PVC管材配方设计与加工工艺
pvc管道生产工艺流程及配方表
pvc管道生产工艺流程及配方表标题： PVC管道生产工艺流程及配方解析一、引言PVC（聚氯乙烯）管道，因其优异的机械性能、耐腐蚀性、抗老化性和安装方便等特性，在建筑给排水、农业灌溉、化工排污等领域有着广泛应用。
本文将详细介绍PVC管道的生产工艺流程以及其生产配方。
二、PVC管道生产工艺流程1. 原料准备阶段主要原料为PVC树脂粉、稳定剂、增塑剂、填料以及其他助剂。
根据产品规格和性能要求，按照特定配方比例精确称量各组分。
2. 混料阶段将计量好的各种原料加入高速混合机中进行均匀混合，确保各组分充分分散并与PVC树脂粉紧密结合，形成稳定的干混料。
3. 熔融挤出阶段干混料经过螺旋输送器送入单螺杆或双螺杆挤出机，在高温下熔融塑化，并在机头模具部分定型挤出成为管状结构。
4. 冷却定型阶段刚挤出的热态管材通过冷却水槽进行冷却定型，保证管道内外壁光滑平整，尺寸精度符合标准要求。
5. 印字与切割阶段定型后的管材表面可按需求印制相关标识信息，然后通过自动切割设备按设定长度进行切割。
6. 检验包装阶段对切割好的PVC管道进行严格的质量检验，包括外观质量、尺寸精度、力学性能等各项指标，合格产品进行包装入库。
三、PVC管道生产配方表以下是一个典型的PVC-U管道生产配方示例：- PVC树脂粉：100份- 稳定剂：3-5份- 增塑剂：10-20份（视管材硬度要求而定）- 钙锌复合稳定剂：1-3份- 内外润滑剂：1-2份- 填充剂（如碳酸钙）：适量（以降低成本和提高刚性）- 抗冲改性剂：根据需要添加- 阻燃剂（如有防火要求时）：适量请注意，以上配方仅为示例，实际生产过程中，各类助剂的种类和用量需根据具体的产品规格、性能要求以及生产环境条件等因素进行科学调整。
四、结语PVC管道的生产过程涵盖了从原料选择到成品检验的多个环节，每个环节都至关重要。
科学合理的配方设计和严谨精准的工艺控制是保证产品质量的关键，也是提升PVC管道市场竞争力的核心要素。
PVC--管材生产工艺流程要点
PVC–管材生产工艺流程要点PVC管材作为一种常用的建筑材料，广泛应用于建筑、市政、通讯、电力等领域。
它的生产工艺流程对管材的质量和性能有着直接的影响。
下面，我们将为您介绍PVC管材生产的工艺流程要点。
1. PVC原料的选用与准备PVC管材的生产中，原料的选用和准备非常重要。
一般情况下，PVC管材的主要原料是PVC树脂、稳定剂、润滑剂、填充剂、钛白粉等。
其中，PVC树脂是管材的主要成分，其质量和品种对管材的质量有着直接的影响。
在选择PVC树脂时，首先要保证其质量，其次要考虑其价格。
同时，在准备原料时，要严格按照比例配料，确保各种原料的使用量和配比的准确性。
2. 混合、混炼混合、混炼是PVC管材生产中的重要工艺环节。
其目的是将各种原料充分混合均匀，确保管材的质量和性能。
在混合、混炼过程中，要注意以下几点：•混合、混炼时间和速度应该适当。
•不同类型的原料应该分批加入。
•加料过程中应该注意稳定剂和润滑剂的加入顺序。
•混合、混炼结束后，应该立即使用。
3. 外形模具制备外形模具的设计和制备对管材的尺寸和外形形状都至关重要。
在外形模具的制备中，需要做到以下几点：•材料的选用：外形模具应该选用高质量的钢材，使其具有足够的硬度和耐磨性。
•设计和加工：模具的设计和加工应该严格按照管材的尺寸和形状要求，确保其精度和平整度。
•维护和保养：使用过程中要注意模具的保养和维护，避免出现磨损和变形。
4. 挤出成型挤出成型是PVC管材生产中的核心工艺环节，其质量和稳定性直接影响到管材的性能和使用寿命。
在挤出成型过程中，需要注意以下几点：•挤出机的选择：挤出机应该选用高质量的设备，保证其性能和稳定性。
•挤出机的调试：要调整挤出机的压力、温度、速度等参数，以确保管材的质量和稳定性。
•冷却和定径：挤出后的管材需要经过冷却和定径处理，使其尺寸和形状达到要求。
5. 补强和包装在挤出成型完成后，管材的表面可能会出现缺陷或挤出不均匀的情况。
聚氯乙烯型材配方设计和加工工艺
聚氯乙烯型材的配方设计流程
确定产品性能要求：根据应 用场景和需求，确定聚氯乙 烯型材的性能要求，如强度、 耐候性、耐腐蚀性等。
选择原材料：根据性能要求， 选择合适的聚氯乙烯树脂、 助剂、填料等原材料。
确定配方比例：根据原材料 的性质和性能要求，确定各 组分的配方比例，并进行实 验验证。
优化配方：通过实验验证， 对配方进行优化，提高聚氯 乙烯型材的性能和质量。
06
聚氯乙烯型材的市场前 景与发展趋势
聚氯乙烯型材的市场需求与竞争格局
● 聚氯乙烯型材的市场需求： a. 建筑行业：作为建筑材料，用于门窗、隔断、装饰等 b. 家电行业：用于制造冰箱、洗衣机 等家电产品的外壳和零部件 c. 汽车行业：用于制造汽车零部件，如保险杠、仪表盘等 d. 其他行业：如医疗器械、包装材 料等
04
聚氯乙烯型材的性能与 特点
聚氯乙烯型材的物理性能
密度：聚氯乙烯型 材的密度比金属材 料小，比其他塑料 材料大
耐腐蚀性：聚氯乙 烯型材具有较好的 耐腐蚀性，能够抵 抗酸、碱、盐等化 学物质的腐蚀
耐候性：聚氯乙烯 型材具有较好的耐 候性，能够抵抗紫 外线、氧化等因素 的影响
机械性能：聚氯乙 烯型材具有较好的 机械性能，能够承 受一定的压力和冲 击力
热成型工艺
