一种有效提升冲击强度的PVC管挤出成型工艺制造技术

一种有效提升冲击强度的PVC管挤出成型工艺，其特征在于：管材配方包括PVC树脂与氯丁橡胶共聚物，抗冲击改性剂，稳定剂，加工改性剂，填充剂、色料及外润滑剂，具体包括以下步骤制备而成：各种物料‑称量‑捏合‑挤出造粒‑挤出成型‑冷却成型‑切割‑检验‑成品。塑料管材的突出优点：相对密度小，相当于金属的1/4‑1/7；电绝缘性能、化学稳定性优良；安装、施工方便，维修容易；单位能耗低廉。

An effective PVC tube extrusion process for improving the impact strength

An effective to enhance the impact strength of the PVC tube extrusion forming process, which is characterized in that the tube formula includes PVC resin and copolymer of chloroprene rubber, impact modifier, stabilizer, modifier, filler, pigment and lubricant, it includes the following steps: preparing a variety of materials weighing kneading extruder extrusion molding cooling finished cutting test. The outstanding advantages of the plastic pipe: the relative density is small, the equivalent of 1/4 1/7 metal; electrical insulation properties, excellent chemical stability; installation, convenient construction, easy maintenance and low energy consumption.

【技术实现步骤摘要】
一种有效提升冲击强度的PVC管挤出成型工艺
：本专利技术涉及管道制备领域，具体涉及一种有效提升冲击强度的PVC管挤出成型工艺。
技术介绍
：PVC为无定形结构的白色粉末，支化度较小，相对密度1.4左右，玻璃化温度77～90℃，170℃左右开始分解，对光和热的稳定性差，在100℃以上或经长时间阳光曝晒，就会分解而产生氯化氢，并进一步自动催化分解，引起变色，物理机械性能也迅速下降，在实际应用中必须加入稳定剂以提高对热和光的稳定性。工业生产的PVC分子量一般在5万～11万范围内，具有较大的多分散性，分子量随聚合温度的降低而增加；无固定熔点，80～85℃开始软化，130℃变为粘弹态，160～180℃开始转变为粘流态；有较好的机械性能，抗张强度60MPa左右，冲击强度5～10kJ/m2；有优异的介电性能。PVC曾是世界上产量最大的通用塑料，应用非常广泛。在建筑材料、工业制品、日用品、地板革、地板砖、人造革、管材、电线电缆、包装膜、瓶、发泡材料、密封材料、纤维等方面均有广泛应用。
技术实现思路
：本专利技术所要解决的技术问题在于克服现有技术提供一种有效提升冲击强度的PVC管挤出成型工艺。本专利技术所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现。一种有效提升冲击强度的PVC管挤出成型工艺，其特征在于：管材配方包括包括PVC树脂与氯丁橡胶共聚物，抗冲击改性剂，稳定剂，加工改性剂，填充剂、色料及外润滑剂，具体包括以下步骤制备而成：各种物料-称量-捏合-挤出造粒-挤出成型-冷却成型-切割-检验-成品；1)混合工艺在高速混合时，助剂渗入PVC树脂的空隙，使助剂在树脂中均匀分散，考虑到温度在1000℃以上有利于物料中水蒸气蒸出，所以热混机的温度设在100～1200℃；为了让助剂充分地与PVC微粒接触，减少填充剂对助剂的吸附作用，应该在加入PVC树脂后即启动热混机，在温度100-300℃加入稳定剂；在温度400-800℃加入加工助剂；在温度900-1000℃加入色料；在温度1000-1200℃加入填充剂；冷混控制在料温400℃时出料；热混机放出的混合料温度很高，需立即进行冷却，若散热不及时会引起物料分解和助剂挥发；冷混控制在料温400℃时出料；2)挤出机螺杆分3个区段：加料段(送料段)、熔化段(压缩段)、计量段(均化段)，这三段相应的对物料组成了3个功能区：固体输送区、物料塑化区、熔体输送区。固体输送区的料筒温度控制在100～1400℃；若加料温度过低，使固体输送区延长，减少了塑化区和熔体输送区的长度，会引起塑化不良，影响产品质量；物料塑化区的温度控制在170～1900℃；控制该段的真空度是一个重要的工艺指标，若真空度较低，会影响排气效果，导致管材中存有气泡，严重降低了管材的力学性能，为了使物料内部的气体容易逸出，应控制物料在该段塑化程度不能过高，同时还要经常清理排气管路以免阻塞；料筒真空度一般为0.08～0.09MPa；熔体输送区的温度应略低一些，为160～1800℃；在该段提高螺杆转速、减小机头阻力及在塑化区提高压力都有利于输送速率的提高，对于PVC这样的热敏塑料，不应在此段停留时间过长，螺杆转速一般为20～30r/min；机头是挤出制品成型的重要部件，它的作用是产生较高的熔体压力并使熔体成型为所需的形状。