管材是擠出成型法加工的主要產(chǎn)品之一。

      塑料管材的突出優(yōu)點(diǎn)：相對(duì)密度小，相當(dāng)于金屬的1/4-1/7；電絕緣性能、化學(xué)穩(wěn)定性優(yōu)良；安裝、施工方便，維修容易；單位能耗低廉。但與金屬相比，它的力學(xué)性能較低，使用溫度范圍較窄，膨脹收縮變形較大。

塑料管材的用途是輸送液體、固體、氣體，并可以作為電線電纜護(hù)套和結(jié)構(gòu)材料。主要應(yīng)用范圍是：建筑給水管、建筑排水管、埋地排水管、燃?xì)夤�、護(hù)套管、農(nóng)業(yè)用管、工業(yè)用管。住宅建設(shè)，環(huán)境保護(hù)與治理，農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉，交通、通訊、水利、能源等基礎(chǔ)建設(shè)工程使得塑料管材有著非常廣闊的市場(chǎng)

設(shè)計(jì)配方的原則

設(shè)計(jì)配方的原則是根據(jù)使用要求，根據(jù)我國已經(jīng)制定了各類管材標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，管材配方中包含：PVC樹脂，抗沖擊改性劑，穩(wěn)定劑，加工改性劑，填充劑、色料及外潤滑劑等成分 

1、PVC樹脂 

為了獲得迅速與均勻的塑化，應(yīng)該采用懸浮法疏松型樹脂、樹脂的型號(hào)多為 

SG—5（相當(dāng)于舊型號(hào)XS—4） 

——用于雙壁波紋管的樹脂，特別應(yīng)具有良好分子量分布和雜質(zhì)量，以減少管材中的“魚眼”，避免管材波紋的塌陷和管壁的破裂。 

——用于給水管的樹脂，應(yīng)屬“衛(wèi)生級(jí)”，樹脂中殘留氯乙烯在lmg／kg以內(nèi)。 

為了保證管材的質(zhì)量，減少次品率，樹脂的來源要穩(wěn)定。  

2、穩(wěn)定劑 

目前國內(nèi)采用的主要熱穩(wěn)定劑為：三堿式硫酸鉛與二堿式鉛鹽,金屬皂類并用、復(fù)合鉛鹽穩(wěn)定劑、稀土復(fù)合穩(wěn)定劑、有機(jī)錫穩(wěn)定劑 

含重金屬的穩(wěn)定劑（如含Pb，Ba，Cd）對(duì)人體健康有害，這些穩(wěn)定劑在給水管配方中的用量有限制.。單螺桿擠出流程，物料受熱歷史較雙螺桿擠出流程要長，穩(wěn)定劑用量前者較后者要增加25％以上。雙壁波紋管的機(jī)頭溫度較高，物料在機(jī)頭內(nèi)停留時(shí)間較長，配方中穩(wěn)定劑的用量比普通管配方要多。 

3、填料 

填料的作用是可降低成本。盡量采用超細(xì)活性的填料,(價(jià)格較高).管材用量比型材大.填料用量過大會(huì)造成抗沖擊性降低和管耐壓性下降，所以，在化工用管和給水管中，填料用量在10份以內(nèi)。排水管，冷彎穿線套管中填料用量可多些，同時(shí)加大CPE的用量來改變沖擊性能的下降。 

對(duì)管材性能要求較低的管材，和落雨管，填料量可很大，但是對(duì)雙螺桿擠出機(jī)磨損較嚴(yán)重。

4、改性劑 

（1）、加工改性劑：普通管材可以少用或不用；波紋管和薄壁管多用. 

（2）、沖擊改性劑：比型材用量少, 兩方面原因:1.性能,耐低溫,拉伸強(qiáng)度2.成本 

（3）、其他助劑：顏色： 鈦白用量,型材作為耐老化劑來使用,必須用.硬PVC管的配方中主要是色素，主要是鈦白粉或炭黑，可依管材外觀要求選用。

5、外潤滑劑與穩(wěn)定劑的匹配設(shè)計(jì)。

（1）、根據(jù)穩(wěn)定劑選擇與之匹配的外潤滑劑

 a.有機(jī)錫穩(wěn)定劑。有機(jī)錫穩(wěn)定劑與PVC樹脂有較好的相容性，有嚴(yán)重的粘附金屬壁的傾向，與之匹配的最便宜的外潤滑劑是以石蠟為主的石蠟-硬脂酸鈣體系。

 b.鉛鹽穩(wěn)定劑。鉛鹽穩(wěn)定劑與PVC樹脂相容性差，僅附在PVC粒子表面，阻礙了PVC粒子間的融合，通常采用硬脂酸鉛-硬脂酸鈣外潤滑劑與之匹配。

（2）、外潤滑劑的用量。如果調(diào)整外潤滑劑用量仍不能滿足物料加工的要求，則可以考慮添加少量的內(nèi)潤滑劑。

    當(dāng)使用抗沖擊增韌改性劑時(shí)，由于熔體粘度大，粘附到金屬表面的可能性就大，往往需要增加外潤滑劑的用量；用同一種設(shè)備擠出的薄壁管比同一規(guī)格的厚壁管所需的外潤滑劑要多。當(dāng)加工溫度高時(shí)，熔體粘附金屬表面的傾向大，所加入的外潤滑劑就多。

