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硬PVC管材的挤出成型

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硬PVC管材的挤出成型

班级：高材 0911

姓名：华 平

学号：2009119121

常州工程职业技术学院

一、配方

配方一：

PVC（SG5） 100份

三碱式硫酸铅 3份

硬脂酸铅 1份

硬质酸钡 0.3份

石蜡 0.7份

炭黑 0.02份

轻质碳酸钙 5份

配方二：

PVC（SG5） 100份

ACR 1.8份

三碱式硫酸铅 1.8份

硬脂酸铅 0.5份

硬脂酸钡 1.2份

硬质酸钙 0.8份

硬脂酸 0.8份

颜料 适量

二、PVC管材生产线的工艺流程

生产流程原料+助剂配制→混合→输送上料→强制喂料→锥型双螺杆挤出机→挤出模具→定径套→喷淋真空定型箱→浸泡冷却水箱→油墨印字机→履带牵引机→抬刀切割机→管材堆放架→成品检测包装

三、PVC管材生产线设备

（1） 原料混合：是将PVC稳定剂、增塑剂、抗氧化剂等其它辅料， 按比例、 工艺先后加入高速混合机内，经物料与机械自摩擦使物料升温至设定工艺温度，然后经冷混机将物料降至40-50度；这样就可以加入到挤出机的料斗。

（2） 挤出机部分：本机装有定量加料装置，使挤出量与加料量能够匹配，确保制品稳定挤出。由于锥形螺杆的特点，加料段具有较大的直径，对物料的传热面积和剪切速度比较大，有利于物料的塑化，计量段螺杆直径小，减少了传热面积和对熔体的剪切速度，使熔体能在较低的温度下挤出。螺杆在机筒内旋转时，将PVC混合料塑化后推向机头，从而达到压实、熔融、混炼均化；并实现排气、脱水之目的。加料装置及螺杆驱动装置采用变频调速，可实现同步调速

（3） 挤出模头部分：经压实、熔融、混炼均化的PVC，有后续物料经螺杆推向模头，挤出模头是管材成型的关建部件。

（4） 真空定型水箱用于管材的定型、冷却, 真空定型水箱上装有供定型和冷却的真空系统和水循环系统，不锈钢箱体，循环水喷淋冷却, 真空定型水箱上装有前后移动装置和左右、高低调节手动装置。

（5） 牵引机用于连续、自动地将已冷却变硬的管材从机头处引出来，变频调速。

（6） 切割机：由行程开关根据要求长度控制后，进行自动切割，并延时翻架，实行流水生产,切割机以定长工开关信号为指令，完成切割全过程，在切割过程中与管材运行保持同步，切割过程由电动和气动驱动完成,切割机设有吸尘装置，将切割产生的碎屑及时吸出，并回收。

（7） 翻料架翻料动作由气缸通过气路控制来实现，翻料架设有一个限位装置，当切割锯切断管材后，管材继续输送，经延时后，气缸进入工作，实现翻料动作，达到卸料目的。卸料后经延时数秒自动复位，等待下一循环

序号 设备名称 型号规格 设备质量 参考价格 制造厂

1锥形双螺杆挤出机 SJSZ-65 500000元/台 武汉怡扬塑料机械有限公司

四、挤出工艺控制

1、温度的控制

温度的控制是挤出操作中重要的控制因素。挤出成型所需的控制因素的温度是机筒温度、机径温度、口模温度。温度过低，塑化不良，管材外观无光泽，力学性能差，产品质量达不到要求：温度过高，物料会发生分解，产品变色等现象出现。

硬PVC管材常用温度控制如下：

物料 机身温度/0C 机径温度/0C 口模温度/0C 后部 中部 前部

硬PVC管材 80~120 130~150 160~180 160~170 170~190

2、螺杆转速

螺杆转速提高，挤出量增加，从而可提高产量，但容易产生塑化不良的现象，造成管材内壁毛糙，强度下降，这时应调节机头压力，使产量、质量到达最佳。螺杆的温度控制影响到物料输送率、物料的塑化、熔融质量等。挤出管材需要通冷却水，降低螺杆温度，有利于提高塑化质量，螺杆通冷却水温度在50~70左右。

3、牵引速度

再挤出操作中牵引速度的调节很重要，物料经挤出熔融塑化，从机头连续挤出后被牵引，从而进入定型装置、冷却装置、牵引装置等，牵引速度应与挤出速度相匹配。一般在正常生产时，牵引速度应比管材的挤出速度快1%~10%左右。

4、压缩空气和压力

压缩空气能够将管材管材吹胀，使管材保持一定的圆度。要求压力应大小适当。压力过小，管材不圆，压力过大，芯模被冷却，管材内壁出现裂口，不光滑，管材质量下降。同时压力要求稳定，如压力忽大忽小，管材容易产生竹节现状。

