PVC型材配方设计与加工工艺
PVC管材配方设计与加工工艺
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.
PVC型材配方设计与加工工艺
PVC型材配方设计与加工工艺1.PVC型材配方设计（1）聚氯乙烯树脂（PVC）：聚氯乙烯树脂是PVC型材的主要成分，其质量占总质量的70%以上。
树脂的选择需要考虑其分子量、熔体流动性等性能。
（2）添加剂：添加剂是PVC型材配方中的关键部分，能够改善PVC 材料的性能。
常见的添加剂有增塑剂、稳定剂、润滑剂、填充剂等。
增塑剂可以提高PVC的柔软性和可加工性，稳定剂可以防止PVC材料在加热过程中的分解，润滑剂可以降低摩擦阻力，填充剂可以增加PVC材料的强度和硬度。
在配方设计中，需要根据具体的产品要求和加工工艺选择适当的添加剂种类和配比，以满足PVC型材的性能要求。
2.PVC型材加工工艺（1）挤出成型：PVC型材的挤出成型是通过挤出机将加热融化的PVC 材料挤出成型。
具体工艺流程包括：-原料准备：将配好的PVC型材原料送入挤出机。
-加热熔融：通过加热和剪切作用，使PVC原料熔融。
-挤出成型：将熔融的PVC材料挤出到模具中，并根据模具形状得到所需的型材截面形状。
-冷却固化：将挤出后的PVC型材在冷却水中快速冷却，使其固化。
（2）冷却固化：挤出成型后的PVC型材需要通过冷却固化来获得所需的物理性能。
冷却固化主要包括以下步骤：-快速冷却：将挤出后的PVC型材置于冷却水中，通过冷却水的导热和对流作用，使其迅速冷却。
-外表面处理：在通过冷却水冷却的同时，可以通过喷淋或刷涂等方式处理型材表面，以改善外观质量。
-切割定型：经过冷却固化后，将PVC型材进行切割定型，获得所需的长度和形状。
通过合理的加工工艺，可以获得质量稳定、外观光亮、尺寸精确的PVC型材产品。
综上所述，PVC型材的配方设计与加工工艺是影响产品质量的重要因素。
通过合理选择原料和添加剂，以及控制加工工艺参数，可以获得满足要求的PVC型材产品。
同时，加强工艺优化和改进，不断提高设备和工艺的自动化水平，也是提高PVC型材加工效率和产品质量的关键。
PVC型材配方设计与加工工艺
PVC型材配方设计与加工工艺PVC型材（聚氯乙烯型材）是由聚氯乙烯（PVC）树脂制成的一种建筑材料。
PVC型材具有优异的防潮、防腐、耐酸碱和耐候性能，广泛应用于建筑、装饰、家具和包装等领域。
PVC型材的配方设计和加工工艺对其性能和质量起着重要作用。
首先，PVC型材的配方设计是制造高质量型材的关键。
常见的PVC型材配方主要包括PVC树脂、增塑剂、稳定剂、填充剂和助剂等组分。
PVC 树脂是型材的主要成分，一般采用聚合度较高的聚氯乙烯树脂。
增塑剂主要用于调整PVC型材的柔软度和韧性，常用的增塑剂有邻苯二甲酸酯类和磷酸酯类。
稳定剂用于防止PVC型材在加热加工过程中发生分解和降解，常用的稳定剂有有机金属盐和复合金属盐。
填充剂可增加型材的硬度和强度，常用的填充剂有钙碳酸盐、滑石粉和硅酸盐。
助剂可用于改善型材的外观和加工性能，如增进润滑、改善流动性和降低摩擦等。
其次，PVC型材的加工工艺对型材的质量和性能也有重要影响。
常见的PVC型材加工工艺主要包括挤出、注塑和挤塑等方法。
其中，挤出是最常用的加工方法。
挤出工艺是将预先配制好的PVC混合物通过挤出机加热熔融，然后通过模具挤出成型。
在挤出过程中，需要注意控制挤出机的温度、挤出速度和挤出压力，以保证型材的均匀性和稳定性。
注塑工艺是将热熔的PVC混合物注入注塑机中，通过模具冷却成型。
注塑工艺对型材的尺寸精度和表面光洁度要求较高。
挤塑工艺是将热熔的PVC混合物挤压进入模具中冷却成型，适用于一些复杂结构的型材。
在PVC型材的加工过程中，还需要注意一些关键的控制点，以确保型材的质量。
例如，要注意挤出机温度的控制，温度过高容易导致热分解和气泡等问题，温度过低则会影响材料的流动性。
另外，挤出速度和挤出压力也需要合理控制，以保证型材的尺寸稳定和表面质量良好。
