cpvc管配方及工藝

1、PVC ，全名為 Polyvinyl Chloride （聚氯乙烯），是一種合成材料，主要成份為聚氯乙烯，另 外加入其他成分 （抗老化劑、改性劑等 ）來增強(qiáng)其耐熱性，韌性，延展性等。其本質(zhì)是一種真 空吸塑膜，這種表面膜的最上層是漆，中間的主要成分是聚氯乙烯，最下層是背涂粘合劑。經(jīng)常用于各類面板的表層包裝。PVC 的生產(chǎn)工藝：普通的生產(chǎn)線一般由滾壓機(jī)、印刷機(jī)、背涂機(jī)和切割機(jī)組成。主要是通 過滾壓機(jī)的直動(dòng)攪拌， 滾軸旋轉(zhuǎn)以及高溫滾壓 （滾壓機(jī)內(nèi)溫度達(dá)到 220度 ）生產(chǎn)出厚度僅為 0.3 mm 至 0.7mm 的薄膜，生產(chǎn)的同時(shí)并且通過印刷機(jī)在膜的正面印上花色，通過背涂機(jī)在膜 的背面附上一層背涂

2、（背涂由特殊材料組成 ,是一種高能親和劑 ,正是由于這層背涂， PVC 薄膜 才能緊緊地和中密板或其它板材融合在一起，十年甚至十五年不開膠），最后再用切割機(jī)切割出所需要的形狀應(yīng)用于各種面板上。普通的粘貼膜是在常溫下直接用膠水貼在板材的表面上， 因此經(jīng)過一兩年后， 貼膜就容易脫 落。而 PVC 膜則是應(yīng)用專用的真空壓膜機(jī)在 110 度的高溫下壓附在板材的表面，因此不易 脫落。PVC 特點(diǎn)：防雨，耐火，抗靜電，易成型。 應(yīng)用：辦公桌、書架、沙發(fā)、櫥柜等等。CPVC 是 PVC 的氯化產(chǎn)物，即 PVC 的氯化改性。 PVC 樹脂是生產(chǎn) CPVC 樹脂的主要原料， 它必須是疏松狀而不能選用緊密狀。由于

3、 CPVC 樹脂的加工主要采用水相懸浮法，在這一 過程中， 由于氯氣在 PVC 樹脂中的擴(kuò)散速率對(duì) PVC 的氯化速率影響較較大， 所以要求 PVC 樹脂的皮膜盡可能薄，表面積不能小，因此生產(chǎn) CPVC 的廠家應(yīng)選用由特殊助劑懸浮合成 的專用 PVC 樹脂來合成 CPVC 樹脂。美國(guó)的 Goodrich 公司、德國(guó)的 BASF 公司、日本的積 水公司和鐘淵化學(xué)公司所生產(chǎn)的 CPVC 樹脂都是采用的專用 PVC 樹脂進(jìn)行氯化的。CPVC 制品的性能主要決定于 CPVC 樹脂，它的加工性能更是決定于 CPVC 樹脂， CPVC 材 料的應(yīng)用和發(fā)展關(guān)鍵在于 CPVC 樹脂的生產(chǎn)工藝的改進(jìn)和提高， 且

4、能夠得到專用 PVC 樹脂， 從而能提供不但性能優(yōu)良而且加工性能較好的 CPVC 樹脂。 CPVC 的加工難度比 PVC 大， 熔體加工粘度至少是 PVC 的 2 倍，熔融加工溫度也比 PVC 高，尤其是在注射加工時(shí)難度 更大。所以應(yīng)采用聚合度較低的 PVC 樹脂來合成CPVC，擠出用CPVC樹脂應(yīng)選用 P=700的PVC樹脂，注射用 CPVC樹脂應(yīng)選用 P=500的PVC 樹脂。一般PVC的氯含量為5659% , CPVC為6475%，隨著氯含量的增加，相應(yīng)地CPVC的熔融粘度增加，軟化點(diǎn)升高，耐熱性能提高，密度增大，拉伸強(qiáng)度提高，同時(shí)脆性增大，沖 擊強(qiáng)度下降，加工難度也增大。本方不涉及 C

