吨年硬聚氯乙烯管材生产车间工艺设计

吨年硬聚氯乙烯管材生产车间工艺设计内容摘要：

料制品的物理机械性能取决于树脂的分子量 , 分子量愈高其物理机械性能及耐热性能愈好。 但分子量高 , 加工流动性能差。 特别是硬质 PVC， 它的加工 4 温度范围窄 , 所以对树脂的选择既要考虑制品的强度 , 又要考虑制品的加工性能 , 一般管材通常选用聚合度 850980(粘度 ～ )的疏松型树脂。 疏松型树脂颗粒疏散 , 较易塑化 , 加工性能好。 生产 PVC管材的原料主要是悬浮法聚合的聚氯乙烯树脂。 根据国家标准 GB／T576193《悬浮法通用型聚氯乙烯树脂检验标准》规定，悬浮法 PVC分为 PVCSGl到 PVCSG8八种树脂，其中数字越小，聚合度越大，分子量也越大，强度越高，但熔融流动越困难，加工也越困难。 表一：我国悬浮法聚氯乙烯树脂的型号及相关参数 型号 聚合温度 /℃ 粘数 /（ ml/g） K 值 聚合度 参考用途 SG1 154～ 144 77～ 75 1800～ 1650 高 级电绝缘材料 SG2 143～ 136 74～ 73 1650～ 1500 电绝缘材料，一般软制品 SG3 135～ 127 72～ 71 1500～ 1350 电绝缘材料，农膜，塑料鞋 SG4 126～ 119 70～ 69 1250～ 1150 薄膜，人造革，高强度硬管 SG5 118～ 107 68～ 66 1100～ 1000 透明制品，硬管，型材 SG6 106～ 96 64～ 63 950～ 850 唱片，透明片，硬板，焊条 SG7 95～ 87 62～ 60 850～ 750 吹塑瓶，透明片，管件 SG8 86～ 73 59～ 55 750～ 650 过氯乙烯树脂 为了获得迅速与均匀的塑化，应该采用悬浮法疏松型树脂、树脂的型号多为SG— 5（相当于旧型号 XS— 4） 稳定剂 目前国内采用的主要热稳定剂为：三碱式硫酸铅与二碱式铅盐 ,金属皂类并用、复合铅盐稳定剂、稀土复合稳定剂、有机锡稳定剂含重金属的稳定剂（如含Pb， Ba， Cd）对人体健康有害，这些稳定剂在给水管配方中的用量有限制 .。 单螺杆挤出流程，物料受热历史较双螺杆挤出流程要长，稳 定剂用量前者较后者要增加 25％以上。 双壁波纹管的机头温度较高，物料在机头内停留时间较长，配方中稳定剂的用量比普通管配方要多。 填料 填料的作用是可降低成本。 尽量采用超细活性的填料 ,(价格较高 ).管材用量比型材大 .填料用量过大会造成抗冲击性降低和管耐压性下降，所以，在化工用管和给水管中，填料用量在 10份以内。 排水管，冷弯穿线套管中填料用量可多些， 5 同时加大 CPE的用量来改变冲击性能的下降。 对管材性能要求较低的管材，和落雨管，填料量可很大，但是对双螺杆挤出机磨损较 严重。 国内硬质 PVC管材用的填充剂主 要是碳酸钙、沉淀碳酸钡、硫酸钡、陶土等。 润滑剂 在硬质 PVC 塑料的配方中 ， 润滑剂的加入 ， 不仅严重影响工艺条件 ， 而且还会直接影响管材的强度。 因填充剂的加入熔体的流动性很差 , 所以在加入金属皂类助剂的凤时 , 还应加入内外润滑剂如 HST 等 . 改性剂 （ 1）、加工改性剂：普通管材可以少用或不用；波纹管和薄壁管多用。 （ 2）、冲击改性剂：比型材用量少 , 两方面原因 : ,耐低温 ,拉伸强度 2.成本 (3)、其他助剂：颜色： 钛白用量 ,型材作为耐老化剂来 使用 ,必须用 .硬 PVC管的配方中主要是色素，主要是钛白粉或炭黑，可依管材外观要求选用。 紫外线吸收 剂 �PVC 受到紫外线照射时 , 会发生老化。 在 PVC 中加人紫外线吸收剂可以吸收高能量的紫外线 , 并把此能量转化为无害的长波辐射出来 , 由此保护 PVC 不被破坏。 硬质 PVC 管材常用的紫外线吸收剂有邻经基二苯甲酮类、水杨酸酷类、三嚓类。 着色剂 着色剂不仅可以美化塑料管材的外观 , 而且兼有抗氧、耐热、耐光和稳定作 用。 