同时，还需要注意模具的设计和制造，合理的模具结构和表面处理可以提高型材的成型效果和表面质量。
综上所述，PVC型材的配方设计和加工工艺对型材的质量和性能有重要影响。
pvc制品的加工工艺、配方、工艺原理、工艺流程及影响产品质量的主要因素和解决方案
pvc制品的加工工艺、配方、工艺原理、工艺流程及影响产品质量的主要因素和解决方法PVC（聚氯乙烯）是一种常用的塑料材料，广泛应用于制造各种塑料制品。
下面是关于PVC制品的加工工艺、配方、工艺原理、工艺流程以及影响产品质量的主要因素和解决方法的详细介绍：1. 加工工艺：PVC制品的加工工艺包括挤出、注塑、压延、吹塑等。
不同的加工工艺会有不同的特点和适用范围。
例如，挤出适用于制造管材、板材等连续型产品；注塑适用于制造各种形状的零件等。
2. 配方：PVC制品的配方是根据产品的要求进行设计的，主要包括PVC 树脂、增塑剂、稳定剂、填充剂、着色剂等成分的选择和比例控制。
合理的配方可以提高产品的物理性能、加工性能和耐候性能。
3. 工艺原理：PVC制品的加工过程中，主要通过加热、塑化和成型来实现。
首先将PVC树脂加热到一定温度，使其软化和塑化，然后通过挤出、注塑等工艺将软化的PVC树脂成型成所需的形状。
4. 工艺流程：具体的工艺流程会根据产品的要求和加工设备的特点而有所不同。
一般来说，挤出工艺包括原料配料、混合、进料、塑化、挤出、冷却和切割等步骤；注塑工艺包括原料熔融、射出、冷却、开模和取出等步骤。
5. 影响产品质量的主要因素和解决方法：（1）原料质量：选用质量稳定的PVC树脂和辅助材料，并确保其符合产品要求。
（2）工艺参数：合理控制加热温度、挤出速度、注塑压力等参数，避免过热或过冷引起的质量问题。
（3）模具设计：合理设计模具结构，确保产品的形状和尺寸满足要求，并避免模具表面缺陷。
（4）操作技术：操作人员应具备专业的技术知识和经验，熟悉工艺流程和设备操作，能够及时处理工艺异常和故障。
（5）质量检测：建立完善的质量检测体系，对产品进行全面的检测和测试，及时发现和解决质量问题。
总结：PVC制品的加工工艺、配方、工艺原理、工艺流程以及影响产品质量的因素众多。
通过合理控制工艺参数、选用优质原料、优化模具设计、提高操作技术水平和强化质量检测，可以有效提高PVC制品的质量，并满足不同产品的要求。
PVC型材配方设计与加工工艺
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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(XS)和紧密型(Ⅺ)两种。
疏松型粒径为 0．1—0．2mm，表面不规则，多孔，呈棉花球状，易吸收增塑剂，紧密型粒径为 0．1mm 以下，表面规则，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 lOXl0-6，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，加入 50~80 份的增塑剂。
而加工硬制品时，一般不加或很少量加入增塑剂，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。
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线材配方设计与加工工艺介绍
稳定性不如含硫有机锡，但无硫污染，主要包括脂肪酸锡盐和马来酸锡盐。 主要品种有：
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培训教材 a.二月桂酸二正丁基锡（DBTL）淡黄色液体或半固体，润滑性优良，透明性好， 但有毒，常与Cd皂并用，用量1-2份；与马来酸锡及醇锡并用，用量0.5-1份。
b.二月桂酸二正辛基锡（DOTL），有毒且价高，润滑性优良，常用于硬PVC中， 用量小于1.5份。
5
培训教材
（2）二盐基亚磷酸铅
