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PVC-U芯层发泡管

1.选材与配方设计

(1)PV脂VC层发泡管常用G4G-5SG-6型树脂。

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属无定型聚合物，结晶度仅为5%~10%，没有固定的熔点，熔融温度范围在175~190℃。K值反映PVC加工的难易程度，聚合度 P低，K值低，流动性能好，熔融温度Tg低，易于加工;P高，制品强度高,性能好;P分布越窄,塑化质量越稳定。单层多层共挤流延膜生产线www.86lipin.com

(2)稳定剂

1)铅盐类。主要有三盐基硫酸铅(3PbO·PbSO4·H2O),白色粉末，相对分子质量991,铅含量为22.6%~84%，水分≤0.4%,易吸潮，相对密度为7.1,细度为200目。是PVC优良的稳定剂，对发泡剂AC有活化作用。

2)金属皂类。包括硬脂酸铅(PbSt)、硬脂酸钙(CaSt)硬脂酸钡(BaSt)等。一般为白色粉末,在空气中易吸潮,兼有内润滑剂作用,用量过多影响塑化。

3)合稳定。推荐采用德国熊牌铅基复合稳定剂(SMS 305)，白色片状,铅含量35%,其对发泡剂活化作用好,含有内外润滑剂，配方中不需另加润滑剂，毒性小,用量少,成本不高。单层多层共挤流延膜生产线www.86lipin.com

(3)增韧剂 增韧剂及加工助剂，一般常用有ACRMBSABS CPE 等。

ACR(丙烯酸酯)常用品种有:ZB530 ACR201 ACR401以ZB530效果最好。其能改善抗冲击性能;用于室外制品,改善耐候性;改善加工性能,降低PVC的熔融温度,减少熔体破裂现象,有利于均匀发泡;提高制品的表观质量。

(4)发泡剂AC(偶氮二甲酰胺),桔黄色粉末,相对分子质量为116，相对密度为1.65，细度为200目，分解温度为190~205℃，不易燃，发气量为200~300mL/g，室温储存稳定。本品为高效发泡剂，分解产生氮气,无毒。

AC的质量和用量很重要，上海向阳化工厂生产的AC可用,用量在0.20~0.35份之间，它和制品密度、配方及工艺条件密切相关，是发泡管质量的关键。用复合发泡剂，效果好于单一发泡剂。单层多层共挤流延膜生产线www.86lipin.com

2.主要设备

（1）工艺装置 工艺装置主要由200L/500L混合机组SJSZ65/132锥形双螺杆，两台SJSZ35/77锥形双螺杆、Φ50-Φ160mm三层复合管机头、Φ50-Φ160mm真空定径箱、冷却水箱、四爪牵引、Φ50-Φ160mm旋转切割机、堆放架等组成。

SJSZ65/132、JSZ35/77锥形双螺杆挤出机，配有定量喂料装置;带有熔体压力传感器,测力度门子电脑对个机组进行集中控制制精操作方便。6m定箱和6m箱确机组高速生产;四爪牵引机夹紧力均匀,确保管材圆度;切刀式旋转切割机,切口平整,倒角光滑;平推式卸料架，动作灵活，稳定可靠。

(2)三层复合管机头设计三层复合管机头采用最新专利机头由三台挤出机对内中三层流道分别供料，中间发泡层由SJSZ65形双螺杆挤出机供料,内外层分别由两台SJSZ35锥形双螺杆挤出机供料。

本机头设计原则及要点如下:

1)中间发泡层由SJSZ65/132锥形双螺杆挤出机供料,大致占总用料量70%,为最大限度的提高产量,中间层流道设计成直通式，截面积大、阻力小;

2）内外层不设分流支架，采用螺旋流道，分别由两台SJSZ357锥型双螺杆挤出机与生产线中心成一定的夹角供料，此夹角恰好等于螺旋流道的螺旋升角。有利于熔体均匀的向口模推进，使口模周边出料均匀,彻底消除了内外壁合模线，使管材外观平整、光滑;单层多层共挤流延膜生产线www.86lipin.com

3)内中外三层分别由三台挤出机供料，可加工不同用途的A、 BC三组分三层复合管。任意调节内外层的厚度，满足S0S1S2三种不同环刚度的要求(新国标根据管材用途将管材环刚度分为三个等级，分别为SOS1S2三级，仅适用于室内排水，而S1S2可用于埋排水)。

3.制备工艺

PVC-U芯层发泡管成型工艺是20世纪90年代热门工艺，成型步骤是先将准备好的内、外层料和中间层料分别加入混料机搅拌好，再通过三台锥形双螺挤出机将料塑化后挤人复合管机头;经机头成型后，进人真空定型箱定径、冷却;后最后四爪牵引，定长旋转切割、堆放。

采用三台挤出机与采用两台挤出机相比,三台挤出机分别对各层供料,各层厚度可单独调节,内、外层可根据需要,采用不同的配方，配方成本低，适应性强。同时，生产效率也得到相应的提高，是芯层发泡管较理想的成型工艺。

(2)工艺特点必须知道各定量喂料装置每转的准确喂料量，根据喂料量设定各层挤出机喂料转速及主机转速,以便挤出不同要求制品，并且在升速时，必须按严格的比例同时升速，采用电脑集中控制才能较好地解决;各层挤出机必须在欠饱和状态(排气段螺槽的熔体在充满和未充满之间)下工作;挤出机及机头加热达到设定温度后必须保温半小时以上，并且开机时一定要首先开内、外层挤出机5~10min后，再开中间层挤出机，确保机头压力平衡。单层多层共挤流延膜生产线www.86lipin.com

(3)工艺质量控制芯层发泡管成型过程中保证工艺、操作正确;各温度、压力参数测量准确;计算出不同环刚度要求的管子各层用料量,控制挤出机产量来达到要求。制品必须避免产生明显合模线及内外层出现气泡等缺陷，这些缺陷不仅影响外观，同时影响其力学性能。避免方法有:

1)拌料时,必须使内、外层料与中间层发泡料分开，以免因为内外层料混有发泡剂而导致发泡。

2)中间层SJSZ65/132锥形双螺杆挤出机过渡体熔体压力控制在15~25MPa，保证不在机头内发泡;内、外层SJSZ35/77锥形双螺杆挤出机过渡体熔体压力不得低于15MPa，以免内外层厚度不均匀。

3)机头口模与真空定径箱定径套的距离，应控制在5~10cm之间,让管坯出口模后有足够时间发泡，使中间层发泡更均匀。