【倍特專欄】簡(jiǎn)述中國(guó)PVC管材配方設(shè)計(jì)戰(zhàn)略要點(diǎn)
管材是擠出成型法加工的主要產(chǎn)品之一。PVC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)。
PVC管材配方設(shè)計(jì):設(shè)計(jì)配方的原則是根據(jù)使用要求,根據(jù)我國(guó)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(rùn)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。——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?!糜诮o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(guó)內(nèi)采用的主要熱穩(wěn)定劑為: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(zhǎng),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(zhǎng),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
?。?)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、顏色等:型材作為耐老化劑來使用,必須添加鈦白粉類.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(rùn)滑劑與穩(wěn)定劑的匹配
(1)根據(jù)穩(wěn)定劑選擇與之匹配的外潤(rùn)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(rùn)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(rùn)滑劑與之匹配。
?。?)外潤(rùn)滑劑的用量。如果調(diào)整外潤(rùn)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(rùn)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(rùn)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(rùn)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(rùn)滑劑就多。