硬质 PVC 管材常用的着色剂是颜料。 主要品种有 ： � 钛白粉 钛白粉 即二氧化钛 , 在阳光下非常稳定 , 不溶于稀硫酸 , 耐热性好 ,着色遮盖力强 , 是白色颜料中最优良的品种。 炭黑通常用的是槽法炭黑 , 它价廉、着色牢、遮盖力强、热稳定性好、耐光性好、无迁移性。 炭黑可单独作为着色剂 , 也可配合其它着色剂调制成灰色或咖啡色。 酞箐蓝 酞箐蓝是一种有机颜料 , 为带有微红色的蓝色着色剂 , 其色泽鲜艳 , 耐热 5级 , 耐光 78级 , 无迁移性 , 遮盖力强。 表二：各种用途的水管的的配方 原料名称 深水 饮用水管 耐热管 排水管 钙塑管 导线管 高冲击管 6 聚氯乙烯 SG5 100 100 100 100 100 100 100 邻苯二甲酸二辛脂 5 邻苯二甲酸二丁脂 5 三碱式硫酸铅 4 5 二碱式亚磷酸铅 1 硬脂酸铅 2 1 硬脂酸钡 硬脂酸钙 2 硬脂酸 1 石蜡 1 丙烯酸酯类 适量 轻质碳酸钙 适 量 1 50 10 钛白粉 适量 炭黑 适量 适量 氯化聚乙烯 13 6 钙 /锌复合稳定剂 填充剂 适量 加工助剂 根据上述配方设计原则，本设计选择的表三配方。 表三：本设计配方 原料 起的作用 用量 PVC树脂 主体材料 100 三 碱式亚磷酸铅 热 稳定剂 硬脂酸铅 稳定 剂 硬脂酸钡 稳定 剂 硬脂酸 稳定 剂 石蜡 润滑剂 氯化聚乙烯 改善冲击性 6 炭黑 着色剂 硬聚氯乙烯管材产品质量指标 原料质量标准 7 主要原料 PVC 执行 GB576193 标准；其他辅助原料应符合国家规定的质量 标准。 表四： PVC树脂质量指标 PVC 品种和执行标准 PVC 品种和相应的执行标准包括 : （ 1） PVCU 给水管材执行 GB /T 1000212020。 给水用管件执行 GB /T 1000222020；（ 2） 建筑排水管材执行GB /T 583612020。 建筑排水管件执行 GB /T5836 21992；（ 3) 低压输水灌溉用 PVC 管材执行 GB /T 136642020；（ 4) 地下通信用 PVC 管材 (含单、双壁波纹管、复合发泡管、实壁管 ) 执行 QB /T19162020； （ 5) 埋地排水、排污用双壁波纹管执行 GB /T 184772020；（ 6) 埋地通信用多孔一体管道执行 YD /T 841 1996；（ 7) 排水用芯层发泡管执行 GB /T 168001997；（ 8) 建筑用绝缘电工套管及管件执行 JG /T 30501998。 JG /T 3050199 GA305；（ 9) 建筑排水用内螺旋管道 ；（ 10) 埋地排污、排水用管道执行 GB /T 1000231996；（ 11)PVCU 埋地钢塑复合缠绕排水管执行 QB、行业标准 ；（ 1 2） 化工用 PVCU 管道执行 GB /T 4219199 GB /T 42201984；（ 13) 埋地高耐冲击 PVCU 给水管道执行ISO69931990；（ 14)埋地排水、排污用 PVCU 加筋管道未规定标准 ；（ 15) 建筑用 PVCU 雨落水管材及管件执行 QB /T 24802020； （ 16) 农用 PVCU 管材执行 JB /T 51251991；（ 17) 聚氯乙烯塑料波纹电线管执行 QB /T 36311999。 PVC 的环保性的要求 8 PVC 管道的环保性是由于生产中的铅中毒和环保 , 要求 PVC 管道“无铅化”美洲地区的加拿大、南美洲的一些国家已禁止使用含铅热稳定剂 , 欧盟先后颁布了《报废电子电器设备指令》 (Week)和《关于在电子电器设备中禁止使用某些有害物质指令》 ( RoHS)。 指令要求从 2020 年 7 月 1 日起 , 禁止在欧盟市场销售含有铅、汞、镉、六价铬、多溴联苯及多 溴二苯醚 6 种有害物质。 我国已对 PVC 制品中的铅、镉及其他有害物质的含量做出限定 , 2020 年建。