工藝設(shè)定原則

硬質(zhì)PVC管材生產(chǎn)工藝流程見下圖：

（1）混合工藝

      在高速混合時(shí)，助劑滲入PVC樹脂的空隙，使助劑在樹脂中均勻分散，考慮到溫度在100°C以上有利于物料中水蒸氣蒸出，所以一般熱混機(jī)的溫度設(shè)在100~120°C。為了讓助劑充分地與PVC微粒接觸，減少填充劑對(duì)助劑的吸附作用，應(yīng)該在加入PVC樹脂后即啟動(dòng)熱混機(jī)，再按如下順序投料：穩(wěn)定劑、各種加工助劑、色料、填充劑。在實(shí)際生產(chǎn)中，大都是將原輔料全都投入后再啟動(dòng)熱混機(jī)。

    熱混機(jī)放出的混合料溫度很高，需立即進(jìn)行冷卻，若散熱不及時(shí)會(huì)引起物料分解和助劑揮發(fā)。冷混一般控制在料溫400C左右時(shí)出料。

（2）擠出成型工藝 

     擠出機(jī)螺桿分3個(gè)區(qū)段：加料段（送料段）、熔化段（壓縮段）、計(jì)量段（均化段），這三段相應(yīng)的對(duì)物料組成了3個(gè)功能區(qū)：固體輸送區(qū)、物料塑化區(qū)、熔體輸送區(qū)。

    固體輸送區(qū)的料筒溫度一般控制在100~140°C 。若加料溫度過低，使固體輸送區(qū)延長，減少了塑化區(qū)和熔體輸送區(qū)的長度，會(huì)引起塑化不良，影響產(chǎn)品質(zhì)量。

    物料塑化區(qū)的溫度控制在170~190°C�？刂圃摱蔚恼婵斩仁且粋�(gè)重要的工藝指標(biāo)，若真空度較低，會(huì)影響排氣效果，導(dǎo)致管材中存有氣泡，嚴(yán)重降低了管材的力學(xué)性能。為了使物料內(nèi)部的氣體容易逸出，應(yīng)控制物料在該段塑化程度不能過高，同時(shí)還要經(jīng)常清理排氣管路以免阻塞。料筒真空度一般為0.08~0.09MPa。

     熔體輸送區(qū)的溫度應(yīng)略低一些，一般為160~180°C。在該段提高螺桿轉(zhuǎn)速、減小機(jī)頭阻力及在塑化區(qū)提高壓力都有利于輸送速率的提高，對(duì)于PVC這樣的熱敏塑料，不應(yīng)在此段停留時(shí)間過長，螺桿轉(zhuǎn)速一般為20~30r/min。

機(jī)頭是擠出制品成型的重要部件，它的作用是產(chǎn)生較高的熔體壓力并使熔體成型為所需的形狀。各部分工藝參數(shù)分別為：口模連接器溫度165°C，口模溫度170°C、170°C、165°C、180°C、190°C。

（3）定型工藝 

     從機(jī)頭口模擠出來的管狀物要經(jīng)過冷卻，使它變硬而定型。定型一般用定徑套進(jìn)行外徑定型和內(nèi)徑定型兩種方式。其中外徑定型結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，操作方便，我國普遍采用。外徑定型的定徑外套長度一般取其內(nèi)徑的3倍，定徑套的內(nèi)徑應(yīng)略大于（一般不超過2mm）管材處徑的名義尺寸。管材的冷卻方法有水浸式冷卻和噴淋式冷卻，較常用的是噴淋式冷卻。真空冷卻成型是借助于真空泵將真空槽抽成真空，使管坯外壁吸附在定型套的內(nèi)壁上而達(dá)到冷卻定型。真空定型的工藝條件一般為：真空度20.0~53.3kPa，水溫15~25°C，真空槽中的水成霧狀為最佳。若真空度偏小，導(dǎo)致管外徑偏小，小于標(biāo)準(zhǔn)尺寸；反之，若真空度偏大，管徑偏大，甚至出現(xiàn)抽脹現(xiàn)象。若水溫過低，定型不完全，且會(huì)使管材脆性增大；若水溫過高，則會(huì)造成冷卻不良，致使管材易發(fā)生變形。

（4）牽引工藝 

     牽引裝置的作用是給機(jī)頭擠出的管材提供一定的牽引力和牽引速度，均勻地引出管材，并通過調(diào)節(jié)牽引速度調(diào)節(jié)管子的壁厚。牽引速度取決于擠出速度，一般牽引速度比擠出速度快1%~3%。

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