热成型原理：利用聚氯乙烯型材在加热状态下的塑性，通过模具成型特定形状的制品 热成型工艺流程：加热、加压、冷却等步骤 热成型模具设计：根据制品形状和尺寸设计模具，确保制品精度和稳定性 热成型工艺参数控制：温度、压力、时间等参数需精确控制，以保证制品质量和生产效率
加工工艺优化与改进
加工温度控制：通过调整加工温度，提高型材质量和生产效率 模具设计改进：优化模具设计，减少废品率，提高生产效率 加工设备升级：采用先进的加工设备，提高生产效率和产品质量 加工工艺流程优化：简化加工流程，减少生产成本和时间
PVC配方组成与生产工艺
二、 PVC 产品的配方组成
增塑剂
按相容性分
➢ 主增塑剂 DOP、DINP 、 DIDP 、TOTM 等
➢ 辅助增塑剂 DOA 、环氧大豆油、氯化石蜡等
按应用性能分
➢ 阻燃型 磷酸酯 ➢ 耐低温型增塑剂 DOS 、DOA ➢ 非迁移型 聚酯 ➢ 无毒型 BET 、ATBC
混合达到即定状态的表征，而不是最终的目的。 混料工艺设计(特别是温度)与配方中的油量关系较
大。
三、 PVC 加工工艺
注意点：
TOTM粘度大，一般需缓慢加入； 加PVC粉时，色粉、辅料放在中间搅拌均匀； 混料过程加油温度需要严格控制，以保证油的吸收； 待增塑剂吸收干后加填充剂如CaCO3； 最终混合温度除考虑混匀外，还需考虑料的用途和软硬
度，一般挤出比注塑高，软质比硬质高；
★混料段常发生的问题：生粉、结块、杂质。
冷混温度在70℃以下放料
三、 PVC 加工工艺
挤出工艺
阶梯挤出：由两台挤出机串连而成。用于 热敏性材料，实现低温挤出。主机是双螺 杆挤出机，子机是单螺杆挤出机。物料经 过一阶螺杆基本塑化，进入排气阶段，由 于排气口通大气，因此物料压力降为零， 物料中受压气体和气化的挥发物释放出来 。物料进入二阶螺杆后，再次压缩，进一 步塑化后挤出。
我司使用的润滑剂：E-525,LUB11-1,LUB2-1,PE蜡 等等。
填充剂
CaCO3：主要用于降低成本 高岭土：提高材料绝缘性能
三、 PVC 加工工艺
一、混合工艺
相对其它产品而言，PVC产品混料时间、温度对产 品加工、性能及后续加工影响非常大。
PVC混合设备包括高混机和冷混机。 PVC混料工艺通过温度来控制。注意，温度是物料
PVC型材配方设计及加工工艺设计
PVC型材配方设计及加工工艺设计PVC（聚氯乙烯）是一种常见的塑料材料，广泛应用于建筑、家具、汽车、电器等领域。
PVC型材的配方设计和加工工艺设计对产品质量和性能至关重要。
以下是PVC型材配方设计及加工工艺设计的详细内容。
配方设计：1.基础树脂选择：选择高质量的PVC树脂作为基础材料。
树脂的选择应根据型材的应用领域和要求进行，如耐候性、耐热性、耐化学品等特性。
2.填充剂的选择：填充剂可以提高PVC型材的机械强度和尺寸稳定性。
常用的填充剂有钙碳酸盐、滑石粉、二氧化钛等。
填充剂的使用量应适量，过多会降低PVC型材的韧性和透明度。
3.增塑剂的选择：增塑剂可以增加PVC型材的柔韧性。
常用的增塑剂有醋酸酯、磷酸酯、环氧酯等。
增塑剂的选择应根据型材的柔韧性要求和环境要求进行。
4.稳定剂的选择：稳定剂可以提高PVC型材的热稳定性和抗氧化性能。
常用的稳定剂有有机锡化合物、无机盐类等。
稳定剂的使用量应根据型材的热稳定性要求确定。
加工工艺设计：1.干燥处理：PVC树脂容易吸湿，影响成型质量。
在加工前应将PVC树脂进行干燥处理，通常使用干燥机进行烘干，以保证树脂的干燥程度。
2.挤出成型：将配方好的PVC材料通过旋转螺杆挤出机进行挤出成型。
根据型材的形状设计挤出模具，并通过控制挤出机的温度、压力和速度来控制型材的尺寸和表面质量。
3.冷却固化：挤出的PVC型材经过冷却后，进一步固化。
通常使用冷却水槽进行降温，并通过调整冷冻水的温度和流量来控制冷却效果。
4.切割与修整：冷却固化后的PVC型材需要进行切割和修整，得到所需的尺寸和外观。
常用的切割方式有锯切、刀片切割等，修整则需要使用砂纸或其他工具进行。
5.质量检验：对成品的PVC型材进行质量检验，包括尺寸检测、外观检查和力学性能测试等。
根据不同的应用领域和要求，可以进行弯曲试验、拉伸试验、冲击试验等。
以上为PVC型材配方设计及加工工艺设计的简要介绍。
在实际应用中，还需要根据具体要求进行调整和优化。
pvc管材生产工艺流程
pvc管材生产工艺流程
PVC管材的生产工艺流程包括原料准备、混炼、挤出成型、冷却、切割和成品质检等环节。
首先是原料准备。
PVC材料是由聚氯乙烯树脂、稳定剂、助剂和填料组成。
这些原料需要事先量好并准备好，以保证生产过程的顺利进行。
接下来是混炼。
将事先准备好的PVC树脂和其他添加剂放入混炼机中进行混炼。
混炼的目的是将各种原料充分混合均匀，确保PVC管材的质量。
混炼完成后，将混炼好的PVC熔体通过喂料装置输送到挤出机中。
挤出机将PVC熔体加热并压缩，然后通过模头将熔体挤出成型。
挤出成型的PVC管材经过模头之后进入冷却装置，冷却装置通过水冷却的方式，迅速将PVC管材表面温度降低，使其硬化和固化。
冷却完成后，PVC管材经过切割装置进行切割。
切割装置根据需要将PVC管材切割成不同长度，以满足客户的需求。
最后是成品质检。
对切割好的PVC管材进行质量检验，包括尺寸、外观和物理性能等方面。
只有通过检验的PVC管材才能被认定为合格品，可以包装和销售。
总结起来，PVC管材的生产工艺流程包括原料准备、混炼、挤出成型、冷却、切割和成品质检。
每个环节都需要严格控制和监测，以确保PVC管材的质量和生产效率。
这样才能生产出符合标准的优质PVC管材产品。
