PVC-U芯層發(fā)泡管

1.選材與配方設計

(1)PV脂VC層發(fā)泡管常用G4G-5SG-6型樹脂。

SG-4:P=1000~1080  K=68~70

SG-5:P=850-980 K=65-68

SG-6:P=730~830 K=62.5-65

P-平均聚合度;K=r/D;r-剪切力;D一剪切速率。

PVC屬無定型聚合物，結晶度僅為5%~10%，沒有固定的熔點，熔融溫度范圍在175~190℃。K值反映PVC加工的難易程度，聚合度 P低，K值低，流動性能好，熔融溫度Tg低，易于加工;P高，制品強度高,性能好;P分布越窄,塑化質(zhì)量越穩(wěn)定。單層多層共擠流延膜生產(chǎn)線m.bf7721.cn

(2)穩(wěn)定劑

1)鉛鹽類。主要有三鹽基硫酸鉛(3PbO·PbSO4·H2O),白色粉末，相對分子質(zhì)量991,鉛含量為22.6%~84%，水分≤0.4%,易吸潮，相對密度為7.1,細度為200目。是PVC優(yōu)良的穩(wěn)定劑，對發(fā)泡劑AC有活化作用。

2)金屬皂類。包括硬脂酸鉛(PbSt)、硬脂酸鈣(CaSt)硬脂酸鋇(BaSt)等。一般為白色粉末,在空氣中易吸潮,兼有內(nèi)潤滑劑作用,用量過多影響塑化。

3)合穩(wěn)定。推薦采用德國熊牌鉛基復合穩(wěn)定劑(SMS 305)，白色片狀,鉛含量35%,其對發(fā)泡劑活化作用好,含有內(nèi)外潤滑劑，配方中不需另加潤滑劑，毒性小,用量少,成本不高。單層多層共擠流延膜生產(chǎn)線m.bf7721.cn

(3)增韌劑 增韌劑及加工助劑，一般常用有ACRMBSABS CPE 等。

ACR(丙烯酸酯)常用品種有:ZB530 ACR201 ACR401以ZB530效果最好。其能改善抗沖擊性能;用于室外制品,改善耐候性;改善加工性能,降低PVC的熔融溫度,減少熔體破裂現(xiàn)象,有利于均勻發(fā)泡;提高制品的表觀質(zhì)量。

(4)發(fā)泡劑AC(偶氮二甲酰胺),桔黃色粉末,相對分子質(zhì)量為116，相對密度為1.65，細度為200目，分解溫度為190~205℃，不易燃，發(fā)氣量為200~300mL/g，室溫儲存穩(wěn)定。本品為高效發(fā)泡劑，分解產(chǎn)生氮氣,無毒。

AC的質(zhì)量和用量很重要，上海向陽化工廠生產(chǎn)的AC可用,用量在0.20~0.35份之間，它和制品密度、配方及工藝條件密切相關，是發(fā)泡管質(zhì)量的關鍵。用復合發(fā)泡劑，效果好于單一發(fā)泡劑。單層多層共擠流延膜生產(chǎn)線m.bf7721.cn

2.主要設備

（1）工藝裝置 工藝裝置主要由200L/500L混合機組SJSZ65/132錐形雙螺桿，兩臺SJSZ35/77錐形雙螺桿、Φ50-Φ160mm三層復合管機頭、Φ50-Φ160mm真空定徑箱、冷卻水箱、四爪牽引、Φ50-Φ160mm旋轉切割機、堆放架等組成。

SJSZ65/132、JSZ35/77錐形雙螺桿擠出機，配有定量喂料裝置;帶有熔體壓力傳感器,測力度門子電腦對個機組進行集中控制制精操作方便。6m定箱和6m箱確機組高速生產(chǎn);四爪牽引機夾緊力均勻,確保管材圓度;切刀式旋轉切割機,切口平整,倒角光滑;平推式卸料架，動作靈活，穩(wěn)定可靠。