5、定径装置、冷却装置的温度

挤出不同的塑料产品，采用不同的定径方式和冷却方式，冷却的介质可以是空气、水或其他类液体，需要控制温度，其温度主要与生产效率、产品内应力等有关。

五、挤出管材常出现的缺陷及改进原因

不正常现象 产生原因 解决方法

表面无光泽  口模温度太低 口模内壁不干净 压缩空气供气不足或漏气  适当提高温度 清理口模 加大供气或检查漏气并修理

壁厚不均匀  芯模与口模定位不正 塑化不均匀 牵引不正常④ 压缩空气不稳定⑤ 机头温度不稳定  应调整芯模与口模的中心位置 检查牵引装置 应是供气系统平稳④ 加强塑化系统的控制⑤ 检查机头加热装置是否完好，并使机头周边温度稳定

表面黑纹  原料添加剂分散不均 原料流动性太差

机头部位及过滤网温度过高④ 机头过滤网及分流版等结构不良⑤

过滤网未清理干净  改进混合，加强搅拌提高分散性能 改进原料配方 适当降低温度④ 检查过滤网及分流版⑤ 清理过滤网

表面皱纹及波纹  口模温度过高或加热不均匀 冷却定型装置供水不足，水温较高 牵引速度太慢④

口模出料不均匀  检查加热装置是否损坏，降低温度 适当增加供水量 加快牵引速度④ 调整口模缝隙

内壁裂痕  原料混有杂质 芯模温度低 料筒温度低④ 牵引速度过快⑤

润滑剂太多  进行原料预处理

提高芯模温度 提高料筒温度④ 减慢牵引速度⑤ 调整配方

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PVC管材挤出工艺

PVC管材挤出工艺

1.硬质PVC实壁管材：

1.1配方的基本原则：必须兼顾制品的性能和加工性能；

1.2硬质PVC实壁管材生产中经常出现的问题：

序号 不正常现象 产生的可能原因

1 管坯强度差 塑化程度不够

2 管材表面有分解黑点、分解色点、焦点 机身或机头温度过高：

机头和多孔板未清理干净；

分流器设计不合理，有死角；

物料中有杂质；

原料热稳定性差，配方设计不合理；

机器的温控仪器失灵

3 管材表面有黑色条纹 机身或机头温度过高：

机头和多孔板未清理干净

4 管材外壁表面无光泽 口模温度过低

挤出速度太快或剪切速度太快，熔体破裂

口模温度过高，或内表面无光泽并毛糙

机身温度太低，塑化不良

5 管材表面有皱纹 口模四周温度不均匀，挤出速度不均匀

冷却水温度太高，冷却不够

牵引速度太慢

牵引或挤出速度不稳定

6 管材内壁毛糙，不光滑 芯模温度太低

机身温度太低，塑化不良

螺杆温度太高，粘模

7 管材内壁有裂纹 料内有杂质

芯模温度太低

机身温度太低

牵引速度太快

模具口模间隙太大

8 管壁有气泡 原料受潮，水分高

混合时温度低排气排湿不良

加工温度过低

配混料稳定性不够，少量分解产生气泡

主机排气管路堵塞或有其他不正常

9 管材壁厚不均匀 口模、芯模未同心，单边厚

机头温度不均匀，出料速度不均一

牵引或挤出速度不稳定

加料速度不均匀

管材四周冷却不均匀

配方中低分子量润滑剂太多，析出螺杆吃料不均匀 10 管材内壁凹凸不平 螺杆温度太高

螺杆转速太快

配方中润滑剂太多

模具压缩比太小

机台规格相对产品规格太小

11 管材弯曲 管材壁厚不均匀（见第9项）

机身、冷却装置、牵引装置轴线不在同一条线

冷却水箱两孔不同轴线

12 管材冲击性能不好 加工温度低，塑化不良

原辅料质量差

混炼和压实不良，机头压力小，压缩比小

模具内有挂料或杂质，导致管壁有线条，引起性能不好

配方不当，如润滑剂过多，未正确使用抗冲击改性剂

配方中填料太多

pvc的主要生产工艺

pvc的主要生产工艺

pvc的主要生产工艺

PVC（聚氯乙烯）是一种常见的合成塑料，广泛用于制造管材、电线电缆、地板、打印纸等各种产品。PVC的生产工艺主要包括聚合、表面处理、挤出、注塑和模压等步骤。

首先，聚合是PVC生产的第一步。聚合是将乙烯与氯气在高温条件下进行反应，生成PVC的聚合物。这一步骤通常使用容量较大的反应釜进行，反应温度和反应时间需要严格控制，以确保产生高质量的PVC。

第二，表面处理是为了净化聚合后的PVC料块表面，使其更容易进行后续的加工。通常采用机械或化学方法对PVC料块进行清洗、切割和去除杂质等处理，从而得到适合后续操作的PVC料块。

第三，挤出是PVC生产的关键步骤之一。挤出是将表面处理后的PVC料块加热到熔融状态，然后通过挤出机将其挤出成型，形成所需的管材或型材。挤出机的挤出头具有特定的形状和结构，能够使熔融态的PVC通过模具，加压并形成所需的截面形状。

第四，注塑是将PVC料块熔融并注入模具中，形成所需的产品形状。注塑通常用于制造PVC制品，如电线电缆插头、开关、打印纸等。注塑过程中需要掌握好熔化温度和注射速度等参数，以保证产品质量。