聚氯乙烯(PVC)型材配方设计和加工工艺.pptx
国外PVC应用领域：建筑占65%，包装占8%，电子电器7%，家具装饰 占5%，日用消费品占4%，其他占11%。
目前我国在PVC制品结构上与国外发达国家相比还存在差异，软制品 占有比例较高，但随着我国对建筑节能材料的大力推进，应用于建筑材料 的硬质PVC制品比例在不断提高。
氯乙烯 单体
悬浮聚合
料浆
浆料汽提 料浆 离心分离
离心分离 产品
未聚合氯乙烯
水
水蒸汽
图1 悬浮聚合流程
悬浮聚合法是一种相对成熟的工艺，在目前世界上聚氯乙烯生产中占 有绝对的份额，且产品转化率高，产品品种最多，容易适应市场。
湖南师范大学高分子材料研究所
第三节 聚氯乙烯的生产工艺
2、本体聚合
预聚体 种子 后聚合 粗产品
1、物理性能 密度：1.35~1.45 g/cm3，表观密度：0.40~0.65 g/cm3；比热容：1.045~
1悬.4浮63聚J/合(g·6℃0~)1；50热μm导，率本：体2.聚1 k合W3/0(m~8·K0μ)；m。折射率：n20D=1.544。颗粒大小：
2、热性能 85℃以下呈玻璃态，85~175℃呈粘弹态，无明显熔点，175~190℃为熔
湖南师范大学高分子材料研究所
第三节 聚氯乙烯的生产工艺
一、PVC生产的典型聚合工艺 到目前为止，世界上PVC生产的聚合工艺主要有五种，即悬浮、本体、
乳液、微悬浮及溶液聚合工艺。其中悬浮聚合工艺一直是工业生产的主要 工艺，绝大部分均聚及共聚产品都是采用悬浮聚合工艺。
1、悬浮聚合
热空气
蒸汽 助剂 无离子水
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HH
引发剂残基
HH HH HH
R C C C C+C
H H n H Cl
Cl
C R' H
R C C C C C C R'
H H n H Cl Cl H
α、β双氯结构Βιβλιοθήκη 偶合终止端基不饱和键
H2C CH + HC CH2
ktd
Cl
Cl
歧化终止
H2C
CH2 + HC
C H
Cl
Cl
湖南师范大学高分子材料研究所
表1国产悬浮法树脂型号与用途
型号
SG-1 SG-2 SG-3
SG-4
SG-5 SG-6 SG-7 SG-8
平均聚合 温度/℃
48.2 50.5 53.0
56.5
58.0 61.8 65.5
粘数/ηn
154~144 143~136 135~127
126~118
117~107 106~96 95~85 85~75
2、链增长阶段
H2 C
CH + H2C
Cl
kp
CH Cl
H2 C
CH
CH2
CH （头-尾）
Cl
Cl
H2 C CH
H C
CH2 （头-头）
Cl Cl
湖南师范大学高分子材料研究所
第四节 聚合反应机理及结构
3、链终止阶段
H2C CH + HC CH2
ktc
Cl
Cl
H2C CH Cl
H CC
H2 Cl
(偶合终止)
第一节 聚氯乙烯的降解机理
烯丙基氯
Cl
叔碳氯
Cl
PVC管材配方与工艺设计原则
1、选材与配方设计原则PVC管材的配方设计主要有3个方面的工作：确定稳定剂系统、润滑剂配合设计和加工改性剂的选用。
1）稳定剂系统的确定及用量。
铅盐稳定剂是这几种稳定剂中最经济的稳定剂体系，成型加工也最容易，它的热稳定性和润滑性都比有机锡和金属皂类稳定剂好，但有毒性。
选择何种稳定剂体系的依据是生产成本和是否有法律法规限制和安全卫生方面的要求。
稳定剂的用量主要是根据加工方式确定。
如用双螺杆挤出机挤出时，PVC树脂受热过程较短，稳定剂用量比单螺杆挤出机挤出时要少。
考虑稳定剂用量时还要留有充分余地，否则当加工温度选择不当、温度失控会因稳定剂量不足而发生PVC分解。
2）外润滑剂与稳定剂的匹配设计。
①根据稳定剂选择与之匹配的外润滑剂a.有机锡稳定剂。
有机锡稳定剂与PVC树脂有较好的相容性，有严重的粘附金属壁的倾向，与之匹配的最便宜的外润滑剂是以石蜡为主的石蜡-硬脂酸钙体系。
b.铅盐稳定剂。
铅盐稳定剂与PVC树脂相容性差，仅附在PVC粒子表面，阻碍了PVC粒子间的融合，通常采用硬脂酸铅-硬脂酸钙外润滑剂与之匹配。
②外润滑剂的用量。
如果调整外润滑剂用量仍不能满足物料加工的要求，则可以考虑添加少量的内润滑剂。
当使用抗冲击增韧改性剂时，由于熔体粘度大，粘附到金属表面的可能性就大，往往需要增加外润滑剂的用量；用同一种设备挤出的薄壁管比同一规格的厚壁管所需的外润滑剂要多。
当加工温度高时，熔体粘附金属表面的倾向大，所加入的外润滑剂就多。
3）加工改性剂的选用。
目前用于硬质PVC管材的较好的加工改性剂是聚丙烯酸酯类（简称ACR）。
ACR作为加工改性剂主要功能是促进树脂熔融、改善熔体流变性能。
4）填充剂。
选择适当的填充剂和填充量，能使硬质PVC管村获得较高的冲击强度和撕裂强度，并能降低成本。
5）着色剂。
硬质PVC管材常用的着色剂是颜料，主要品种有：①钛白粉。
钛白粉即二氧化钛，在阳光下非常稳定，不溶于稀硫酸，耐热性好，着色遮盖力强，是白色颜料中最优良的品种。
PVC型材配方设计与加工工艺
有机锡类热稳定剂主要有含硫有机锡 和有机锡羧酸盐两类。
⑴含硫有机锡类:
①. 二 巯 基 乙 酸 异 辛 酯 二 正 辛 基 锡
(DOTTG)，外观为淡黄色液体，热稳定性 及透明性极好，无毒，加入量低于 2份。 ②.二甲基二巯基乙酸异辛酯锡 (DMTTG)，外观为淡黄澄清液体，为无 毒、高效、透明稳定剂，常用于扭结膜 及透明膜中。
