一种无增塑聚氯乙烯或氯化聚氯乙烯制品的低温挤出成型方法技术

本发明专利技术公开了一种无增塑聚氯乙烯或氯化聚氯乙烯制品的低温挤出成型方法，该方法采用的挤出机为双螺杆挤出机，挤出无增塑聚氯乙烯时，机筒温度表的显示温度都低于160℃；挤出氯化聚氯乙烯时，机筒的表显温度都低于180℃。本发明专利技术的无增塑聚氯乙烯或氯化聚氯乙烯制品的低温挤出成型方法通过提高螺杆转速或改变螺杆构型实现强化机械能的作用，改善PVC或CPVC的凝胶化行为和流动性能，实现PVC的低温挤出加工成型，既可以减少热稳定剂等助剂的使用，降低了原材料成本和减少能耗，又提升了无增塑聚氯乙烯或氯化聚氯乙烯制品的使用性能。

【技术实现步骤摘要】
一种无增塑聚氯乙烯或氯化聚氯乙烯制品的低温挤出成型方法
本专利技术涉及高分子材料加工
，具体来说，涉及一种无增塑聚氯乙烯或氯化聚氯乙烯制品的低温挤出成型方法。
技术介绍
无增塑聚氯乙烯(PVC-U)或氯化聚氯乙烯(CPVC)由于刚性和韧性适中，又具有阻燃性、优良的二次加工特性等突出的使用性能，因此，在包装材料、型材、管材、日用制品等领域得到广泛应用。PVC-U或CPVC由于熔体的粘度大、流动性差，为了能够顺利加工成型，其挤出加工的料筒温度(仪表显示温度，以下简称表显温度)通常都在l50℃到190℃。但是，PVC或CPVC是一种热敏性材料，受热容易分解，使制品的颜色和使用性能劣化。从上世纪三十年代到现在，延慢或减少加工成型过程中PVC或CPVC热分解的方法都是在PVC或CPVC混配料中加入热稳定剂。但加入热稳定剂并不能降低加工温度和改善流动性，而是要通过加入加工改性剂和润滑剂等助剂来改善加工性能。高的加工温度和外润滑剂的不适当使用，使PVC或CPVC不能获得高质量的凝胶化(塑化)，因而既增加原材料成本，又使制品的物理机械性能受到损失。
技术实现思路
针对相关技术中的上述技术问题，本专利技术提出一种无增塑聚氯乙烯或氯化聚氯乙烯制品的低温挤出成型方法，能够克服现有技术的上述不足。为实现上述技术目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：一种无增塑聚氯乙烯或氯化聚氯乙烯制品的低温挤出成型方法，其特征在于，采用的挤出机为双螺杆挤出机，挤出无增塑聚氯乙烯时，机筒温度表的显示温度都低于160℃；挤出氯化聚氯乙烯时，机筒的表显温度都低于180℃。优选地，挤出无增塑聚氯乙烯时，表显温度：一区低于100℃，二区低于130℃，三区低于150℃，四区和五区都低于160℃，挤出氯化聚氯乙烯时，表显温度，一区低于110℃，二区低于140℃，三区低于160℃，四区和五区都低于180℃。优选地，挤出无增塑聚氯乙烯时，表显温度：一区低于90℃，二区低于120℃，三区低于150℃，四区和五区都低于160℃，挤出氯化聚氯乙烯时，表显温度，一区低于100℃，二区低于130℃，三区低于160℃，四区和五区都低于180℃。优选地，所述双螺杆挤出机是平行双螺杆挤出机或锥型双螺杆挤出机。优选地，所述双螺杆挤出机是同向旋转双螺杆挤出机或异向旋转双螺杆挤出机。优选地，所述双螺杆挤出机的螺杆为只变更螺距、螺槽深度、螺旋角的常规构型螺杆，在加工成型时，螺杆转速在70转/分钟以上。优选地，所用双螺杆挤出机的螺杆构型是圆盘与螺纹元件的组合，圆盘可以是相同厚度或不同厚度，可以是同等直径或不同直径，圆盘与螺纹元件为同心排列或偏心排列。优选地，所用双螺杆挤出机的螺杆构型是捏合盘与螺纹元件的组合，捏合盘可以是二头或三头，可以是同等厚度或不同厚度。捏合盘与螺纹元件为同心排列或偏心排列。优选地，所用双螺杆挤出机的螺杆构型是偏心圆盘、捏合盘与螺纹元件的组合。偏心圆盘和捏合盘与螺纹元件为同心排列或偏心排列。优选地，在加工成型时，螺杆转速在20转/分钟至70转/分钟。本专利技术的有益效果：本专利技术的无增塑聚氯乙烯或氯化聚氯乙烯制品的低温挤出成型方法通过提高螺杆转速或改变螺杆构型实现强化机械能的作用，改善PVC或CPVC的凝胶化行为和流动性能，实现PVC的低温挤出加工成型，既可以减少热稳定剂等助剂的使用，降低了原材料成本和减少能耗，又提升了无增塑聚氯乙烯或氯化聚氯乙烯制品的使用性能。具体实施方式下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1使用转矩流变仪模拟转速对凝胶化行为的影响使用同一种混配料，流变仪设定温度为150℃，转速分别为95rpm、100rpm、105rpm，运转到第360秒时停机，快速取样扔入冰水中，凉干后破碎，使用转矩流变仪法(GB/T34917-2017硬聚氯乙烯制品凝胶化度的测定转矩流变仪法)测样品的凝胶化度，并计算凝胶化能耗(每增加一份凝胶化度所消耗的能量)，结果见表1。表1转速对凝胶化行为的影响从表1可以看到，提高转速，可以明显地加速凝胶化进程，提高凝胶化度，降低能耗。实施例2一种无增塑聚氯乙烯或氯化聚氯乙烯制品的低温挤出成型方法，采用的挤出机为双螺杆挤出机，螺杆构型为捏合盘与螺纹元件的组合，螺杆转速在20转/分钟至70转/分钟。使用排水管混配料，用两种不同温度挤出管材，从管壁取样测拉伸性能(GB/T8804.2-2003热塑性塑料管材拉伸性能测定)。挤出温度对拉伸性能的影响见表2。表2温度对拉伸性能的影响表2的结果表明，使用低温挤出，制品的拉伸屈服强度和断裂伸长率明显提高。实施例3一种无增塑聚氯乙烯或氯化聚氯乙烯制品的低温挤出成型方法，采用的挤出机为双螺杆挤出机，螺杆构型为螺纹元件、捏合盘、偏心圆盘三者组合，螺杆转速在20转/分钟至70转/分钟。使用给水管混配料，用两种不同温度挤出管材，测量20℃，1h的水压性能(GB/T6111-2003流体输送用热塑性塑料管材耐内压试验方法)。挤出温度对耐水压性能的影响见表3。表3挤出温度对耐水压性能的影响表3的结果显示，使用低温挤出，管材的20℃、1h耐水压性能满足了〔IS01452-2：2009给水和埋地及地面上加压排水、排污的塑料管道系统---PVC-U第2部分：管材〕和〔CJ/T493-2016给水用高性能硬聚氯乙烯管材及连接件〕的42MPa的要求，而使用常温挤出，则不能达到此要求，只能达到国家标准GB/T10002.1-2006《给水用硬聚氯(PVC-U)管材》38MPa的要求。综上所述，借助于本专利技术的上述技术方案，通过将传统螺杆型挤出机的螺杆转速提高到70转/分钟以上，实现低温挤出加工成型，或改变螺杆构型，强化螺杆运转的拉伸流变功能，从而使混配料各组分更充分分散、更均匀混合，改善PVC或CPVC的凝胶化行为，实现常规转速运行下的低温挤出加工成型，当挤出PVC-U时，机筒各区的表显温度都在160℃以下，其中一区的温度在100℃以下，二区的温度在130℃以下；挤出CPVC时，机筒各区的表显温度都在180℃以下，其中一区的温度在110℃以下，二区的温度在140℃以下，达到既降低了加工温度，又可以减少多种助剂，既提升了无增塑聚氯乙烯或氯化聚氯乙烯制品的使用性能，又降低原材料成本和减少能耗的优良效果。以上所述仅为本专利技术的较佳实施例而已，并不用以限制本专利技术，凡在本专利技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无增塑聚氯乙烯或氯化聚氯乙烯制品的低温挤出成型方法，其特征在于，采用的挤出机为双螺杆挤出机，挤出无增塑聚氯乙烯时，机筒温度表的显示温度都低于160℃；挤出氯化聚氯乙烯时，机筒的表显温度都低于180℃。/n

