本文从配方设计、成型设备及加工工艺入手,分析、探讨了影响硬质聚氯乙烯给水管材产品质量的诸多因素,同时对产品质量控制提出建议和对策。

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工业技术

浅析硬质聚氯乙烯给水管材生产工艺对产品质量的控制赵波 1 l

(福建省中心检验所福建福州 3 0 0 1. 5 0 2; 2.国家塑料制品质量监督检验中心 (福州 )福建福州 3 0 0 5 0 2)摘要：文从配方设计成型设备及加工工艺入手，本分析、讨了影响硬质聚氯乙烯给水管材产品质量的诸多因素，探同时对产品质量控

制提出建议和对策。 关键词：聚氯乙烯给水管配方工艺检验 硬

中图分类号： 3 Tu5

文献标识码： A

文章编号： 7—0 8 2 1 )6 c一0 6—0 1 4 9 X( 0 o () 0 9 1 6 o此外，材加工过程在中还要考虑口管 模和芯模的中心定位，则生产的管材壁否厚偏差及外观质量难以符合标准要求。 ( )却定径。坯破挤口模时，度 3冷管温还很高。了使管材获得较低的表面粗糙度为值、确的尺寸和几何形状，坯离开口模正管时必须立即定径和冷却。径主要有内压法定和真空法。对于小管，I厂多用内压法，槽：水浸泡冷却，对设备要求简单；丁人管多这对采用真空法，真空度约为 ( 0 5~0. 7其 0. 3 0) MPa。体力过小，材圆，响不圆气管影度；力过大，产生气塞漏气和芯模快速压易冷却，响管材质最，力忽大忽小，材影压管形成竹状。 塑料熔体快速经过模具平直部分时， 由于模具流道的导向作用，子链排布有分定的各向异性，温度较高的塑料制品当急剧冷却时，合物分子链段的取向被“聚冻结”,产品内部形成不同程度的取 r和内在口]应力。些取向受热下会发生解取向，现这表为管材纵向回缩率偏高。时在冲击性能同检验中，冲击能最，在内应力会快速释放 I导致制品破坏。 _ f『 i ( )引装置。引装置的作用是给机 4牵牵头挤出的管材提供一定的牵引力和牵引速度，匀地引出管材，均许通过调节牵引速度调节管子的厚。引

速度要求十分均匀，牵 并能无级调速。引速嚏应比挤出线速度牵稍快1%~1%。 0 牵引过怏会使得聚合物分子链沿着牵引方向取向，内应力增加。些取向在受热这一

℃下， Vc管材进行冲击 (对P~u落锤冲击试验中冲击能量参数根据管而定 )验，试由丁PVC的玻璃化转变温度较高，因而要求 P—U管材的配方中需添加必要的抗冲 Vc改性剂以获得足够的冲击性能。前用于目 I U j混增韧改性的改性剂大体上可 C V L分成以 L: PE、 R和MB出于成本种 C AC S。考虑，产企业大多使用 CP 生 E。 CP E与PVC有良好的相容性，加一定添黾的 C E提高产品的管材的冲击性能。= P能 1配方设计但是随着 CPE添加量的增力l管材维卡软『, 1 1原料的选择 .化点温度和静液压强度性能相应的降低。 聚氯乙烯( PVC)脂按其表面结构分综合考虑， P含量控制在 5树 C E%左右较为合为紧密和疏松型。松型表断呈多扎状理，能改善冲击性能，能保证足够的耐疏既又结构，利于配方各组分的分散及吸收， 液压强度和维卡软化温度。有易 于塑化，紧密型表面的圳相反；而同时依据 1 5填料 .产品标准， PVC—U给水管材需要一定的耐在配方体系中加入适量的无机填料可压性能，要求原料具有一定的分子量，则因以改善产品的尺稳定性和冲击强度，同而一，中人都采用 PVC S型。于时降低产品的成本。据标准指标管材密一般产 G5对依输送饮用水的PVC—U给水管，选用氯乙度为 1 3~ 1 4 g c 管材配方中碳酸钙应 .5 .6/ m,烯单体含鼍侄 1 mg/以下的食品级卫生的填充量一般控制在 5 ,符合产品 kg%7:可 树脂。 标准的密度要求。 成型设备及工艺。 1 2稳定剂 . PVC的热稳定性，工温度达 1 0~加 6 ( )出机工艺条什。氯乙烯管材的 1挤聚 2 0时会急剧分解、色，出氯化氢气质量与聚氯乙烯的塑化效果有很密切的关 0℃变放体，生链式反