主要研究内容
2建立塑料管材、异型材配方系统数据库，包
括原料的产地、牌号、挤出机或注射机型号， 原料产地与牌号、模具设计标准。 捏合的工艺、温度控制方式、最终制品技术要 求等模块，当输人客户的相应技术参数后，该 软件包立刻可提出供参考的助剂配方体系，以 实现为客户提供个性化的服务和解决方案。 3开发相关的塑料加工配方数据库和应用件， 从而建立化学建材塑料助剂网上技术支持系统。
最佳的配方
一个好的配方应该是充分发挥本厂 生产设备的最佳能力，同时它是型材 良好的质量和最佳的经济效益的三结 合。
1. PVC树脂
聚氯乙烯树脂（PVC），聚氯乙烯是由
氯乙烯单体聚合而成的聚合物，产量 仅次于PE，居四大通用塑料（PE、PVC、 PP、PS）的第二位。
PVC树脂的种类
PVC树脂从聚合方法上分为： 悬浮法PVC和乳液法PVC两种。
2.聚氯乙烯加工特性
①PVC粉末树脂以颗粒状态存在，容易与
各种助剂混合。 ②PVC的加工稳定性不好，熔融温度 160℃高于分解温度 140℃。 必须加人 热稳定剂，加工时间要尽可能短。 ③PVC熔体的流动特性不好，熔体强度 低，易产生熔体破碎和制品表面粗糙等 现象；尤其PVC硬制品，必须加人加工助 剂，最常用的为ACR。
1.颜色
2.加工工艺 3.力学性能
cpvc管配方及工艺
PVC，全名为Pol yviny l Chlori de（聚氯乙烯），是一种合成材料，主要成份为聚氯乙烯，另外加入其他成分(抗老化剂、改性剂等)来增强其耐热性，韧性，延展性等。
其本质是一种真空吸塑膜，这种表面膜的最上层是漆，中间的主要成分是聚氯乙烯，最下层是背涂粘合剂。
经常用于各类面板的表层包装。
PVC的生产工艺：普通的生产线一般由滚压机、印刷机、背涂机和切割机组成。
主要是通过滚压机的直动搅拌，滚轴旋转以及高温滚压(滚压机内温度达到220度)生产出厚度仅为0.3 mm至0.7mm的薄膜，生产的同时并且通过印刷机在膜的正面印上花色，通过背涂机在膜的背面附上一层背涂(背涂由特殊材料组成,是一种高能亲和剂,正是由于这层背涂，PVC薄膜才能紧紧地和中密板或其它板材融合在一起，十年甚至十五年不开胶)，最后再用切割机切割出所需要的形状应用于各种面板上。
普通的粘贴膜是在常温下直接用胶水贴在板材的表面上，因此经过一两年后，贴膜就容易脱落。
而PVC膜则是应用专用的真空压膜机在110度的高温下压附在板材的表面，因此不易脱落。
PVC特点：防雨，耐火，抗静电，易成型。
应用：办公桌、书架、沙发、橱柜等等。
CPVC是P VC的氯化产物，即PVC的氯化改性。
PVC树脂是生产CPV C树脂的主要原料，它必须是疏松状而不能选用紧密状。
由于CPVC树脂的加工主要采用水相悬浮法，在这一过程中，由于氯气在P VC树脂中的扩散速率对PVC的氯化速率影响较较大，所以要求PV C 树脂的皮膜尽可能薄，表面积不能小，因此生产CP VC的厂家应选用由特殊助剂悬浮合成的专用PVC树脂来合成CP VC树脂。
美国的Goo drich公司、德国的BAS F公司、日本的积水公司和钟渊化学公司所生产的CPV C树脂都是采用的专用PVC树脂进行氯化的。
PVC配方组成与生产工艺
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效率成就品牌，诚信铸就未来。。202 0年8月 上午9 时31分2 0.8.309 :31Aug ust 3, 2020
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经理不是只告诉别人怎么干的家伙， 而是要 激发队 伍产生 一定报 负，并 朝目标 勇往直 前。。2 020年8 月3日 星期一9 时31分 57秒09 :31:573 August 2020
我司使用的润滑剂：E-525,LUB11-1,LUB2-1,PE蜡 等等。
填充剂
CaCO3：主要用于降低成本 高岭土：提高材料绝缘性能
三、 PVC 加工工艺
一、混合工艺
相对其它产品而言，PVC产品混料时间、温度对产 品加工、性能及后续加工影响非常大。
PVC混合设备包括高混机和冷混机。 PVC混料工艺通过温度来控制。注意，温度是物料
三、 PVC 加工工艺
挤出工艺要求 1. PVC树脂颗粒具有多层次结构，一般包含聚集粒子、初级粒子、区域粒子，
因此PVC的塑化必须经历粒子破碎过程。 2、PVC有一定结晶度一般在5-10%，其熔点在210℃左右，因此，PVC是在它
的结熔化范围内造粒及后加工的，这与一般热塑性聚合物如PE、PP等在其熔 点以下加工有所不同，后者决定加工性能的主要内因是分子结构、相对分子量 及其分布，而决定PVC熔体流变行为的内在因素不仅是树脂的相对分子量及分 布，还与作为流动单元的尚未解体的微粒的性质有关。 3、螺杆组合强度适当、分散性好，既要能满足PVC粉粒的破碎，又不要PVC 熔体因剪切生热而分解，尤其硬质PVC熔体传热系数小，加工中摩擦热形成极 快，加之PVC热敏特性，因此易分解。 4. 机筒温度一般控制在90-120℃，温度太高，PVC在制粒中分解而产生黑点 及粘粒严重而且不利于后续的注塑、挤出加工，太低，无法熔结塑化，机械磨 损大，产量低，产品多粉未。
PVC型材配方设计及加工工艺设计
PVC型材配方设计及加工工艺设计一、PVC型材配方设计1.原料选择：PVC型材的主要原料是聚氯乙烯（PVC），需要根据使用要求选择不同级别的PVC树脂。