分子式为2PbO.PbHPO3.H2O,代号为DL，简称二盐，白色粉末，密度为 6.1g/cm3 。二盐基亚磷酸铅的热稳定性稍低于三盐基硫酸铅，但耐候性能好于 三盐基硫酸铅。二盐基亚磷酸铅常与三盐基硫酸铅并用，用量一般为三盐基硫酸 铅的1/2。 （3）二盐基硬脂酸铅
代号为DLS，不如三盐基硫酸铅、二盐基亚磷酸铅常用，具有润滑性。常与三盐 基硫酸铅、二盐基亚磷酸铅并用，用量为0.5-1.5份。 2、金属皂类 为用量仅次于铅盐的第二大类主稳定剂，其热稳定性虽不如铅盐类，但兼具 润滑性。金属皂类可以是脂肪酸（月桂酸、硬脂酸、环烷酸等）的金属（铅、钡、 镉、锌、钙等）盐，其中以硬脂酸盐最为常用，其活泼性大小顺序为：Zn盐、 Cd盐、Pb盐、Ca盐、Ba盐。金属皂类一般不单独使用，常常为金属皂类之间或 与铅盐及有机锡等并用。除Gd、Pb外无毒，除Pb、Ca外都透明，无硫化污染， 因而广泛用于炊质PVC中，如无毒类、透明类制品等。
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培训教材
(3)增韧作用
与PVC树脂和增韧剂CPE的良好的相容性以及与CaCO3的偶联作用，使PVC 树脂在加工中塑化均匀，塑化温度低，型材的耐冲击性能较好。 稀土稳定剂无润滑作用，应与润滑剂一起加入，目前我国生产的稀土复合稳定 剂是将稀土、热稳定剂和润滑剂复配而成的，加入量一般为4-6份。 6、复合铅盐稳定剂 铅盐稳定剂价格低廉，热稳定性好，一直被广泛使用，但铅盐的粉末细小，配 料和混合中，其粉尘被人吸入会造成铅中毒，为此，科技人员又研究出一种新 型的复合铅盐热稳定剂 。这种复合助剂采用了共生反应技术将三盐、二盐和 金属皂在反应体系内以初生态的晶粒尺寸和和种润滑剂进行混合，以保证热稳 定剂在PVC体系中的充分分散，同时由于与润滑剂共熔融形成颗粒状，也避免 了因铅粉尘造成的中毒。复合铅盐稳定剂包容了加工所需要的热稳定剂组份和 润滑剂组份，被称作为全包装热稳定剂。它具有以下的优点：
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
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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
PVC型材配方和工艺
PVC型材配方和工艺一、PVC型材的配方1.主要原料2.增塑剂PVC是一种硬质树脂，为了使其具有良好的柔软性和可加工性，常常需要添加增塑剂。
常用的增塑剂有邻苯二甲酸酯类、环氧油脂和聚甘油酯等。
增塑剂的添加量通常为PVC树脂的10%~60%。
3.稳定剂PVC易受热和光的影响而分解，为了提高PVC型材的热稳定性和耐候性，常常需要添加稳定剂。
常用的稳定剂有有机锡、有机铅和酸化钙等。
稳定剂的添加量通常为PVC树脂的0.5%~3%。
4.填充剂为了降低成本和改善PVC型材的物理性能，常常需要添加填充剂。
常用的填充剂有石英粉、滑石粉和碳酸钙等。
填充剂的添加量通常为PVC树脂的10%~30%。
5.颜料为了给PVC型材着色，常常需要添加颜料。
常用的颜料有有机颜料和无机颜料等。
颜料的添加量根据需要而定。
二、PVC型材的工艺1.原料混合将PVC树脂、增塑剂、稳定剂、填充剂和颜料等按照一定比例混合均匀。
混合可以采用干法或湿法。
2.制备混合物将混合好的原料转移到混料机中进行加热和混合。
加热的温度通常为130~180℃，时间为20~30分钟。
混合的目的是使各种原料充分融合，并排除其中的气体和杂质。
3.挤出成型将混合好的原料放入挤出机中进行挤出成型。
挤出机将原料加热至熔融状态，然后通过挤出模具挤出成型，形成所需的型材形状。
挤出温度一般为140~180℃，挤出速度根据型材的尺寸和要求而定。
4.冷却和切割挤出成型后的型材通过冷却装置进行冷却。
冷却能使型材迅速固化，并保持其形状。
冷却时间根据型材的尺寸和要求而定。
冷却后，型材通过切割机进行切割，得到所需的长度。
5.后处理切割好的型材可能存在一些微小的缺陷或毛刺，需要通过后处理工艺进行修整。