5、PVC 在合成時(shí)的氯化工藝和技術(shù)，但是我們 希望氯含量大于 70%的高氯含量的 CPVC 樹脂表面氯含量較低，使其易于加工。在使用特殊的配方及工藝的情況下，國(guó)產(chǎn) CPVC 樹脂的的擠出加工制品的性能已能達(dá)到國(guó) 際先進(jìn)水平， 且加工難度不大， 但注射制品使用國(guó)產(chǎn) CPVC 樹脂加工困難， 這有待于 CPVC 生產(chǎn)廠家能夠開發(fā)出真正適合于注射加工的國(guó)產(chǎn) CPVC 樹脂一、配方方面1、要成為氯化聚氯乙烯塑料（PVC-C）熱水管和電力、電纜埋管為什么要加入氯化聚氯乙烯（CPVC）不同的份數(shù)？這是因?yàn)槁然勐纫蚁。–PVC）的理化指標(biāo)都有一定的標(biāo)準(zhǔn)，其中對(duì)加工來講含氯量67.0 0.1%是至關(guān)重要的，日

6、本的 CPVC含水率（即揮發(fā)物）0.1 %，我們國(guó) 內(nèi)只能把含水率定為主 0.2 ，且不能保持一年不變，只能三個(gè)月不變。因此， 用純的CPVC來作樣板，測(cè)試其維卡耐熱指標(biāo)，日本產(chǎn)的CPVC可以達(dá)到131C,國(guó)內(nèi)的僅能達(dá)到126C。在配方中加入除增塑劑以外添加劑及其它高聚物， 均會(huì)使維卡溫度下降， 再加上 設(shè)備、模具、 工藝溫度和壓力以及在螺桿停留時(shí)間和冷卻牽引、 擴(kuò)口等方式會(huì)有 所影響，我們?cè)?2001 年 2 月底到三月初在日本鐘淵化工株式會(huì)社研究所現(xiàn)場(chǎng)試 驗(yàn)、產(chǎn)品抽樣檢測(cè)為維卡w 116C，因而，對(duì)于國(guó)際和國(guó)內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)PVC-C熱水管 為11OC的指標(biāo)，就是說稍有余地，但一不小心就會(huì)達(dá)不到。

7、也就是說用100份的CPVC和各種添加劑來配合，在一定的工藝條件及設(shè)備、模 具等支撐著，認(rèn)真操作才會(huì)過關(guān)；至于管件的103C，則可適當(dāng)添加10份PVC或增加 0.1 -0.2 的潤(rùn)滑和穩(wěn)定劑就可。這里再強(qiáng)調(diào)一下，電力電纜埋管建議為 55份CPVC和 45份PVC的主要原料配比 為好。我們?cè)?qǐng)化工部北京化工研究院中心試驗(yàn)室搞了50份CPVC對(duì)50份PVC的試驗(yàn)，結(jié)果不但沒有提高，反而下降，這個(gè)機(jī)理北京的研究人員一直在研究， 我們就向讀者推薦55份CPVC寸45份PVC是完全可以比較可靠地達(dá)到維卡93C 的日本和國(guó)內(nèi)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)然其它添加劑也要注意。另外，對(duì)于璧厚在3mm勺薄璧管的維卡應(yīng)在90C

8、 14C范圍內(nèi)。2、為什么要加入MBS后還要加CPE抗沖擊改性劑）？MBS是甲基丙烯酸一丁二烯一苯乙烯三元共聚樹脂，它的力口入是使配方系統(tǒng)中的沖擊強(qiáng)度提高， 但鑒于其雙鍵過多， 對(duì)紫外線的照射會(huì)產(chǎn)生斷裂現(xiàn)象， 強(qiáng)度反 而下降，這在管材一到工地，如不及時(shí)埋設(shè)下去，強(qiáng)度下降一半只需5一7 天，因此，配方中如加入6-8份MBS它使維卡溫度下降不多，這是MBS的又一特點(diǎn)）， 還加入3份CPE可提高耐寒和耐候性。我們?cè)群笤O(shè)計(jì)出在西北寒冷季節(jié)和西南潮濕紫外線強(qiáng)烈照射的配方，來滿足電力系統(tǒng)的高壓和超高壓電纜的保護(hù)管材 來。3、為什么加在CPE寸要加入液體石蠟（白油）?根據(jù) 31 屆世界塑料工程師年會(huì)美國(guó)方