除了PVC树脂外，还可以选择添加剂，如增塑剂、稳定剂、填充料、抗冲击剂等。
2.PVC树脂配方：PVC树脂的选择需要考虑耐候性、加工性能和机械性能等要求。
一般采用聚合法生产的PVC树脂，树脂分子量要适中，过高会影响熔体流动性，过低会影响力学性能。
3.添加剂配方：根据型材使用要求选择不同的添加剂。
增塑剂可增加PVC材料的韧性和延展性；稳定剂可提高PVC材料的耐候性和热稳定性；填充料可增加PVC材料的强度和硬度；抗冲击剂可提高PVC材料的抗冲击性能。
4.配方比例：根据不同的需求和添加剂的性能，确定各组分的配方比例。
一般来说，PVC树脂的含量在60%~80%之间，添加剂的含量根据具体要求进行调整。
1.塑化：将PVC树脂和添加剂按配方比例加入混炼机中进行塑化。
塑化的温度一般为140℃~180℃，时间约为8~12分钟。
通过机械剪切和热能的作用，使PVC树脂与添加剂混合均匀，形成均一的熔体。
2.挤出：将塑化好的PVC熔体送入挤出机，通过挤出机的螺杆和模具，将熔体挤出成型。
挤出过程中需要控制好温度、压力和速度，以保证型材的尺寸和表面质量。
3.冷却：挤出成型后的型材需要进行冷却。
一般采用自然冷却或者冷却水循环系统进行冷却，以使型材快速固化。
4.切割：冷却后的型材需要切割成指定长度。
常见的切割方式有刀片切割、喷气刀切割等，切割时要控制好切割速度和切割质量。
5.后处理：根据型材的具体要求，进行后处理工艺，如表面处理、打磨、清洁等，以提高型材的表面质量和外观效果。
通过合理的PVC型材配方设计和加工工艺设计，可以制造出符合要求的PVC型材产品。
在设计过程中，需要根据使用要求和成本控制等方面综合考虑，以确保最终产品的性能和质量。
PVC型材配方设计及加工工艺设计
PVC型材配方设计与加工工艺配方的设计原理和各类配方的特点PVC塑料型材配方主要由PVC树脂和助剂组成的，其中助剂按功能又分为：热稳定剂、润滑，剂、加工改性剂、冲击改性剂、填充剂、耐老化剂、着色剂等。
在设计PVC配方之前，首先应了解PVC树脂和各种助剂的性能。
原料与助剂PVC树脂生产PVC塑料型材的树脂是聚氯乙烯树脂(PVC)，聚氯乙烯是由氯乙烯单体聚合而成的聚合物，产量仅次于PE，居第二位。
PVC树脂由于聚合中的分散剂的不同可分为疏松型(*S)和严密型(Ⅺ)两种。
疏松型粒径为0．1-0．2mm，外表不规则，多孔，呈棉花球状，易吸收增塑剂，严密型粒径为0．1mm以下，外表规则，实心，呈乒乓球状，不易吸收增塑剂，目前使用疏松型的较多。
PVC又可分为普通级(有毒PVC)和卫生级' (无毒PVC)。
卫生级要求氯乙烯(VC)含量低于lO*l0-6，可用于食品及医学。
合成工艺不同，PVC又可分为悬浮法PVC和乳液法PVC。
根据国家标准GB／T5761-93?悬浮法通用型聚氯乙烯树脂检验标准?规定，悬浮法PVC分为PVC-SGl到PVC-SG8Jk种树脂，其中数字越小，聚合度越大，分子量也越大，强度越高，但熔融流动越困难，加工也越困难。
具体选择时，做软制品时，一般使用PVC-SGl、PVC-SG2、PVC-SG3型，需要加人大量增塑剂。
例如聚氯乙烯膜使用SG-2树脂，参加50~80份的增塑剂。
而加工硬制品时，一般不加或很少量参加增塑剂，所以用PVC-SG4、VC-SG5、PVC-SG6、PVC-SG7、PVC-SG8型。
如PVC硬管材使用SG-4树脂、塑料门窗型材使用SG-5树脂，硬质透明片使用SG-6树脂、硬质发泡型材使用SG-7、SG-8树脂。
而乳液法PVC糊主要用于人造革、壁纸及地板革和蘸塑制品等。
一些PVC树脂厂家出厂的PVC树脂按聚合度(聚合度是单元链节的个数，聚合度乘以链节分子量等于聚合物分子量)分类，如**齐鲁石化总厂生产的PVC树脂，出厂的产品为SK-700；SK-800；SK-1000；SK-1100；SK-1200等。
PVC管材配方设计与加工工艺汇总(31页)
⑵削弱外润滑剂对塑化情况的影响.
⑶增加熔体弹性,缩短取向后松弛的时间,提高熔体缺陷产 生的临界剪切速率,获得高速生产制品时的良好外观和 光泽度.
⑷增加熔体强度.
3、加工改性剂的选用:见下表1.
4、加工改性剂用量的确定
实际生产配方加工改性剂的用量范围, 常要调整. 比如单螺杆挤出机中,螺槽与螺棱处剪切速率相差很大 ,塑化后熔体结构的均匀性较差.为了提高熔体结构均 匀性,往往要使用较双螺杆挤出配方更多的加工改性剂 .
含量在10~15份时增幅最大,大于20份增幅又趋平缓.
②ABS 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物,主要用于挤出 和压延片材,供热成型制品使用.
③MBS 甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物,主要 用在透明膜,片的挤出以及中空吹塑过程.
表2 国产CPE含量对制品的改性效果
性能
缺口冲击强度/(J/cm) 无缺口冲击强度/(J/cm)
拉伸强度/MPa 弯曲强度/MPa
CPE含量/份
0 5 10 15 20
0.63 0.91 1.9 3.0 4.0 1.3 1.2 5.2 7.5 9.5 54.0 50.5 51.9 45.2 45.9 88.0 83.5 82.3 77.6 69.9
六、其他助剂的配方设计
1、润滑剂的配方设计
按润滑剂的功能进行分类,有内润滑剂、外润滑剂,以 及兼具内外润滑功能的内外润滑剂.