常用的后处理工艺有加热矫正、打磨和质检等。
后处理的目的是提高型材的表面质量和尺寸精度。
以上是PVC型材的配方和工艺的基本介绍，不同类型的PVC型材可能有不同的配方和工艺，具体要根据产品的需求和工艺条件进行调整。
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。
PVC板材配方设计与加工工艺
PVC板材配方设计与加工工艺引言PVC板材是一种常用的塑料材料，具有高强度、耐腐蚀、隔热等优点，广泛应用于建筑、家具、包装等领域。
本文旨在介绍PVC 板材的配方设计与加工工艺，以帮助读者了解和掌握PVC板材的生产过程。
配方设计PVC板材的配方设计是制造高质量产品的关键之一。
以下是一些常见的PVC板材配方设计原则：1. 塑化剂选择：塑化剂是PVC板材生产中必不可少的添加剂，可以增加PVC的柔软性和可加工性。
常用的塑化剂有酯类、醇类和环氧酯类等，选择适合的塑化剂可以提高PVC板材的性能。
2. 稳定剂添加：稳定剂可以有效防止PVC板材在加工和使用过程中的分解和变质。
常用的稳定剂有铅盐类、锡盐类和有机锡等，根据PVC板材的使用条件和需求选择适合的稳定剂。
3. 填料控制：填料是PVC板材中常用的增强材料，可以提高PVC板材的强度和硬度。
常用的填料有钙粉、硅酸盐和纤维素等，填料的含量和类型应根据产品的要求进行合理控制。
4. 颜料调配：颜料可以赋予PVC板材丰富的颜色，增加产品的美观性。
根据需要选择适当的颜料，并进行合理调配，以达到所需的色彩效果。
加工工艺PVC板材的加工工艺对最终产品的质量有重要影响。
以下是一些常用的PVC板材加工工艺：1. 压延工艺：将加热软化的PVC板材通过辊对辊的方式进行压延，使其形成平整的板材。
通过控制辊的温度和压力，可以获得不同厚度和表面质量的PVC板材。
2. 切割工艺：使用适当的切割设备，对PVC板材进行切割。
常用的切割方式有机械切割、激光切割和热切割等，根据需求选择适合的切割工艺。
3. 表面处理：对PVC板材进行表面处理可以改善其外观和性能。
常见的表面处理方式有喷涂、印刷和镭射雕刻等，根据产品的用途和要求选择适当的表面处理工艺。
4. 检验和包装：在PVC板材生产过程的最后阶段，应进行产品的检验和包装。
通过检验可以确保产品的质量和规格符合要求，合理的包装能够保护产品免受损坏。
结论PVC板材的配方设计和加工工艺对最终产品的性能和品质有重要影响。
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。
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PVC型材配方设计与加工工艺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(XS)和紧密型(Ⅺ)两种。
疏松型粒径为0．1—0．2mm，表面不规则，多孔，呈棉花球状，易吸收增塑剂，紧密型粒径为0．1mm以下，表面规则，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lOXl0-6，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，加入50~80份的增塑剂。
而加工硬制品时，一般不加或很少量加入增塑剂，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，如山东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。
其SG-5树脂对应的聚合度为1000—1100。
PVC树脂的物化性能见第四篇。
PVC粉末为一种白色粉末，密度在1．35—1．45g／cm3之间，表观密度在0．4-0．5g／cm3。
视增塑剂含量大小可为软、硬制品，一般增塑剂含量0-5份为硬制品，5-25份为半硬制品，大于25份为软制品。
