附表1)。实施例3：一种离线双向拉伸聚氯乙烯管材的制备方法，其步骤如下：将聚氯乙烯100份、硬脂酸铅3份，丙烯酸酯2份，聚乙烯蜡0.7份，轻质碳酸钙5份以及钛白粉3.0份进行预混得到硬质聚氯乙烯预混粉料，然后将预混粉料加入超锥双螺杆挤出机，在温度180℃条件下经定型、冷却、牵引、切割等常规过程得到实现轴向拉伸的PVC-U管材；截取管材一段，套在硅橡胶管外组成通气组合，并将通气组合整体置于气缸缸筒中，通过螺丝固定拉杆实现装置的固定和密封；经恒温烘箱(温度115±2℃)加热1.5h后取出，均匀通气加压至0.80MPa；加压完成后待管材膨胀至与缸筒内壁贴合，保压冷却后，得到性能提高的双向拉伸PVC管材。其它实施例配料如下：实施例4、5、6、7、8的制备方法与实施例1相同。附表1PVC管材双向拉伸后性能测试(按照ISO16422:2014标准执行)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种离线双向拉伸聚氯乙烯管材的制备方法，其步骤如下：（1）将聚氯乙烯100份、热稳定剂1~5份、抗冲改性剂1~6份、润滑剂0.4~1.0份、复合填料4~8份以及钛白粉1.5~3.0份进行预混得到硬质聚氯乙烯预混粉料；（2）将上述预混粉料加入锥形双螺杆挤出机，在温度160~190℃条件下经定型、冷却、牵引、切割得到轴向拉伸PVC‑U管材；（3）截取一段PVC‑U管材，套在外径小于PVC‑U管材内径的硅橡胶管外组成通气组合，硅橡胶管两端接有加压气阀；将通气组合整体置于内径为PVC‑U管材外径1.6~2.0倍的气缸缸筒中，通过缸盖进行密封，组成吹胀装置；（4）将吹胀装置置于110~120℃恒温烘箱0.1‑3h，然后从恒温箱中取出吹胀装置并通气加压，压力为0.40~0.80MPa；加压完成后待管材膨胀至与气缸缸筒内壁贴合，保压0.1~30min冷却后，得到双向拉伸聚氯乙烯管材。

【技术特征摘要】
1.一种离线双向拉伸聚氯乙烯管材的制备方法，其步骤如下：（1）将聚氯乙烯100份、热稳定剂1~5份、抗冲改性剂1~6份、润滑剂0.4~1.0份、复合填料4~8份以及钛白粉1.5~3.0份进行预混得到硬质聚氯乙烯预混粉料；（2）将上述预混粉料加入锥形双螺杆挤出机，在温度160~190℃条件下经定型、冷却、牵引、切割得到轴向拉伸PVC-U管材；（3）截取一段PVC-U管材，套在外径小于PVC-U管材内径的硅橡胶管外组成通气组合，硅橡胶管两端接有加压气阀；将通气组合整体置于内径为PVC-U管材外径1.6~2.0倍的气缸缸筒中，通过缸盖进行密封，组成吹胀装置；（4）将吹胀装置置于110~120℃恒温烘箱0.1-3h，然后从恒温箱中取出吹胀装置并通气加压，压力为0.40~0.80MPa；加压完成后待管材膨胀至与气缸缸筒内壁贴合，保压0.1~30min冷却后，得到双向拉伸聚氯乙烯管材。2.按照权利要求1所述的一种离线双向拉伸聚氯乙烯管材的制备方法，其特征在于：所述的热稳定剂为三盐基性硫酸铅、二盐基性硬脂酸铅或硬脂酸铅中的一种或2-3种任意比例的混合物。3.按照权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈厚忠，
申请(专利权)人：武汉金牛经济发展有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42