PVC管材配方设计与加工工艺
PVC管材配方设计与加工工艺PVC管材是一种常用的建筑材料，其主要成分是聚氯乙烯（PVC），在制造过程中可以加入不同的添加剂和填料，以调整其物理性能和加工性能。
PVC管材的配方设计与加工工艺对最终产品的质量和性能起到至关重要的作用。
本文将针对PVC管材的配方设计和加工工艺进行详细介绍。
PVC管材的配方设计是制定PVC管材配方的过程，主要包括选择适当的聚氯乙烯树脂、添加剂和填料，并确定其配比。
首先是选择适当的聚氯乙烯树脂。
不同的树脂具有不同的性能，如高抗冲性、耐高温性、耐候性等。
根据实际需要选择合适的树脂，以满足PVC管材的使用要求。
然后是添加剂的选择。
添加剂可以改善PVC管材的加工性能、耐候性、耐化学性等特性。
一般常用的添加剂有稳定剂、润滑剂、增塑剂、填料等。
最后是填料的选择。
填料的加入可以改善PVC管材的机械性能，如强度、硬度和耐磨性等。
常用的填料有碳酸钙、碳黑等。
在制定配方时，需要根据实际要求进行试验，不断调整添加剂和填料的用量，以达到理想的性能。
同时，还要考虑到成本和环境因素，选择对PVC管材性能影响较大的添加剂和填料，以提高制品的成本效益和环境友好性。
PVC管材的加工工艺是将配方的PVC热塑料颗粒经过挤出、成型等工序加工成管材的过程。
首先是挤出工艺。
将PVC颗粒加热熔化，经过挤出机的螺杆挤出口挤出成型，形成连续的管状。
挤出机的参数设置和温度控制对产品的质量和性能具有重要影响。
其次是冷却和定型工艺。
挤出的热塑料管在通过冷却水箱降温和冷却后，进入定型机进行成型，形成规定尺寸的管材。
定型机的温度和冷却水温度的控制对产品的尺寸和圆度控制有重要影响。
然后是切割和检测工艺。
经过定型的管材经过切割机进行切割，确定长度和平整度。
最后是包装和质量检测。
将管材按规定长度包装，并进行质量检测，以确保产品的质量和性能。
在加工工艺中，需要根据不同规格和要求，选择合适的设备和工艺参数。
同时，在操作过程中要注意控制加工温度、速度和压力等参数，以确保产品的质量和性能。
聚氯乙烯(PVC)型材配方设计和加工工艺(PPT55张)
资源精细化与先进材料湖南省高校重点实验室
DSC(mW/mg)
第一节 聚氯乙烯的性能
-0.25 -0.30 -0.35
放热
-0.20
Tg=85 C
o
聚氯乙烯（Polyvinyl Chloride，简称PVC）树脂是由氯乙烯（Vinyl -0.40 -0.45 Chloride，简称VC ）单体聚合而成的热塑性高聚物。其分子结构式为， H -0.50 n表示平均聚合度。PVC为无定型聚合物，含结晶度5 ( CH2 C )n ，其中
湖南师范大学高分子材料研究所
Temperature( C)
第一节 聚氯乙烯的性能
4、电性能 耐电击穿，可用于10 kV低压电缆。 5、老化性能 耐老化性能较好，但在光照（270~310nm）和氧作用下会缓慢分解，释 放HCl，形成羰基、共轭双键而变色。
资源精细化与先进材料湖南省高校重点实验室
6、化学稳定性 在酸、碱和盐类溶液中较稳定。 7、耐溶剂性 除芳烃（苯、二甲苯）、苯胺、二甲基甲酰胺、四氢呋喃、含氯烃（二 氯甲烷、四氯甲烷、氯乙烯）、酮、酯类以外，对水、汽油和酒精均为稳 定。 8、耐磨性 室温下耐磨性能超过硫化橡胶。
3、链终止阶段
ktc
H C Cl
H2C
CH + HC Cl Cl
CH2
H2C
CH Cl
C H2
(偶合终止)
H2C
CH + HC Cl Cl
CH2
ktd
H2C
CH2 + HC Cl Cl
资源精细化与先进材料湖南省高校重点实验室
C H
(歧化终止)
4、链转移 链转移的方向，主要是链自由基向单体的转移，生成单体自由基和一端 为双键的终止了的分子链。单体自由基可再与单体重新进一步的链增长反 应。
cpvc管配方及工艺
PVC,全名为Polyvinyl Chloride（聚氯乙烯），是一种合成材料，主要成份为聚氯乙烯，另外加入其他成分(抗老化剂、改性剂等)来增强其耐热性，韧性，延展性等。
其本质是一种真空吸塑膜,这种表面膜的最上层是漆,中间的主要成分是聚氯乙烯，最下层是背涂粘合剂。
经常用于各类面板的表层包装。
PVC的生产工艺:普通的生产线一般由滚压机、印刷机、背涂机和切割机组成.主要是通过滚压机的直动搅拌，滚轴旋转以及高温滚压(滚压机内温度达到220度）生产出厚度仅为0.3 mm 至0。
7mm的薄膜，生产的同时并且通过印刷机在膜的正面印上花色，通过背涂机在膜的背面附上一层背涂(背涂由特殊材料组成,是一种高能亲和剂,正是由于这层背涂，PVC薄膜才能紧紧地和中密板或其它板材融合在一起,十年甚至十五年不开胶）,最后再用切割机切割出所需要的形状应用于各种面板上。
普通的粘贴膜是在常温下直接用胶水贴在板材的表面上，因此经过一两年后,贴膜就容易脱落。
而PVC膜则是应用专用的真空压膜机在110度的高温下压附在板材的表面，因此不易脱落。
PVC特点:防雨，耐火，抗静电，易成型。
应用：办公桌、书架、沙发、橱柜等等.CPVC是PVC的氯化产物，即PVC的氯化改性。
PVC树脂是生产CPVC树脂的主要原料，它必须是疏松状而不能选用紧密状。
由于CPVC树脂的加工主要采用水相悬浮法，在这一过程中，由于氯气在PVC树脂中的扩散速率对PVC的氯化速率影响较较大，所以要求PVC 树脂的皮膜尽可能薄，表面积不能小,因此生产CPVC的厂家应选用由特殊助剂悬浮合成的专用PVC树脂来合成CPVC树脂。
美国的Goodrich公司、德国的BASF公司、日本的积水公司和钟渊化学公司所生产的CPVC树脂都是采用的专用PVC树脂进行氯化的。
CPVC制品的性能主要决定于CPVC树脂，它的加工性能更是决定于CPVC树脂,CPVC材料的应用和发展关键在于CPVC树脂的生产工艺的改进和提高,且能够得到专用PVC树脂，从而能提供不但性能优良而且加工性能较好的CPVC树脂。
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3、加工改性剂的选用:见下表1. 4、加工改性剂用量的确定
实际生产配方加工改性剂的用量范围, 常要调整. 比如单螺杆挤出机中,螺槽与螺棱处剪切速率相差很大, 塑化后熔体结构的均匀性较差.为了提高熔体结构均匀 性,往往要使用较双螺杆挤出配方更多的加工改性剂.
