[發明專利]一種有效提升拉伸強度的PVC管擠出成型工藝

在審

• 申請號: 201710662190.7
• 申請日: 2017-08-04
• 公開（公告）號: CN107417987A
• 公開（公告）日: 2017-12-01
• 發明（設計）人: 朱學超;許光輝;李明;張燕;葉芝南;崔亮;郭兵;張友亮;張躍;柏成銳
• 申請（專利權）人: 安徽博泰塑業科技有限公司
• 主分類號: C08L3/06
• 分類號: C08L3/06;C08L27/06;C08L91/00;C08L63/00;C08L61/06;C08K13/02;C08K5/053;C08K3/30;C08K5/57;C08K5/098;B29C47/00;B29C47/90;B29C47/92
• 代理公司: 安徽信拓律師事務所34117
• 代理人: 張加寬

1.一種有效提升拉伸強度的PVC管擠出成型工藝，其特征在于：管材配方包括包括PVC樹脂與環氧樹脂共聚物，抗沖擊改性劑，穩定劑，加工改性劑，填充劑、色料及外潤滑劑，具體包括以下步驟制備而成：各種物料-稱量-捏合-擠出造粒-擠出成型-冷卻成型-切割-檢驗-成品；

1)混合工藝

在高速混合時，助劑滲入PVC樹脂的空隙，使助劑在樹脂中均勻分散，熱混機的溫度設在100～1200℃；加入PVC樹脂后即啟動熱混機，再按如下順序投料：穩定劑、各種加工助劑、色料、填充劑；

冷混控制在料溫400℃時出料；

2)擠出機螺桿分3個區段：加料段(送料段)、熔化段(壓縮段)、計量段(均化段)，這三段相應的對物料組成了3個功能區：固體輸送區、物料塑化區、熔體輸送區。

固體輸送區的料筒溫度控制在100～1400℃；

物料塑化區的溫度控制在170～1900℃；料筒真空度一般為0.08～0.09MPa；

熔體輸送區的溫度應略低一些，為160～1800℃；螺桿轉速一般為20～30r/min；

機頭是擠出制品成型的重要部件，它的作用是產生較高的熔體壓力并使熔體成型為所需的形狀。各部分工藝參數分別為：口模連接器溫度1650℃，口模溫度1700℃、1700℃、1650℃、1800℃、1900℃；

3)定型工藝

從機頭口模擠出來的管狀物要經過冷卻，使它變硬而定型，定型用定徑套進行外徑定型，外徑定型的定徑外套長度一般取其內徑的3倍，管材的冷卻方法為真空冷卻成型，真空冷卻成型是借助于真空泵將真空槽抽成真空，使管坯外壁吸附在定型套的內壁上而達到冷卻定型，真空定型的工藝條件為：真空度20.0～53.3kPa，水溫15～250℃，真空槽中的水成霧狀為最佳；

4)牽引工藝

牽引裝置的作用是給機頭擠出的管材提供一定的牽引力和牽引速度，均勻地引出管材，并通過調節牽引速度調節管子的壁厚，牽引速度取決于擠出速度，牽引速度比擠出速度快1％～3％。

2.根據權利要求1中所述的一種有效提升拉伸強度的PVC管擠出成型工藝，其特征在于：所述的進一步技術：為了獲得迅速與均勻的塑化，應該采用懸浮法疏松型樹脂；

——用于雙壁波紋管的樹脂，特別應具有良好分子量分布和雜質量，以減少管材中的“魚眼”，避免管材波紋的塌陷和管壁的破裂；

——用于給水管的樹脂，應屬“衛生級”，樹脂中殘留氯乙烯在lmg/kg以內；

為了保證管材的質量，減少次品率，樹脂的來源要穩定。

3.根據權利要求1中所述的一種有效提升拉伸強度的PVC管擠出成型工藝，其特征在于：穩定劑為：三堿式硫酸鉛與二堿式鉛鹽，金屬皂類并用、復合鉛鹽穩定劑、稀土復合穩定劑、有機錫穩定劑含重金屬的穩定劑(如含Pb，Ba，Cd)對人體健康有害，這些穩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，穩定劑用量前者較后者要增加25％以上；雙壁波紋管的機頭溫度較高，物料在機頭內停留時間較長，配方中穩定劑的用量比普通管配方多10％。

4.根據權利要求1中所述的一種有效提升拉伸強度的PVC管擠出成型工藝，其特征在于：填料的作用是可降低成本；采用超細活性的填料，管材用量比型材大，填料用量過大會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；排水管，冷彎穿線套管中填料用量可多些，同時加大CPE的用量來改變沖擊性能的下降；

對管材性能要求較低的管材，和落雨管，填料量可很大，但是對雙螺桿擠出機磨損較嚴重。

5.根據權利要求1中所述的一種有效提升拉伸強度的PVC管擠出成型工藝，其特征在于：外潤滑劑與穩定劑的匹配設計；有機錫穩定劑，有機錫穩定劑與PVC樹脂有較好的相容性，有嚴重的粘附金屬壁的傾向，與之匹配的最便宜的外潤滑劑是以石蠟為主的石蠟-硬脂酸鈣體系；

鉛鹽穩定劑，鉛鹽穩定劑與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-硬脂酸鈣外潤滑劑與之匹配。

6.根據權利要求1中所述的一種有效提升拉伸強度的PVC管擠出成型工藝，其特征在于：所述的PVC樹脂與環氧樹脂共聚物包括以下組分制備而成：

7.根據權利要求6中所述的一種有效提升拉伸強度的PVC管擠出成型工藝，其特征在于：PVC樹脂與環氧樹脂共聚物制備方法包括：

步驟1：按配比將水和磷酸氫二鈉放入攪拌槽中，在不斷攪拌下升溫至60℃，使得磷酸氫二鈉溶液完全溶解，按配比將玉米淀粉和磷酸氫二鈉溶液充分混合后加入反應器中，物料在反應器中攪拌升溫70-80℃，當水量減少到20％以下時，升溫至150-200℃，使淀粉與磷酸氫二鈉進行反應，當物料的黏度大于50Pa·s時，終止反應，降溫出料，即得磷酸酯淀粉；

步驟2：將50％氫氧化鈉水溶液、石灰水和PVC樹脂混合；

步驟3：將步驟2中的混合后的溶劑與步驟1中的磷酸酯淀粉加入到瓶中，攪拌，5-9小時；

步驟4：將石蠟與穩定劑加入反應釜中，與90℃攪拌4小時使石蠟完全溶解，降溫至75℃；

將甘油、與酚醛清漆混合，加入步驟3和步驟4的混合物，約1-2小時滴完，保溫反應1小時，然后加入環氧樹脂，繼續加熱攪拌1小時，溫度降到50℃以下。