PVC給水管增韌增強工藝技術

   一、概述    

       PVC 樹脂的材料特性使得其製品存在強度低韌性差的問題,因此,生產企業不得不加入各種加工助劑以及抗衝劑 等輔助材料改善製品性能。市麵上銷售的各類加工助劑和抗衝劑的確可以有效改善 PVC 產品性能,但是,在實際生產 過程中,要同時兼顧產品強度和韌性比較困難,產品抗衝性能提高的同時,伴隨著產品強度降低,因此,如何在保持 產品韌性的同時強度不變或者能有所提高是生產企業麵臨的並急需解決的問題。

        對於 PVC 給水管來說,兼顧韌性和強度尤為迫切和必要,特別是建築埋牆小口徑給水管對剛性的要求苛刻但韌性 也要足夠高。很多企業在生產實踐中雖然可以解決這個問題,但代價是產品生產成本的極大提高,對於競爭日益激烈 的今天,犧牲成本無異於緣木求魚,得不償失。

        本課題工藝技術研究目的就在於尋找一種適宜的方法,在保證企業成本不提高的前提下,兼顧產品強度和韌性, 甚至在保證產品韌性的同時產品強度還能夠得以提高。


二、原料與實驗

        本研究基於企業實際生產應用,其成果有極大的參考價值。考慮到影響產品強度與韌性的關鍵因素,本課題重點研究 PVC 生產中的加工助劑以及抗衝劑對產品性能的影響。

2.1 主要原材料與設備

2.1.1 主要原材料

表一:主要原材料

PVC樹脂SG5國產輕質碳酸鈣國產
鈣鋅穩定劑國產CPE135A國產
潤滑劑國產費托蠟金紅石型鈦白粉國產
ACR國產

2.1.2設備

SJSZ-65 錐形雙螺杆擠出機:國產

50kN~100kN(5 噸~10 噸)電子萬能試驗機:國產 

落錘衝擊試驗機:國產

2.2 配方設計

配方設計按照 GBT 10002.1-2006  給水用硬聚氯乙烯(PVC-U)管材標準對 PVC-U 給水管物理力學性能要求進行設計。

表三:配方設計表

PVC 給水管增強增韌配方設計

組分

原配方

試用配方

PVC 樹脂

100

100

鈣鋅穩定劑 TG-200

3

3

輕質碳酸鈣

20

20

金紅石鈦白粉

1

1

硬脂酸 1801

0.4

0.3

費托蠟

0.5

0.4

CPE

3

2

TG-401

0.7

0

TG-101

0

0.5


2.3 PVC-U 管材生產與工藝技術

2.3.1 生產工藝

本次試生產產品規格為Ф20 PVC 給水管,按照表三配方設計分別配製原配方混和料和試用配方混和料。混和料配 製時,當高速混料機混和料溫度達到 120℃卸料備用。將混和料加入 SJSZ-65 錐形雙螺杆擠出機中,經料鬥進入擠出 機螺筒加熱塑化、模塑成型、定徑、冷卻、牽引、切割、自動捆紮包裝、最後入庫。分別取原配方和試用配方各 4 米 製作檢測用試樣。

2.3.2 工藝參數

本次試生產原配方與試用配方生產工藝參數依據生產實際情況設定,見表四。

原配方

主機螺筒溫

185

182

179.0

171.0

188.0

模頭溫

180

180

205.0

203.0

左口模

206

右口

205

主機轉

R/min

1600

牽引速度(左) 

R/min

 

74-75

下料轉

R/min

680

牽引速度(右) 

R/min

 

73-74

主機電

A

37

主機扭

68%

試用配方

主機螺筒

180

178

172.0

165.0

185.0

模頭

180

180

202.0

200.0

左口

203

右口

202

主機轉速

R/min

1600

牽引速度(左)

R/min

76-78

下料轉速

R/min

700

牽引速度(右)

R/min

74-76

主機電流

A

36

主機扭矩

66%


2.4 檢測數據

取 2.3.1 生產的樣品分別按檢測項目要求製作試樣。檢測結果見表五。


試用配方檢測結果

序號

檢測項目

技術要求

檢測結果

單位

原配方

試用配方

1

拉伸屈服強度

衝裁樣≥38

39.9

41.8

Mpa

2

斷裂伸長率

衝裁樣≥80

152

156

%

 

3

落錘衝擊

20/20 無破

(0℃,dn25,1.6kg,2000mm)

20/20 無破

20/20 無破

 

/

4

20℃,1 小時靜液壓試驗

△=32.4MPa,ρ=2.76MPa

T=20℃,t=1h

1h 無破裂,無滲漏

1h 無破裂,無滲漏

 

/