表1 加工改性剂的选用
加工方式
挤出,双螺杆
对管材一般不用酯类内润滑剂.采用硬脂酸铅-钙配合, 或硬脂酸铅-钡配合,既可控制PVC树脂的塑化速度,又可防 止物料粘附金属,还可起到助稳定作用.在单螺杆挤出管材 配方中,两类脂肪酸皂的配比可取1:1或钙皂(钡皂)用量略 高于铅皂,总量一般在1.5份以内.在双螺杆挤出普通管材 配方中,铅皂往往超过钙皂,总量一般在1份之内.皂类润滑 剂较贵,要尽可能减少用量,避免管材表面见到铅皂析出. 使用蜡类与硬脂酸配合,也有良好的外润滑作用.一般两者 总用量在1份左右,按等量并用原则配合.为了改善制品外 观降低口模阻力可选用聚乙烯蜡. 总之润滑剂的用量要尽可能减少,避免因润滑过度造 成塑化不良、塑化温度过高等. 润滑剂配比与用量的关系:润滑剂的配比和用量均影 响物料的塑化速度,两者之间有协同效应.以石蜡-硬脂酸 钙为例,研究结果见表3.
三、稳定剂系统的确定
PVC树脂在热、光、氧和重金属离子等作用下,常会变 色,以致影响其力学性能,这种变质过程常成为老化.稳定剂 就是一类能抑制热、光、氧和重金属离子等因素对PVC树 脂产生老化,增加其稳定性,延长其使用寿命的物质. 稳定剂常分为以下几种. ①铅盐类 稳定作用较强,价格低廉,应用广泛,但铅盐有毒, 不能用于接触食品的制品.常用的有三碱式硫酸铅和二碱 式亚磷酸铅. ②金属皂类 是铅、钡、钙、铝、锂等金属与硬脂酸、月 桂酸、蓖麻油酸所生成的皂类.主要有硬脂酸盐、月桂酸、 蓖麻油酸盐. ③有机锡类稳定剂 有良好的耐热性和透明性,可单独使用, 也可与金属皂类稳定剂并用.用量少(一般0.25~0.75份), 虽然价贵,但在聚氯乙烯稳定剂中占重要地位.
制品种类
型材 发泡型材、片材
挤出,单螺杆
注塑
普通管 耐压管 普通管 发泡型材 透明片,膜 不透明片 管件及其他
建议使用型号 K-120N,K-125 K-125 K-175 K-120N K-175 K-125 K-120ND K-120, K-125 K-120N, K-125
五、冲击改性剂选用
四、加工改性剂的选用
增加外润滑剂用量,虽可减少熔体和口模的附着力、 降低剪切速率,减小挤出涨大和改善制品外观,却往往造成 塑化不良,影响制品的力学性能. 若想既不降低PVC的塑化程度,又要保持制品的良好外 观就要使用加工改性剂.目前已有数种加工改性剂问世,公 认最好的还是聚丙烯酸酯类加工改性剂ACR(亦称加工助 剂).
主稳定剂选择之后,应根据稳定剂配合的原则,选择辅 助稳定剂,发挥协同效应,以提高稳定效果,降低成本.在稳 定剂种类和配合比例选定以后,稳定剂的总量则要按加工 方式确定.双螺杆挤出过程,树脂受热过程较短,稳定剂用 量可比造粒后单螺杆挤出的少些.透明和浅色制品加工用 的稳定剂要比深色制品多些. 稳定剂的用量除满足制品正常生产的要求,还要考虑 到加工温度选择不当或温度失控,意外停车等情况.总之稳 定剂的用量不仅可保证正常生产的需要,还要留有充分余 地以免意外情况时物料严重分解.比起润滑剂配合的设计, 稳定剂系统的确简单些,有许多现成配方可借鉴.根据现有 配方或比现有配方适当增加用量往往是可行的.
二、PVC树脂的选择
我国工业化生产的PVC树脂主要以悬浮法和乳液法两 种为主. 原料直接关系到管材的质量,选择原料时要考虑其来 源和成本,管材的使用场合和环境条件.因为使用条件不同 对管材有不同要求,所用成型设备Байду номын сангаас成型工艺也不尽相同. 用于输送腐蚀性液体和气体的硬质PVC管材要求有一定强 度,能承受内外压力,耐热耐腐蚀.型号不同,树脂的聚合度 不同,聚合度越高,其物理机械性能,耐热性能愈好,但树脂 流动性能愈差,给加工带来一定困难.采用疏松型树脂则可 增加PVC在挤压过程中的摩擦热,易使物料塑化均匀,制品 质量有所提高.耐压过程则应选用平均聚合度为1160的树 脂(如SG4或SG5型).大口径管材其壁厚较大,为了保持良 好的性能又便于加工,可选用高、低聚合度的树脂按一定 比例(前者的比例较大)共混后进行挤出成型. 用于给水管的树脂,应属”卫生级”,树脂中残留氯乙 烯在1mg/kg以内.为了保证管材的质量,减少次品率,树脂 的来源要稳定.