应，敛 PVC降解 .得产系，塑化效果 j取决于挤出机的工艺发导使而 E要品质最火幅降低。改善该状况，要加入条件。为需 热稳定剂。目前我国应用下P U管材 L Vc 主机的转速决定物料存机筒内停留时的热稳定剂大体上包括以下四种：铅类间和塑化程度。工过程中，螺杆的强力加在 稳定齐、机锡类稳定卉、土类复合稳定推动下，料向前运动的同时机筒及周『有 J『稀 J物 j剂、锌稳定剂和金属皂类等。中铅盐稳围物料间摩擦产生热量，物料不断升温，钙其使塑料管材应用』泛，甲渗透到建筑儿业市政建设的各个方面。时，年来房 近地产业的蓬勃发展和国家基础建设的大力灾施，得塑料管道行业的发展更为迅猛。使 小文从管材生产【艺和柃验工作发，结合国标 G T1 0 2 1 2 0￣ B 0 0 .- 0 6给水用硬聚氯乙烯 ( Vc—管材及相关的试验方 P U) 法杯准，对PVC—U给水管材生产各环节和常见不合格项进行分析探讨。

定剂的热稳定性优良、格低廉、用广价应泛，铅盐仃毒、但粉大，生产人员的健对康不利，盐类稳定剂任给水管材上已被铅禁用。 在使用稳定剂改善PVC加工性能的同时，要防止过多量的稳定剂使得产品的也卫生性能巾重金属含量超标。方中稳定配剂的用量以2~3 (量份，同 )宜。份质下为 1 3润滑剂。润滑剂按作用叮分为外润滑剂和内润滑剂两种。实际生产中，常添加少量的在通诸如硬脂酸、石蜡、乙烯蜡 ( E )兼有聚 P蜡及稳定作用的硬脂酸钙、硬脂酸钡等润滑剂， 来改善物料中后期的稳定、滑效果，高润提管材表面光泽度。滑剂一添加量在5润般份以内，其添加量过大，引起产品管材壁若会厚、液压强度、及二氯甲烷浸渍试验不静以

分子活性提高，化程度增强。主机转速塑若过小，则推动力不足；速过大又有 n能造转，成物料在机筒的塑化时间过短而塑化度不理想，引起管材的物理力学性能的下降。 此外合适的机筒加热和

冷却温度，既保证物料的有足够的塑化温度，时义避同免塑化不均匀或塑化过度而造成的产品的外观变差和性能降低。 () 2口模的设计。质聚氯乙烯挤出模硬头最重要的是选择合理的 L模尺寸和定型 1段长度。定口模尺寸要考虑熔体离开口确 模既仔在膨胀，同时熔体遇冷还存在收缩， 股情况下，口模内径不大干管材外径，芯模外径大干管材内径，外模具需要足够此的压缩比，一般为 4, 5~6,缩比过大，压模体尺寸过大，流阻力也大，具造价高，料模 且物料易过热分解，响产品质量；影压缩比合格。 过小，子链堆积不密实，接缝强度较分熔 1 4抗冲改性剂 .差。具压缩比和定型段长度对管材冲击模未经改性的 PVC塑料是硬脆性材料，低性能、氯甲烷浸渍、液压强度、向回 静纵温冲击性能强 J。检验工作巾常采用 0叟差在 缩率有直接影响。

情况下会发生解取向，现为管材纵向回表 缩率偏高，寸不够稳定；时由于内应力尺同 的存在，会使得管材的物理力学性能大将幅降低。牵引过慢，于出模膨胀效应，若由 会使管材壁厚过大。

2结语生产合格的聚氯乙烯给水管材涉及到管材配方及加工工艺、具设计、械设备模机各个方面的因素。产企业应综合考虑管生材生产的各个环节，强对产品质量的监加控。

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