9、面的報(bào)道，他們?cè)趤喞Ｄ呛托聺晌髦莸?寒冷和沙漠和高溫中試驗(yàn)，CPE在有白油存在的情況下，它的耐沖擊性可以成幾 倍、十幾倍和幾十倍的改進(jìn)和提高， 后來我們?cè)跓o錫同樣做了試驗(yàn)， 請(qǐng)上海勝德 塑料廠制作成樣條交給化工部廣州 1 老化研究所作了大氣曝曬老化試驗(yàn)， 結(jié)果二 年的線條比較平直，與美國(guó)工程師所做的一樣。這里的幾倍、十幾倍、幾十倍的 提高是指在配方不變的情況下加工設(shè)備、模具、工藝條件的影響會(huì)有差異。生產(chǎn)時(shí)用一個(gè)塑料桶放上 CPE3份，加入0.3份的白油，拌一下，如果吸完最好， 沒有吸完的白油留著下一鍋配方中再用。這也是檢驗(yàn)CPE這個(gè)熱塑性彈性體好壞 的方法，吸完了是好的。白油增加CPE抗沖擊

10、性能的原理：由于CPE顆粒中含有數(shù)量巨大的線性CPE分 子，這些分子互相纏繞在一起，在加工過程中難以均勻分散到 PVC中去，所以分 散性差，影響了材料的抗沖能力。加入 10%勺白油可以使CPE的線性分子舒展， 便于移動(dòng)分散到PVC分子鏈中，從而增加了 PVC材料的抗沖能力。CPE在 PVC材料中的抗沖擊效果：PVC/CPES配比例不同的數(shù)據(jù)分析（混料后的料份數(shù)為121份：CPE n份）:材料配比比例塑化度最小扭矩最大扭矩平衡扭矩材料硬度PVC:CPE10：PVC:CPE10：PVC:CPE10：PVC:CPE10：PVC:CPE10：CPE添加量和抗沖能力的曲線圖4、為什么在生產(chǎn)氯化聚氯乙烯和

11、聚氯乙烯制品時(shí)不提倡使用硬脂酸鈣?這是因?yàn)橛仓徕}在高于160 C溫度及長(zhǎng)時(shí)間加熱中，易使白色聚氯乙稀塑料轉(zhuǎn) 變?yōu)槲⒓t色，它能與分解出的HCL起反應(yīng)，形成很脆的each氯化鈣的化合物來， 對(duì)制品應(yīng)用時(shí)的性能，極為不利，因而，當(dāng)前在聚鹵代烯烴塑料制品加工時(shí)，一 般不加硬脂酸鈣， 僅在注射成型時(shí)， 鑒于壓力潤(rùn)滑穩(wěn)定性能的要求下才加入極少 一點(diǎn)，當(dāng)然，在有二氧化鈦 (鈦白粉)的情況下，宜加入 0.060.12 份的碳酸鈉 或 0.090.19 份的碳酸氫鈉才可避免上面提到的缺點(diǎn)。二、加工工藝1 、捏和要點(diǎn)A、加熱順序CPVC或與PVC先進(jìn)捏和鍋，然后緊跟的是穩(wěn)定劑，其次是加其它各種添加劑，最后是使系