六、其他助剂的配方设计
1、润滑剂的配方设计
按润滑剂的功能进行分类,有内润滑剂、外润滑剂,以 及兼具内外润滑功能的内外润滑剂. 内润滑剂是指熔化后能够渗入PVC微粒内分子链之间, 减小PVC分子间作用力,促进各层次微粒熔化、树脂塑化, 降低熔体粘度的助剂.外润滑剂是指助剂熔化后不能进入 PVC分子之间,只能分布于PVC微粒之间和PVC熔体与加工设 备金属壁之间,推迟塑化,降低粘附金属倾向,并不能降低 熔体粘度的助剂.内外润滑剂是指助剂的分子有部分可进 入PVC分子链之间(或温度较高时可进入PVC分子之间),其 余部分不能进入PVC分子之间,因而兼有两种功能的助剂. 按润滑剂的相容性来说,内润滑剂与PVC有较好的相容性, 外润滑剂与PVC相容性较差.在内润滑剂与外润滑剂之间并 无截然可分的界限.
PVC管材配方设计与加工工艺
一、 二、 三、 四、 五、 六、
概述 PVC树脂的选择 稳定剂系统的确定 加工改性剂的选用 冲击改性剂的选用 其他助剂的配方设计
1 润滑剂的配方设计 2 填充剂的选用 3 着色与其他
七、 管材配方实例 八、 管材加工工艺
一、概述
硬质PVC管材的生产可采用两种工艺. 采用双螺杆挤出机,将PVC粉料(包括稳定剂、 润滑剂、填充剂等)经高速搅拌机混合后直接挤出 管材.这种方法生产率高,管材质量好,在我国和其 他一些国家生产硬质PVC管材均采用此法. 采用单螺杆挤出机生产时,由于其混合、塑化 性能较差,先将PVC粉料制成粒料,然后挤出管材, 其生产工艺流程如下:
1、加工改性剂主要品种
K-120是甲基丙烯酸甲酯(MMA)与少量丙烯酸乙酯(EA) 或丙烯酸丁酯(BA)经乳液或悬浮聚合得到的相对分子质量 很高(1百万至5百万)的无规共聚物.后来又发展了多种产 品如K-120N,K-120ND,K-175,K-125,KM-334等.
2、加工改性剂的功能
⑴加工改性剂促进PVC初级粒子塑化成为区域粒子,提高熔 体结构的均匀性,降低塑化温度. ⑵削弱外润滑剂对塑化情况的影响. ⑶增加熔体弹性,缩短取向后松弛的时间,提高熔体缺陷产 生的临界剪切速率,获得高速生产制品时的良好外观和 光泽度. ⑷增加熔体强度.
常用的润滑剂有以下5类. ⑴聚乙烯蜡 外润滑作用很强,通常加0.2~0.6份. ⑵石蜡(典型的外润滑剂) 由于石蜡熔点低,粘度小,易蒸发, 只能较窄温度范围内起润滑作用. ⑶脂肪酸皂 普遍认为是外润滑剂,有硬脂酸铅、钙、钡等. ⑷脂肪酸 国内主要用硬脂酸,外润滑为主,可归入外润滑剂 或内外润滑剂,国外用褐煤酸,外润滑作用很强. ⑸酯类与醇类润滑剂 高级脂肪酸与高级脂肪酸的酯常归入 内润滑剂或内外润滑剂.一般高级脂肪酸系列的内润滑剂 价格较高,在硬制品中,用量常在0.2~0.5份,使用内润滑剂 可收到以下效果: ①与蜡类并用,可改善PVC的热稳定性; ②使用酯类润滑剂,可增加填充剂的用量; ③酯类润滑剂可促进塑化,往往可不必使用加工改性剂; ④适当增加酯类润滑剂,减少蜡类用量,可提高制品的抗冲 击能力.
PVC树脂 挤出造粒 稳定剂 润滑剂 填充剂 成品 切割 着色剂 牵引 冷却定径 挤出机 高速搅拌机 密炼机 双辊塑化剂 切粒机 粒料 冷却
挤出PVC管材的配方比较复杂,包含有PVC树脂、 抗冲击改性剂、稳定剂、加工改性剂、填充剂、 色料及润滑剂等多种成分.稳定剂系统总是根据对 制品性能的要求来选择,稳定剂的用量应保证加工 中热稳定性的要求和制品使用环境的要求.在稳定 剂种类和用量确定之后,根据加工设备的特点和制 品性能要求进行润滑剂配合的设计.目前尚无简单 的公式和模板用于配方设计.只能利用已知的成功 配方或所谓基础配方,在制品生产中,根据实用情 况,利用一些设计基本原则加以调整.
2、填充剂的选用
主要种类有碳酸钙、陶土、白炭黑、石棉等. 碳酸钙(重质)密度3.0~5.0,(轻质)2.5~2.6,(沉 淀)2.6;白炭黑(SiO2)粒径2~10μ m只能作增量剂,<0.1um 有增强效果. 生产合乎国家标准的给、排水管,化工用管和双壁波 纹管等管时,填充剂的作用主要是提高管材的刚性,减少收 缩率,以及着色,次要作用是可降低成本.由于,目前国内超 细填料(<1um)还很贵,普通轻钙用量过大会造成抗冲击性 降低和管耐用性下降,所以,在化工用管和给水管中,填料 用量在2份以内. 排水管,冷弯穿线套管中填料用量可多些,一般也不超 过15份. 对管材性能要求较低的管材,如落雨管,填料量可大到 20~30份,但是不宜用双螺杆挤出机生产,因为填料对设备 的磨损较严重.
结果表明:以极性润滑剂为主的润滑剂配合,配合比例 常是决定塑化速度的首要因素,如石蜡/硬脂酸钙为1/1、 1/2、1/3;配比一定时(如1/1),润滑剂总量对塑化速度的 影响多数情况并不明显.以非极性润滑剂为主的配方,如石 蜡/硬脂酸钙为2/1,润滑剂总量对塑化速度的影响很明显. 润滑剂比例很大,一种组分是另一组分重量的3倍以上,如 4/1或1/4,配合比例增加对塑化速度的影响已不明显,比例 悬殊的配合没有实际意义.