各部分工艺参数分别为：口模连接器温度1650℃，口模温度1700℃、1700℃、1650℃、1800℃、1900℃；3)定型工艺从机头口模挤出来的管状物要经过冷却，使它变硬而定型，定型用定径套进行外径定型，外径定型的定径外套长度一般取其内径的3倍，管材的冷却方法为真空冷却成型，真空冷却成型是借助于真空泵将真空槽抽成真空，使管坯外壁吸附在定型套的内壁上而达到冷却定型，真空定型的工艺条件为：真空度20.0～53.3kPa，水温15～250℃，真空槽中的水成雾状为最佳；若真空度偏小，导致管外径偏小，小于标准尺寸；反之，若真空度偏大，管径偏大，甚至出现抽胀现象。若水温过低，定型不完全，且会使管材脆性增大；若水温过高，则会造成冷却不良，致使管材易发生变形；4)牵引工艺牵引装置的作用是给机头挤出的管材提供一定的牵引力和牵引速度，均匀地引出管材，并通过调节牵引速度调节管子的壁厚，牵引速度取决于挤出速度，牵引速度比挤出速度快1％～3％。进一步技术：为了获得迅速与均匀的塑化，应该采用悬浮法疏松型树脂；——用于双壁波纹管的树脂，特别应具有良好分子量分布和杂质量，以减少管材中的“鱼眼”，避免管材波纹的塌陷和管壁的破裂；——用于给水管的树脂，应属“卫生级”，树脂中残留氯乙烯在lmg/kg以内；为了保证管材的质量，减少次品率，树脂的来源要稳定。进一步技术：稳定剂为：三碱式硫酸铅与二碱式铅盐，金属皂类并用、复合铅盐稳定剂、稀土复合稳定剂、有机锡稳定剂含重金属的稳定剂(如含Pb，Ba，Cd)对人体健康有害，这些稳定剂在给水管配方中的用量有限制；单螺杆挤出流程，物料受热历史较双螺杆挤出流程要长，稳定剂用量前者较后者要增加25％以上；双壁波纹管的机头温度较高，物料在机头内停留时间较长，配方中稳定剂的用量比普通管配方多10％。进一步技术：填料的作用是可降低成本；采用超细活性的填料，管材用量比型材大，填料用量过大会造成抗冲击性降低和管耐压性下降，所以，在化工用管和给水管中，填料用量在10份以内；排水管，冷弯穿线套管中填料用量可多些，同时加大CPE的用量来改变冲击性能的下降；对管材性能要求较低的管材，和落雨管，填料量可很大，但是对双螺杆挤出机磨损较严重。进一步技术：外润滑剂与稳定剂的匹配设计；有机锡稳定剂，有机锡稳定剂与PVC树脂有较好的相容性，有严重的粘附金属壁的倾向，与之匹配的最便宜的外润滑剂是以石蜡为主的石蜡-硬脂酸钙体系；铅盐稳定剂，铅盐稳定剂与PVC树脂相容性差，仅附在PVC粒子表面，阻碍了PVC粒子间的融合，通常采用硬脂酸铅-硬脂酸钙外润滑剂与之匹配。当使用抗冲击增韧改性剂时，由于熔体粘度大，粘附到金属表面的可能性就大，往往需要增加外润滑剂的用量；用同一种设备挤出的薄壁管比同一规格的厚壁管所需的外润滑剂要多。当加工温度高时，熔体粘附金属表面的倾向大，所加入的外润滑剂就多。所述的PVC树脂与氯丁橡胶共聚物包括以下组分制备而成：PVC树脂与氯丁橡胶共聚物制备方法包括：步骤1：按配比将水和磷酸氢二钠放入搅拌槽中，在不断搅拌下升温至60℃，使得磷酸氢二钠溶液完全溶解，按配比将玉米淀粉和磷酸氢二钠溶液充分混合后加入反应器中，物料在反应器中搅拌升温70-80℃，当水量减少到20％以下时，升温至150-200℃，使淀粉与磷酸氢二钠进行反应，当物料的黏度大于50Pa·s时，终止反应，降温出料，即得磷酸酯淀粉；步骤2：将50％氢氧化钠水溶液、石灰水和PVC树脂混合；步骤3：将步骤2中的混合后的溶剂与步骤1中的磷酸酯淀粉加入到瓶中，搅拌，5-9小时；步骤4：将石蜡与稳定剂加入反应釜中，与90℃搅拌4小时使石蜡完全溶解，降温至75℃；将甘油、与酚醛清漆混合，加入步骤3和步骤4的混合物，约1-2小时滴完，保温反应1小时，然后加入氯丁橡胶，继续加热搅拌1小时，温度降到50℃以下。有益效果：塑料管材的突出优点：相对密度小，相当于金属的1/4-1/7；电绝缘性能、化学稳定性优良；安装、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种有效提升冲击强度的PVC管挤出成型工艺，其特征在于：管材配方包括包括PVC树脂与氯丁橡胶共聚物，抗冲击改性剂，稳定剂，加工改性剂，填充剂、色料及外润滑剂，具体包括以下步骤制备而成：各种物料‑称量‑捏合‑挤出造粒‑挤出成型‑冷却成型‑切割‑检验‑成品；1)混合工艺在高速混合时，助剂渗入PVC树脂的空隙，使助剂在树脂中均匀分散，热混机的温度设在100～1200℃；加入PVC树脂后即启动热混机，在温度100‑300℃加入稳定剂；在温度400‑800℃加入加工助剂；在温度900‑1000℃加入色料；在温度1000‑1200℃加入填充剂；冷混控制在料温400℃时出料；2)挤出机螺杆分3个区段：加料段(送料段)、熔化段(压缩段)、计量段(均化段)，这三段相应的对物料组成了3个功能区：固体输送区、物料塑化区、熔体输送区。固体输送区的料筒温度控制在100～1400℃；物料塑化区的温度控制在170～1900℃；料筒真空度一般为0.08～0.09MPa；熔体输送区的温度应略低一些，为160～1800℃；螺杆转速一般为20～30r/min；机头是挤出制品成型的重要部件，它的作用是产生较高的熔体压力并使熔体成型为所需的形状。各部分工艺参数分别为：口模连接器温度1650℃，口模温度1700℃、1700℃、1650℃、1800℃、1900℃；3)定型工艺从机头口模挤出来的管状物要经过冷却，使它变硬而定型，定型用定径套进行外径定型，外径定型的定径外套长度一般取其内径的3倍，管材的冷却方法为真空冷却成型，真空冷却成型是借助于真空泵将真空槽抽成真空，使管坯外壁吸附在定型套的内壁上而达到冷却定型，真空定型的工艺条件为：真空度20.0～53.3kPa，水温15～250℃，真空槽中的水成雾状为最佳；4)牵引工艺牵引装置的作用是给机头挤出的管材提供一定的牵引力和牵引速度，均匀地引出管材，并通过调节牵引速度调节管子的壁厚，牵引速度取决于挤出速度，牵引速度比挤出速度快1％～3％。...

