pvc管材生产线生产工艺详解.doc

PVC管材生产线生产工艺PVC学名聚氯乙烯，英文全称：Polyvinylchloride.它是一种通用型合成树脂，具有无规构型结构的聚合物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，从而具有不同的应用常见的PVC制品是PVC管，在塑料管材种占据较大的比率 PVC管材可以分为PVC软管和PVC硬管(通常被成为UPVC,或RPVC）两种PVC软管是由 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，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PVC硬管（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UPVC 管易切割、焊接、粘接、加热可弯曲，因此安装 使用非常方便 下面我们对两种PVC管材对应的PVC管材生产线生产工艺进行详细说明：一、 PVC硬管生产工艺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 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 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 10℃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 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，使操作无法进行挤出机及机头温度举例 如表 3-5 所示 表 3-5PRVC 管加工温度范围 单位：℃ 主机类型 加料口 机身 机头 单螺杆挤出机 水冷却 后部 中部 前部 分流器支架处 口模 140~160 160~170 170~180 170~180 180~190 双螺杆挤出机 水冷却 1 2 3 4 5 6 7 8 口模 130 160 150 155 170 170 180 185 180 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。

（2）螺杆冷却 由于 RPVC 熔体黏度大，流动性差，为防止螺杆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 80~100℃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 70~80℃冷却方法是在螺杆内部用通铜管的方法进行水冷却 （3）螺杆转速 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 ф45 单螺杆挤出机， 螺杆转速为 20~40r/min， ф90 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 （4）定径的压力和真空度 管坯被挤出口模时，温度还很高为了使管材获得较低的粗 糙度、正确的尺寸和几何形状，所以，管坯离开口模时必须立即定径和冷却RPVC 管材一 般均采用内压外定径的方法， 管内通压缩空气使管材外表面紧贴定径套内壁定型并保持一定 圆度，一般压缩空气压力范围在 0.02~0.05Mpa，压力要求稳定，可设置一贮气缸使压缩空 气压力稳定。

压力过小，管材不圆，压力过大，一是气塞易损坏造成漏气， 二是易冷却芯模， 影响管材质量，压力忽大忽小，管材形成竹节状若采用真空法定径，其真空度约为 0.035~0.070Mpa （5）牵引速率 牵引速率直接影响管材生产的产量，同时影响管材壁厚，牵引速率不稳 定会使管径出现忽大忽小的现象牵引速度应与管材的挤出速率密切配合正常生产时，牵 引速率应比挤出线速度稍快 1%~10%牵引速率愈慢，管壁愈厚，牵引速率愈快，管壁愈 薄，还会使管材纵向收缩率增加，内应力增大，从而影响管材尺寸、合格率及使用效果生 产中调节牵引速率可用以下简单方法，将挤出的管材放于牵引履带内，但履带不夹紧管材， 观察履带与管材线速率差，若牵引速率比挤出速率慢，应调节加快到壁厚符合要求为止二、PVC软管生产工艺(1)在挤出条件相同的情况下，机头温度较低时，挤出管的内径变大， 壁厚变薄；当挤出温度较高时，其内径变小，壁厚变厚 改变机头温度的高低，可以得到不同的管状尺寸这是由挤出物料 的熔点高低以及流动性能的好坏所决定的，其中物料的流动性能与温 度有着密切的关系，随着温度的升髙物料表观黏度降低，流动性能好； 当机头温度降低时，物料表观黏度较髙，流动性能较差，强迫挤出使 得机头压力加大，离模的管胚由于应力的解除而产 生弹性回复，其 膨胀程度也与之前所受压力成正比，同时物料较差的流动性使物料挤 出较少，导致内径变大，壁厚变薄。

随着温度的逐渐升高，挤出物料 在机头内流动性能得以改善，机头压力随之减小，离模管坯也因应力 弹性回复量相应减少，挤出内径减小；另一方面，物料挤出量随流动 性能的改善而增加，使管壁增厚 (2)不同的螺杆转速和牵引速度，对相同温度下的挤出管的管径和壁 厚尺寸影响很大随着挤出速度的增大，管内径变大，管壁变薄，机 头温度越低，这种变化越明显这是因为随着挤出速度的提高，虽然 物料的黏度随剪切应力（剪切强度）的增加而降低，但由于PVC熔 体加工压力较高，伴随着挤出压力的增加，其黏度也有所提高，这时 物料的流动性能在很大程度上取决于外界加热温度的大小挤出速度 提高后机头内压力增大，离模管坯的膨胀趋势也随之增大当温度较低时，物料膨胀与物料挤出增加量相比增加较大，物料膨胀与挤出量 平衡被破坏，使原有挤出管尺寸发生变化， 产生内径变大、壁厚变 薄的新平衡 青岛锋达塑机（）整理编辑，原文链接：。