最后，模压是一种将PVC加热到熔融状态并注入模具中的方法，用于制造复杂形状的PVC制品。模压可以制造出各种类型的PVC制品，如地板砖、垫片、密封圈等。与注塑相比，模压通常需要更高的温度和压力。

总的来说，PVC的主要生产工艺包括聚合、表面处理、挤出、注塑和模压等步骤。这些步骤需要掌握合适的温度、时间和压力等参数，以确保生产出高质量的PVC制品。随着技术的不断进步，PVC的生产工艺也在不断改进，以提高生产效率和产品质量。

硬聚氯乙烯管材(PVC-U)---管材介绍之一

硬聚氯乙烯管材(PVC-U)---管材介绍之一

硬聚氯乙烯管材（PVC-U）---管材介绍之一

一．硬聚氯乙烯（PVC-U）管材 （一）基本特征 1、名称及简介

硬聚氯乙烯（PVC-U）管材（英文名称 Unplasticized polyvinyl chloride pipes

forwater supply）是以聚氯乙烯树脂为主要原料，加入适量助剂，经混合挤出加工

成型的塑料管材，管材中不含增塑剂。给水用硬聚氯乙烯PVC-U管材的外观、规

格尺寸和标志应符合《给水用硬聚氯乙烯（PVC-U）管材》GB10002.1-1996标准要

求。

给水用硬聚氯乙烯PVC-U管材（件） 2、外观

管材内外表面应光滑、平整，无凹陷、无分解变色线和其他影响管材性能的表

面缺陷。管材不应含有可见杂质。管材端面应切割平整并与轴线垂直，管材应不

透光。 3、规格尺寸

给水用硬聚氯乙烯PVC-U管材的长度（L）一般为是4m、6m、8m、12m，也可

由拱需双方商定，偏差为+0.4%，-0.2%。管材规格尺寸从de20～de1000㎜,

管材公称压力分为0.6MPa、0.8 MPa、1.0 MPa、1.25 MPa、1.6 MPa。 管材公称压力和规格尺寸见下表。(单位：㎜)

硬聚氯乙烯PVC-U管材的公称压力系指管材在20℃条件下输送水的工作压力。

若水温在25-45℃时，应按照下表不同温度下的下降系数（ft）修正工作压力。用

下降系数乘以公称压力（PN）得到最大允许工作压力。

4、标志

对于给水用硬聚氯乙烯PVC-U管材，每根管材不得少于两处永久性标志。标志

至少应包括下列内容：

生产厂名、厂址。

产品名称，应注明（PVC-U）饮用水或（PVC-U）非饮用水。

规格尺寸。公称压力、公称外径和壁厚。

管材标准号。

生产日期。

（二）主要性能 1.主要性能特点

给用水硬聚氯乙烯(PVC-U)管材具有如下

主要性能特点：

（1） 机械性能好。管材耐水压强度、耐外压强度、耐冲击强度等均良好。抗压

挤出成型工艺参数包括温度

挤出成型工艺参数包括温度

挤出成型工艺参数包括温度、压力、挤出速率和牵引速度等。

1. 温度

温度是挤出成型得以顺利进行的重要条件之一。从粉状或粒状的固态物料开始，高温制品从机头中挤出，经历了一个复杂的温度变化过程。严格来讲，挤出成型温度应指塑料熔体的温度，但该温度却在很大程度上取决于料筒和螺杆的温度，一小部分来自在料筒中混合时产生的摩擦热，所以经常用料筒温度近似表示成型温度。

由于料筒和塑料温度在螺杆各段是有差异的，为了使塑料在料筒中输送、熔融、均化和挤出的过程顺利进行，以便高效率地生产高质量制件，关键问题是控制好料筒各段温度，料筒温度的调节是靠挤出机的加热冷却系统和温度控制系统来实现的。

机头温度必须控制在塑料热分解温度以下，而口模处的温度可比机头温度稍低一些，但应保证塑料熔体具有良好的流动性。

此外，成型过程中温度的波动和温差，将使塑件产生残余应力、各点强度不均匀和表面灰暗无光泽等缺陷。产生这种波动和温差的因素很多，如加热、冷却系统不稳定，螺杆转速变化等，但以螺杆设计和选用的好坏影响最大。

表9-1是几种塑料挤出成型管材、片材和板材及薄膜等的温度参数。

表9-1 热塑性塑料挤出成型时的温度参数

塑料名称 挤出温度/℃ 原料中水分控制/% 加料段 压缩段 均化段 机头及口模段

丙烯酸类聚合物 室温 100~170 ~200 175~210 ≤0.025

醋酸纤维素 室温 110~130 ~150 175~190 ＜0.5

聚酰胺（PA） 室温~90 140~180 ~270 180~270 ＜0.3

聚乙烯（PE） 室温 90~140 ~180 160~200 ＜0.3

硬聚氯乙烯（HPVC） 室温~60 120~170 ~180 170~190 ＜0.2

软聚氯乙烯及氯乙烯共聚物 室温 80~120 ~140 140~190 ＜0.2