【技术特征摘要】
1.一种有效提升冲击强度的PVC管挤出成型工艺，其特征在于：管材配方包括包括PVC树脂与氯丁橡胶共聚物，抗冲击改性剂，稳定剂，加工改性剂，填充剂、色料及外润滑剂，具体包括以下步骤制备而成：各种物料-称量-捏合-挤出造粒-挤出成型-冷却成型-切割-检验-成品；1)混合工艺在高速混合时，助剂渗入PVC树脂的空隙，使助剂在树脂中均匀分散，热混机的温度设在100～1200℃；加入PVC树脂后即启动热混机，在温度100-300℃加入稳定剂；在温度400-800℃加入加工助剂；在温度900-1000℃加入色料；在温度1000-1200℃加入填充剂；冷混控制在料温400℃时出料；2)挤出机螺杆分3个区段：加料段(送料段)、熔化段(压缩段)、计量段(均化段)，这三段相应的对物料组成了3个功能区：固体输送区、物料塑化区、熔体输送区。固体输送区的料筒温度控制在100～1400℃；物料塑化区的温度控制在170～1900℃；料筒真空度一般为0.08～0.09MPa；熔体输送区的温度应略低一些，为160～1800℃；螺杆转速一般为20～30r/min；机头是挤出制品成型的重要部件，它的作用是产生较高的熔体压力并使熔体成型为所需的形状。各部分工艺参数分别为：口模连接器温度1650℃，口模温度1700℃、1700℃、1650℃、1800℃、1900℃；3)定型工艺从机头口模挤出来的管状物要经过冷却，使它变硬而定型，定型用定径套进行外径定型，外径定型的定径外套长度一般取其内径的3倍，管材的冷却方法为真空冷却成型，真空冷却成型是借助于真空泵将真空槽抽成真空，使管坯外壁吸附在定型套的内壁上而达到冷却定型，真空定型的工艺条件为：真空度20.0～53.3kPa，水温15～250℃，真空槽中的水成雾状为最佳；4)牵引工艺牵引装置的作用是给机头挤出的管材提供一定的牵引力和牵引速度，均匀地引出管材，并通过调节牵引速度调节管子的壁厚，牵引速度取决于挤出速度，牵引速度比挤出速度快1％～3％。2.根据权利要求1中所述的一种有效提升冲击强度的PVC管挤出成型工艺，其特征在于：所述的进一步技术：为了获得迅速与均匀的塑化，应该采用悬浮法疏松型树脂；——用于双壁波纹管的树脂，特别应具有良好分子量分布和杂质量，以减少管材中的“鱼眼”，避免管材波纹的塌陷和管壁的破裂；——用于给水管的树脂，应属“卫生级”，树脂中残留氯乙烯在lmg/kg以内；为了保证管材的质量，减少次品率，树脂的来源要稳定。3.根据权利要求1中所述的一种有效提升冲击强度的PVC管挤出成型工艺...

【专利技术属性】
技术研发人员：许光辉，李明，张燕，叶芝南，崔亮，郭兵，张友亮，张跃，朱学超，柏成锐，
申请(专利权)人：安徽博泰塑业科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34