12、統(tǒng)提高沖擊強(qiáng)度的 MB環(huán)口 CPE加白油的料。這里要介紹的是聚鹵代烯 烴是需要穩(wěn)定劑的進(jìn)入，防止受熱放出氯化氫 (HCL)后加速分解，其余東西后面 加入，是讓穩(wěn)定劑和聚鹵代烯烴增加接觸機(jī)會(huì)，至于最后加入MB番口 CPE加白油， 是使整個(gè)配料的系統(tǒng)材料特點(diǎn)顯示出來，這才是用戶所要求的。B、捏和溫度捏和溫度宜w 105C。目前有的生產(chǎn)單位達(dá)到110C,這是不好的，捏和只起到 拌和的作用， 沒有塑化的要求， 如過高的捏和溫度和過長(zhǎng)的時(shí)間會(huì)給材料帶來熱 應(yīng)力，對(duì)管材今后的性能和安裝施工使用帶來問題。C、雙螺桿擠出機(jī)生產(chǎn)時(shí)的扭矩鑒于含有CPVC原料，其加工的流動(dòng)性較差，因此，我們除了在配方中考慮了這 一

13、情況外，還把扭矩定在3560才能生產(chǎn)，一般4055比較好，這就需要調(diào)節(jié) 溫度、壓力，甚至最后回過來再改善配方，使之可以生產(chǎn)，當(dāng)成品性能能達(dá)到原 來想象要求的標(biāo)準(zhǔn)，才算成功。D擴(kuò)口要求PVCC 熱水管不需要擴(kuò)口，是用管件連接的，電力電纜保護(hù)套管需要擴(kuò)口，這 在管璧關(guān)口形狀、 增厚方面均對(duì)設(shè)備有要求， 重點(diǎn)在調(diào)整管材的受熱時(shí)間、 溫度 才能使管材擴(kuò)口區(qū)不變形。 一般擴(kuò)口溫度比擠出溫度要高得多， 擠出溫度要求不 超過195C為宜，擴(kuò)口溫度在250E左右，國(guó)產(chǎn)的儀表反映300多度都有，這需I | |、I -、八./ / ,要注意的。三、電力電纜保護(hù)套管中環(huán)片熱壓縮力標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)是需要修改的 對(duì)于電力電纜保

14、擴(kuò)套管的環(huán)片熱壓縮力這一指標(biāo)，是指在取 50 毫米寬的管材， 在80C環(huán)境中放置一定時(shí)間，然后要一定速度的壓力降達(dá)到一定形變時(shí)的力， 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中的 8.5 毫米和 9.5 毫米的璧厚管材是達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的， 管徑和璧厚小一點(diǎn) 的管材其環(huán)片熱壓縮力并非隨函數(shù)下降的，因此，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中用插入法的小于 8.5毫米的管材，環(huán)片熱壓縮力改為主 0.3KN為好，已通知電力管檢測(cè)部門，今 后修改行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)是必須考慮的。另外，對(duì)于電力電纜保護(hù)套管的密度是電力電纜保護(hù)套管的重要指標(biāo)， 可惜的是 很多生產(chǎn)廠都不重視， 大都沒有合格， 這些廠家應(yīng)當(dāng)改進(jìn)， 使電力輸送運(yùn)行安全。 這些廠家未知是否已經(jīng)落實(shí)措施保證密度在一定范圍內(nèi)

15、， 否則，這“入網(wǎng)證”的 發(fā)出，是會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重問題的，最后還可能追究刑事責(zé)任。四、埋地使用電力電纜保護(hù)套管的注意問題和熱水管的衛(wèi)生問題 埋地電力電纜保護(hù)套管壁厚根據(jù)使用場(chǎng)合的不同選擇。曾作過汽 20 的試驗(yàn)、懸 臂梁承壓試驗(yàn)， 生產(chǎn)企業(yè)的規(guī)格可供選用在過路承載、 還是在有機(jī)非隔離帶、 人 行綠化帶， 另外，還有埋深埋淺、地下有水無水、 凍土層的避讓都成為要考慮的。 華東電力設(shè)計(jì)研究院曾為上海有關(guān)生產(chǎn)企業(yè)有一設(shè)計(jì)施工規(guī)范， 根據(jù)規(guī)范就可自 由選擇使用。熱水管是不能飲用的， 在國(guó)外旅店里都冷熱水分開二條管線， 熱水管龍頭上貼有 Tap water is not drinkable 說明“水管內(nèi)熱水不