PVC是一种非结晶、极性的高分子聚合物，软化温度和熔融温度较高，纯PVC一般须在160—210~C时才可塑化加工，由于大分子之间的极性键使PVC 显示出硬而脆的性能。
而且，PVC分子内含有氯的基团，当温度达到120~C时，纯PVC即开始出现脱HCl反应，会导致PVC热降解。
因此，在加工时须加入各种助剂对PVC进行加工改性和冲击改性，使之可以加工成为有用的产品。
PVC树脂主要用于生产各类薄膜(如日用印花膜、工业包装膜、农用大棚膜及热收缩膜等)、各类板、片材(其片材可用于吸塑制品)，各类管材(如无毒上水管、建筑穿线管、透明软管等)、各类异型材(如门、窗、装饰板)，中空吹瓶(用于化妆品及饮料)，电缆、各类注塑制品及人造革、地板革、搪塑玩具等。
稳定剂纯的PVC树脂对热极为敏感，当加热温度达到90Y：以上时，就会发生轻微的热分解反应，当温度升到120C后分解反应加剧，在150C，10分钟，PVC 树脂就由原来的白色逐步变为黄色—红色—棕色—黑色。
PVC树脂分解过程是由于脱HCL反应引起的一系列连锁反应，最后导致大分子链断裂。
防止PVC热分解的热稳定机理是通过如下几方面来实现的。
通过捕捉PVC热分解产生的HCl，防止HCl的催化降解作用。
铅盐类主要按此机理作用，此外还有金属皂类、有机锡类、亚磷酸脂类及环氧类等。
·置换活泼的烯丙基氯原子。
金属皂类、亚磷酸脂类和有机锡类可按此机理作用。
·与自由基反应，终止自由基的反应。
有机锡类和亚磷酸脂按此机理作用。
·与共扼双键加成作用，抑制共扼链的增长。
有机锡类与环氧类按此机理作用。
·分解过氧化物，减少自由基的数目。
有机锡和亚磷酸脂按此机理作用。
·钝化有催化脱HCl作用的金属离子。
同一种稳定剂可按几种不同的机理实现热稳定目的。
常用稳定剂品种：1、铅盐类铅盐类是PVC最常用的热稳定剂，也是十分有效的热稳定剂，其用量可占PVC热稳定剂的70％以上。
铅盐类稳定剂的优点：热稳定性优良，具有长期热稳定性，电气绝缘性能优良，耐候性好，价格低。
铅盐类稳定剂的缺点：分散性差、毒性大、有初期着色性，难以得到透明制品，也难以得到鲜明色彩的制品，缺乏润滑性，易产生硫污染。
常用的铅盐类稳定剂有：(1)三盐基硫酸铅分子式为3PbO．PbSO．H20，代号为TLS，简称三盐，白色粉末，密度6．4g ／cm’。
三盐基硫酸铅是最常用的稳定剂品种，一般与二盐亚磷酸铅一起并用，因无润滑性而需配人润滑剂。
主要用于PVC硬质不透明制品中，用量一般2~7份。
(2)二盐基亚磷酸铅分子式为2PbO．PbHPO3.H2O，代号为DL，简称二盐，白色粉末，密度为6．1g／cm3。
二盐基亚磷酸铅的热稳定性稍低于三盐基硫酸铅，但耐候性能好于三盐基硫酸铅。
二盐基亚磷酸铅常与三盐基硫酸铅并用，用量一般为三盐基硫酸铅的1／2。
(3)二盐基硬脂酸铅代号为DLS，不如三盐基硫酸铅、二盐基亚磷酸铅常用，具有润滑性。
常与三盐基硫酸铅、二盐基亚磷酸铅并用，用量为0．5—1．5份。
2、金属皂类为用量仅次于铅盐的第二大类主稳定剂，其热稳定性虽不如铅盐类，但兼具润滑性。
金属皂类可以是脂肪酸(月桂酸、硬脂酸、环烷酸等)的金属(铅、钡、镉、锌、钙等)盐，其中以硬脂酸盐最为常用，其活泼性大小顺序为：Zn盐?Cd盐?Pb 盐?Ca盐7．Ba盐。
金属皂类一般不单独使用，常常为金属皂类之间或与铅盐及有机锡等并用。
除Gd、Pb外都无毒，除Pb、Ca外都透明，无硫化污染，因而广泛用于软质PVC中，如无毒类、透明类制品等。
常用的金属盐类稳定剂有：(1)硬脂酸锌(ZnSt)，无毒且透明，用量大后，易引起“锌烧”制品变黑，常与Ba、Ca皂并用。
(2)硬脂酸镉(CdSt)，为一重要的透明稳定剂品种，毒性较大，不耐硫化污染，抑制初期变色能力大，常与Ba皂并用。
(3)硬脂酸铅(PbSt)，热稳定性好，可兼做润滑剂。
缺点为易析出，透明差，有毒且硫化污染严重，常与Ba、Cd皂并用。
(4)硬脂酸钙(CaSt)，加工性能好、热稳定能力较低，无硫化污染，无毒，常与Zn皂并用。
(5)硬脂酸钡(BaSt)，无毒，长期热稳定性好，抗硫化污染，透明，常与Pb、Ca皂并用。
