PVC-U芯層發(fā)泡管

1.選材與配方設(shè)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(jié)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primarycolorsalon.com

(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(fù)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primarycolorsalon.com

(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(guān)，是發(fā)泡管質(zhì)量的關(guān)鍵。用復(fù)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primarycolorsalon.com

2.主要設(shè)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(fù)合管機頭、Φ50-Φ160mm真空定徑箱、冷卻水箱、四爪牽引、Φ50-Φ160mm旋轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(fù)合管機頭設(shè)計三層復(fù)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(shè)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(shè)計成直通式，截面積大、阻力小;

2）內(nèi)外層不設(shè)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primarycolorsalon.com

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(fù)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(fù)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(zhuǎn)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(yīng)性強。同時，生產(chǎn)效率也得到相應(yīng)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(zhuǎn)的準確喂料量，根據(jù)喂料量設(shè)定各層擠出機喂料轉(zhuǎn)速及主機轉(zhuǎn)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(shè)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primarycolorsalon.com

(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(yīng)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。