(2)三層復合管機頭設計三層復合管機頭采用最新專利機頭由三臺擠出機對內(nèi)中三層流道分別供料，中間發(fā)泡層由SJSZ65形雙螺桿擠出機供料,內(nèi)外層分別由兩臺SJSZ35錐形雙螺桿擠出機供料。

本機頭設計原則及要點如下:

1)中間發(fā)泡層由SJSZ65/132錐形雙螺桿擠出機供料,大致占總用料量70%,為最大限度的提高產(chǎn)量,中間層流道設計成直通式，截面積大、阻力小;

2）內(nèi)外層不設分流支架，采用螺旋流道，分別由兩臺SJSZ357錐型雙螺桿擠出機與生產(chǎn)線中心成一定的夾角供料，此夾角恰好等于螺旋流道的螺旋升角。有利于熔體均勻的向口模推進，使口模周邊出料均勻,徹底消除了內(nèi)外壁合模線，使管材外觀平整、光滑;單層多層共擠流延膜生產(chǎn)線m.bf7721.cn

3)內(nèi)中外三層分別由三臺擠出機供料，可加工不同用途的A、 BC三組分三層復合管。任意調(diào)節(jié)內(nèi)外層的厚度，滿足S0S1S2三種不同環(huán)剛度的要求(新國標根據(jù)管材用途將管材環(huán)剛度分為三個等級，分別為SOS1S2三級，僅適用于室內(nèi)排水，而S1S2可用于埋排水)。

3.制備工藝

PVC-U芯層發(fā)泡管成型工藝是20世紀90年代熱門工藝，成型步驟是先將準備好的內(nèi)、外層料和中間層料分別加入混料機攪拌好，再通過三臺錐形雙螺擠出機將料塑化后擠人復合管機頭;經(jīng)機頭成型后，進人真空定型箱定徑、冷卻;后最后四爪牽引，定長旋轉切割、堆放。

采用三臺擠出機與采用兩臺擠出機相比,三臺擠出機分別對各層供料,各層厚度可單獨調(diào)節(jié),內(nèi)、外層可根據(jù)需要,采用不同的配方，配方成本低，適應性強。同時，生產(chǎn)效率也得到相應的提高，是芯層發(fā)泡管較理想的成型工藝。

(2)工藝特點必須知道各定量喂料裝置每轉的準確喂料量，根據(jù)喂料量設定各層擠出機喂料轉速及主機轉速,以便擠出不同要求制品，并且在升速時，必須按嚴格的比例同時升速，采用電腦集中控制才能較好地解決;各層擠出機必須在欠飽和狀態(tài)(排氣段螺槽的熔體在充滿和未充滿之間)下工作;擠出機及機頭加熱達到設定溫度后必須保溫半小時以上，并且開機時一定要首先開內(nèi)、外層擠出機5~10min后，再開中間層擠出機，確保機頭壓力平衡。單層多層共擠流延膜生產(chǎn)線m.bf7721.cn

(3)工藝質(zhì)量控制芯層發(fā)泡管成型過程中保證工藝、操作正確;各溫度、壓力參數(shù)測量準確;計算出不同環(huán)剛度要求的管子各層用料量,控制擠出機產(chǎn)量來達到要求。制品必須避免產(chǎn)生明顯合模線及內(nèi)外層出現(xiàn)氣泡等缺陷，這些缺陷不僅影響外觀，同時影響其力學性能。避免方法有:

1)拌料時,必須使內(nèi)、外層料與中間層發(fā)泡料分開，以免因為內(nèi)外層料混有發(fā)泡劑而導致發(fā)泡。

2)中間層SJSZ65/132錐形雙螺桿擠出機過渡體熔體壓力控制在15~25MPa，保證不在機頭內(nèi)發(fā)泡;內(nèi)、外層SJSZ35/77錐形雙螺桿擠出機過渡體熔體壓力不得低于15MPa，以免內(nèi)外層厚度不均勻。

3)機頭口模與真空定徑箱定徑套的距離，應控制在5~10cm之間,讓管坯出口模后有足夠時間發(fā)泡，使中間層發(fā)泡更均勻。