PVC胶料生产工艺问题

PVC为聚氯乙烯（polyvinyl choride）的英文宿写，它是由氯乙烯单体聚合而成的一种高分子化合物。聚氯乙烯塑料是目前使用最广泛的用塑料之一，其产品种类繁多，性能各异；困而相应的生产加工方式也就多种多样，如压延成型、挤出成型、注射成型、模塑成型等。加工方式不同，生产工艺和技术也就千差万别。电线电缆用PVC胶料主要是通过挤出成型方式的，下面我就同大家一起来探讨一下PVC胶粒生产方面的一些基础知识。

PVC胶粒是由PVC树脂加上增塑剂、稳定剂、填充剂等多种助剂经混合、混炼，然后押出造粒而成。在胶料生产中，影响产品品质及生产效率的因素主要有五个：即设备、原材料、配方、配色、和生产工艺。选用不同的生产设备，具体的生产流程就会的一定的差别。一、胶料生产流程

二、胶粒生产设备

PVC造粒生产线主要包括三大部分：即计量供料设备，混合储料

设备以及押出造粒设备。

1．计量供料设备包括PVC粉、碳酸钙等粉体原材料料仓，增塑剂、液体安定剂贮罐，输送装置，计量仪器等。计量供料系统有自动和人工之分，自动计量系统则PVC粉、增塑剂、碳酸钙甚至粉体安定剂均以自动仪器计量，生产时只需将配方输入控制盘，设定好相关程序，即可完成从计量到混合的操作，半自动或人工计量则原材料部分或全部由人工称量再加入混合机。自动计量供料系统采用全封闭操作，因此生产操作简单，现场环境较好，不过由于仪器系统复杂，精确度要求高，因而对使用环境要求高，维护较麻烦，一旦维护不好则容易失控甚至瘫痪。因此目前胶料厂大多采用半自动系统，即增塑剂自动计量和输送，其它原材料采用人工计量。

2．混合储料设备，一般包括高速混合机和冷却混合机两部分，高速混合机和泠拌机根据混合缸容积大小有很多规格，一般胶料厂常采用300L/800L和500L/1000L组合，打样则多采用50L小混合机，高速混合机与冷缸之间以及冷缸与押出机料斗之间均以料筒连接。

3．押出造粒设备主要有挤出机和切粒机两部分，挤出机又有单螺杆挤出机和双螺杆挤出机两大类。挤出机的加工性能主要由螺杆直径、长径比、压缩比以及螺纹结构决定。一般双螺杆挤出机的混炼分散能力和胶化能力较单螺杆要好，因此更适于生产高填充胶料。我部1#押出机为双阶挤出机组，是由一台螺杆直径为65mm的平行同向双螺杆挤出机和一台螺杆直径为150mm的单螺杆挤出机组合而成，该机型特别适用于高填充软质PVC胶料的挤出造粒。切粒装置有热切和冷切之分：热切即胶料一经挤出马上切粒，然后通过一系列的空气冷却

装置进行冷却和分选，因此也叫风切；冷切则是们料经机头挤出胶条后通过水槽冷却然后经风机吹干水分再引入切粒机切粒，通常也叫水切，水切机有的还使用热风干燥储料桶。我部双阶机为热切粒方式，此机的冷却和分离系统比较完善，有两级旋风争离，还配有沸腾床和振动筛，从而可更好地控制胶粒品质。

三、原材料

PVC胶料生产所用的原材料主要有八大类，即PVC树脂（塑胶粉）、增塑剂、稳定剂化助剂、填充剂、着色剂、润滑剂、阻燃与抑烟剂以其它助剂。

〈一〉塑料粉

生产电线、电缆料常用的塑胶粉（即PVC树脂）根据K值的不同有三个等级，K-60：包括S-60、TK-700、TK-700、SI007、S1008等主要用于插头料；K-65包括S-65、TK-1000、TH-1000、S1001等一般用于60℃、70℃、75℃电线胶；K-70包括S-70、TK-1300、TH-1300、SI1003等用于75℃以上电线胶，有些高性能要求的还要用到K-75、K-80等高规格的PVC，此外还可能用到如GR-1300S之类的改性PVC。总之，K值越高，PVC的平均聚合度就越高，分子量也就愈大，对应的物性指标越高，当然相应的加工条件也就要求高一些。