16、可飲用”，但是，國(guó)內(nèi)的要 求如過份嚴(yán)格，則只能用上海環(huán)亞化工材料有限公司經(jīng)營(yíng)的熊牌的鈣鋅穩(wěn)定劑來 配方，才可符合衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，至于有機(jī)錫的問題已經(jīng)根本不能用在上水管方面了。五、設(shè)備、模具的推薦對(duì)PVC-C管材加工來說，由于其流動(dòng)性小、腐蝕性大、壓力大，在螺桿和螺筒 中摩擦發(fā)熱也比較嚴(yán)重。 因此，對(duì)規(guī)格大的可以用平雙， 小規(guī)格管材可以選擇錐 雙，并且在螺桿、螺筒璧和模具鍍鉻要均勻，比一般要厚 2 絲，現(xiàn)無錫市橋聯(lián)輕 化機(jī)械有限公司已有專門生產(chǎn) PVC- C管材的設(shè)備。常州常通塑管有限公司有 PVC- C擠出、擴(kuò)口和注射件等的模具開發(fā)，已經(jīng)過幾 年的實(shí)踐使用，安全可靠。對(duì)于上述的設(shè)備、模具定下以后，配

17、方中不宜加入大于 8 份的碳酸鈣，否則，不 僅會(huì)使雙螺桿磨損斷裂， 還會(huì)使質(zhì)量降低，管材的財(cái)務(wù)成本以噸位計(jì)算好像低了， 但管材以長(zhǎng)度計(jì)價(jià)的， 長(zhǎng)度不會(huì)因加入較多的填充料而會(huì)增加長(zhǎng)度賣價(jià)， 這需要 引起起注意的。根據(jù)測(cè)試計(jì)算：在一定范圍內(nèi)，每增加 2 份鈣粉，材料密度增加 0.01g/cm3 （材 料重量增加到 106%時(shí)，材料體積增加 103%）。6122037.575六、“入網(wǎng)證”的申請(qǐng)及使用 由國(guó)家電力公司電力管道檢驗(yàn)測(cè)試中心具體發(fā)放“入網(wǎng)證”的申請(qǐng)、 檢查并送上 海塑料研究所的化工質(zhì)檢塑料分站等一系列工作。 從去年年中培訓(xùn)開始， 到 2003 年 4 月止，已有近 30 家企業(yè)申請(qǐng)，筆者

18、開始陪同考核、抽樣，使好多單位通過 檢查有了提高， 也受到大多數(shù)單位的邀請(qǐng)和歡迎！ 但是， 后來由檢驗(yàn)中心自行負(fù) 責(zé)，只要申請(qǐng)、接待、付昂貴的費(fèi)用，基本上都能得到“入網(wǎng)證”，這對(duì)電力運(yùn) 行的質(zhì)量帶來了隱患，不知是否改進(jìn)，好事一定要辦好。對(duì)于PV（ C熱水管的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，筆者認(rèn)為完全沒有必要經(jīng)幾千小時(shí)的冷熱水考 核，也沒有過高的衛(wèi)生要求，它絕不作為飲用水，是屬“非飲用”范疇的。七、材料的推薦對(duì)于上述的CPVC原料，國(guó)外的可以用日本鐘淵生產(chǎn)的；國(guó)內(nèi)的建議用山東濰坊 亞東和旭業(yè)化工的產(chǎn)品。CP般采用國(guó)產(chǎn)山東濰坊旭業(yè)、亞東、和江蘇東臺(tái)天騰化工的產(chǎn)品。上述兩種產(chǎn)品是PVC-C管材十分重要重要的主輔材料，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)廠家奇多，價(jià) 格越來越低， 到目前位置尚不宜作為重點(diǎn)推薦的配套用材料， 請(qǐng)讀者注意， 待達(dá) 到一定標(biāo)準(zhǔn)后再陸續(xù)建議生產(chǎn)廠選用。對(duì)于 M