复合品种常用的有：Ca／Zn(无毒、透明)、Ba／Zn(无毒、透明)、Ba／Cd(有毒、透明)及Ba／Cd／Zn。
3、有机锡类有机锡类为热稳定剂中最有效的，在透明和无毒制品中应用最广泛的一类，其突出优点为：热稳定性好，透明性好，大多数无毒。
缺点为价格高，无润滑性。
有机锡类大部分为液体，只有少数为固体。
可以单独使用，也常与金属皂类并用。
有机锡类热稳定剂主要包括含硫有机锡和有机锡羧酸盐两类。
(1)含硫有机锡类：主要为硫醇有机锡和有机锡硫化物类稳定剂，与Pb、Cd皂并用会产生硫污。
含硫有机锡类透明性好。
主要品种有：a、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。
b、二甲基二巯基乙酸异辛酯锡(DMTFG)，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。
(2)有机锡羧酸盐：稳定性不如含硫有机锡，但无硫污染，主要包括脂肪酸锡盐和马来酸锡盐。
主要品种有：a、二月桂酸二正丁基锡(DBTL)淡黄色液体或半固体，润滑性优良，透明性好，但有毒，常与Cd皂并用，用量1-2份；与马来酸锡及硫醇锡并用，用量0。
5—1份。
b、二月桂酸二正辛基锡(DOTL)，有毒且价高，润滑性优良，常用于硬PVC 中，用量小于1．5份。
c、马来酸二正丁基锡(DBTM)，白色粉末，有毒，无润滑性，常与月桂酸锡并用，不可与金属皂类并用于透明制品中。
4、有机锑类具有优秀的初期色相和色相保持性，尤其是在低用量时，热稳定性优于有机锡类，特别适于用双螺杆挤出机的PVC配方使用。
有机锑类主要包括硫醇锑盐类、巯基乙酸酯硫醇锑类、巯基羧酸酯锑类及羧酸酯锑类等。
国内的锑稳定剂主要以三巯基乙酸异辛酯锑(ST)和以ST为主要成分的复合稳定剂STH—I和STH-Ⅱ两种为主。
五硫醇锑为透明液体，可用作透明片、薄膜、透明粒料的热稳定剂。
STH-I可以代替京锡C-102，可抑制PVC的初期着色，热稳定性好，制品透明，颜色鲜艳，STH—Ⅱ无毒，主要用于PVC 水管等。
5、稀土稳定剂选材多为稀土氧化物和稀土氯化物为主，其氧化物和氯化物多为镧、铈、镨、钕等轻稀土元素的单一体或混合体。
稀土元素有着相似且异常活泼的化学性质，有着众多的轨道可作为中心离子接受配位体的孤对电子，同时稀土金属离子有较大的离子半径，与无机或有机配位体主要通过静电引力形成离子配键，作为络合物的中心原子，常以d2SP3、d4dP3、f3d5Ssp3等多种杂化形式形成配位数为6—12的络合物。
稀土元素优良的力学性能及其分组原理都与稀土元素的几何性质有关。
因为原子和离子的半径是决定晶体的构型、硬度、密度和熔点等物理性质的重要因素，在常温、常压条件下，稀土金属镧、镨、钕呈双六方晶体结构，而铈呈立方晶体密集(面心)结构，当温度、压力变化时，多数稀土金属发生晶型转变。
由于镧系收缩，镧系元素的原子半径、原子体积随原子序数增加而减小，密度随原子序数增加而增加，但铈与镧、镨、钕相比，有异常现象。
在镧、铈、镨、钕中，镧的化学性质是最活泼，但三价镧与C1只能生成RECl 正络合物，而且此络合物不稳定，而铈、镨这些高价的稀土离子与Cl生成络合物的能力比三价的镧要强，它们与Cl配体能生成稳定的负络离子，因此，在稀土热稳定剂的选材上要综合镧、铈、镨、钕的各自优点，在不同的应用范围，用其高纯单一体、混合体或合理搭配。
稀土离子为典型的硬阳离子，即不易极化变形的离子，它们与金属硬碱的配位原子，如氧的络合能力很强。
稀土化合物对CaC03的偶联作用，由于稀土离子和PVC链的氯离子之间存在强配位相互作用，有利于剪切力的传递从而使稀土化合物能有效地加速PVC的凝胶化，即可促进PVC塑化，又可起到加工助剂ACR的作用。
同时，稀土金属离子与CPE中的C1配位，可使CPE更加发挥其增韧改性的作用。
这些效能发挥的充分与否、平衡与否，与稀土复合物中的复配助剂有着相当大的关系，复合物中的润滑体系、加工改性体系都至关重要，因此复配工艺的好坏直接影响着稀土多功能复合稳定剂的效能。