〈二〉增塑剂

增塑剂是指可提高聚合物塑性的一类物质。增塑剂的作用主要有两个方面：〈1〉是降低聚合物熔融温度及熔体粘度，从而降低其成型加工温度；〈2〉使聚合物制品具有柔软性、弹性及耐低温性能。PVC塑料制品根据增塑剂含量的不同可分为硬质（UPVC）、半硬质（SR-PVC）

和软质PVC（SPVC）三大类，增塑剂0-5份为硬制品，5-25份为半硬质制品，25份以上为软制品。

增塑剂的种类很多，其性能也各不相同，常用的有DOP、DIDP、TOTM (W-700)DINP、DOA、PN-1030（W-2050）、S-52以及环氧大豆油等到。DOP中文名邻笨二甲酸二辛脂，它与PVC兼容性好，增塑效率高，挥发性小，耐候、耐水及低温性都不错，因此是一种最常用的增塑剂。DINP为邻苯二甲酸二异壬酯，性能与DOP相似，增塑效率不如DOP，耐寒性较差，但挥发性小于DOP，环保性较好，因常用于低毒胶料。DIDP为偏苯二甲酸二异癸脂，其热发挥性小，耐迁移性、电绝缘性好，常用于80℃、90℃电线料。TOTM为偏苯三酸三辛脂，它的耐热性、耐久性性及迁移性好，相溶性及耐寒性均可，常用于105℃级耐热PVC胶料；DOA为已二酸三辛酯，是最常用的耐寒增塑剂品种，低，温性能优良，加工生好，制品手感好，不过它与PVC的相熔性较差，易渗出制品表面，耐迁移性差；PN-1030和W-2050均为聚酯可塑剂（俗称高分子油），它们的突出优点是耐热性、耐久性及耐迁移性好，主要用于耐高温和非移性胶料。S-52为含氯量52％的氯化石蜡，其优点是阻然性和电绝缘性佳，价格便宜，不过S-52。与PVC兼容性差、有毒且热稳定性差，基于环保方面的考虑，我同不使用S-52。环氧大豆油的耐光、热、抽出性及电性能优良，具有低挥发性，是

增塑剂兼辅助稳定剂。D-81为其中使用较广泛之一。

〈三〉稳定化助剂

稳定化助剂能使塑料对热、光、氧、霉菌等的作用产生稳定化。因此这类助剂可以阻止或延绶聚合物在贮存、加工及使用过程中的老

化（或劣化）有的能提高聚合物在成型加工的热稳定性。我们日前使用的稳定化助剂有四类：

1．抗氧剂，抗氧剂是一类化学物质，当其在聚合物中少量存在时，就可以延缓或抑制聚合物氧化过程的进行，从而阻止聚合物的老化并延长其使用寿命，亦称为“防老剂”。如我们常用的TA-1010、BA-90等属于这一类助剂。

2．光稳定剂，是为了使塑料防御紫外线的破坏而添加的助剂。它能有效地抑制紫外线的破坏以减轻其劣化的程度而延长使用寿命。常用的有光屏蔽剂（如炭黑、钛白、氧化锑等）、紫外线吸收到（如UV-531、UV-327等）两大类。

3．热稳定剂，即我常说的安定剂，它主要起两方面的作用：〈1〉在PVC加工过程中，防止或抑制其降解脱KCL以及因脱除HCL而引起的变色。〈2〉在制品有效使用期内，保持其足够的热稳定性并减缓热、光、氧作用引起的降解，延长其使用寿命。PVC电线、电缆料常有的主安定剂有铅盐类、金属皂类和有机锡因等几大类。其中铅盐类常用的有三盐基硫酸铅、二盐基亚磷酸铅、二盐基硬脂酸铅等。此类稳定剂的优点是热稳定性良好，特别是长期热稳定性、电绝缘性优良，吸湿性小，价格低廉；缺点是相对密度大且易凝聚，在配料中难于分散均匀，毒性大且有初期着色性，配色困难。金属皂类安定剂系脂肪酸的金属盐，其中以硬脂酸皂最常用，有硬脂酸镉、钡、铅、锌、钙等，其特点是具有良好的热稳定性和优良的润滑性，一般配合使用。不过其中热稳定性最好的镉皂和铅皂由于毒性较大，目前正逐步被淘汰。工业上用的有机锡安定剂多为添加了抗氧剂、紫外线吸收剂等稳定化