【技术特征摘要】
1.一种无增塑聚氯乙烯或氯化聚氯乙烯制品的低温挤出成型方法，其特征在于，采用的挤出机为双螺杆挤出机，挤出无增塑聚氯乙烯时，机筒温度表的显示温度都低于160℃；挤出氯化聚氯乙烯时，机筒的表显温度都低于180℃。


2.根据权利要求1所述的无增塑聚氯乙烯或氯化聚氯乙烯制品的低温挤出成型方法，其特征在于，挤出无增塑聚氯乙烯时，表显温度：一区低于100℃，二区低于130℃，三区低于150℃，四区和五区都低于160℃，挤出氯化聚氯乙烯时，表显温度，一区低于110℃，二区低于140℃，三区低于160℃，四区和五区都低于180℃。


3.根据权利要求1所述的无增塑聚氯乙烯或氯化聚氯乙烯制品的低温挤出成型方法，其特征在于，挤出无增塑聚氯乙烯时，表显温度：一区低于90℃，二区低于120℃，三区低于150℃，四区和五区都低于160℃，挤出氯化聚氯乙烯时，表显温度，一区低于100℃，二区低于130℃，三区低于160℃，四区和五区都低于180℃。


4.根据权利要求1任意一项所述的无增塑聚氯乙烯或氯化聚氯乙烯制品的低温挤出成型方法，其特征在于，所述双螺杆挤出机是平行双螺杆挤出机或锥型双螺杆挤出机。

【专利技术属性】
技术研发人员：王文治，徐小燕，杨晶晶，徐辉利，
申请(专利权)人：顾地科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42