UPVC塑料管材生产工艺的探讨——毕业综合实践报告.doc

广东工贸职业技术学院毕业论文GDGM-QR-03-077-A/1Guangdong College of Industry & Commerce毕业综合实践报告Graduation synthesis practice reportUPVC塑料管材生产工艺的探讨 The Discussion of UPVC plastic pipe production technology系别： 机械工程系 班级： 11高分子材料 学生姓名： 全益民 学号： 1132211 指导老师： 邓小艳 完成日期： 2014.5.10 广东工贸职业技术学院毕业论文iii内容提要摘要：本文讲述了我国UPVC管材工业生产技术的发展进程和目前状况，包括PVC管材生产配方分析、工艺流程、成型工艺参数等。UPVC 排水管工艺过程中需要注意的问题，包括质量影响因素，工艺条件及生产中会出现的问题，对工艺过程进行详细的叙述。UPVC又称硬PVC，它是氯乙烯单体经聚合反应而制成的无定形热塑性树脂加一定的添加剂（如稳定剂、润滑剂、填充剂等）组成。硬质UPVC管是以PVC树脂为主要原料，添加稳定剂、润滑剂等后加热，在制管机中挤压而成的不同压力等级、各种规格型号的硬质管材。UPVC管材属热塑性塑料制品，由PVC加热成熔融状态(150200)，含56左右特有阻燃元素氯(Cl)，故氧指数高，属难燃材料，化学性质稳定，耐磨性很好。由于其具有重量轻、耐腐蚀、强度较高等优点，因而在供水管道工程的应用方面具有广阔的前景。关键词: UPVC管材 工艺流程 生产工艺 影响因素i目录毕业设计（论文）任务书iiUPVC塑料管材生产工艺的探讨ii内容提要iv目录v一、UPVC管材概述1（一）UPVC主要特点2（二）UPVC管材几种常见问题2（三）UPVC管的应用领域3二、UPVC管材生产配方分析、工艺流程、成型工艺参数3（一）UPVC配料3（二）工艺设定原则5（三）UPVC管材的成型工艺参数10（三）UPVC管材的加工条件11三、温度对UPVC塑料管材的影响13（一）混料13（二）挤出14（三）定径15（四）扩口15四、管材产品质量标准16五、UPVC 排水管在生产中会出现的问题19（一）UPVC给水管生产过程中常见质量问题及解决办法19（二）UPVC排水管材系列工艺异常处理方法20六、UPVC 管材现状及发展前景22（一）UPVC型材发展的历史回顾22（二）UPVC型材行业的现状22（三）UPVC管材的发展前景23参考文献25致谢26i UPVC塑料管材生产工艺的探讨一、 UPVC管材概述图1 UPVC管 UPVC又称硬PVC,中文全称叫硬聚氯乙烯。它是氯乙烯单体经聚合反应而制成的无定形热塑性树脂加一定的添加剂（如稳定剂、润滑剂、填充剂等）组成。UPVC管以聚氯乙烯树脂为载体，在减弱树脂分子链间的引力时具有感温准确、定时熔融、迅速吸收添加剂的有效 成分等优良特性，同时，采用世界名优钙锌复合型热稳定剂 ，在树脂受到高温与熔融的过程中可捕捉、抑制、吸收中和氯化氢的脱出，与聚烯结构进行双键加成反应，置换分子中活泼和不稳定的氯原子。从而有效科学的控制树脂在熔融状态下的催化降解和氧化分解。UPVC管道是以卫生级聚氯乙烯(PVC)树脂为重要原料，加入适量的稳定剂、润滑剂、填充剂、增色剂等经塑料挤出机挤出成型和注塑机注塑成型，通过冷却、固化、定型、检验、包装等工序以完成管材、管件的生产。UPVC管道和传统的管道相比，具有重量轻、耐腐蚀、水流阻力小、节约能源、安装迅捷、造价低等优点，受到大力推广应用，效益显著。我国从上个世纪80年代开始，在市政工程及建筑工程中试点应用UPVC管道，经过10多年的推广，UPVC管道得到长足发展，但人均消费量仍不足美、日、西欧等发达国家和地区的115。随着国家建设部等五部门联合发出“大力发展化学建材”的通知，加大了对UPVC塑料管道的推广应用步伐，卫生、环保型UPVC给水管道已不断取代高能耗、高污染、高造价、低卫生指标的传统管道。广泛应用于：城镇自来水输水供水工程、建筑内外供水工程、工矿企业供水工程、地埋消防供水工程、农田水利输水灌溉工程、园林园艺绿化供水工程、水产养殖业供水排水工程等，并取得良好的经济效益和社会效益。（一）UPVC主要特点 1、轻便：UPVC 材料的比重只有铸铁的 1/10，运输，安装简易，降低成本。 2、抗化学性优越：UPVC 具有优良的抗酸碱性能，除接近饱和点强酸碱。 3、不导电：UPVC 材料不能导电，也不受电解，电流的腐蚀，应此无需二次加工。 4、不能燃烧，也不助燃，没有消防顾虑。 5、安装简易，成本低廉：切割及联接都很简易，使用 PVC 胶水联接实践证明可靠安全，操作简便，成本低廉。 6、耐用：抗候性优良，也不能被细菌及菌类所腐化。 7、阻力小，流率高：内壁光滑，流体流动性损耗小，加以污垢不易附着在平滑管壁，保养较为简易，保养费用较低。 UPVC管的抗冻和耐热能力都不好，所以很难用作热水管，由于其强度不能适用于水管的承压要求，所以冷水管也很少使用。大部分情况下，UPVC管适用于电线管道和排污管道。另外，近年内科技界发现，能使PVC变得更为柔软的化学添加剂酞，对人体内肾、肝、睾丸影响甚大，会导致癌症、肾损坏，破坏人体功能再造系统，影响发育。所以建议大家不要购买。（二）UPVC管材几种常见问题 UPVC排水管在我国塑料管行业产量占到50左右，是我国应用最为广泛，应用较早，用户最为熟悉的塑料管材。然而在检测中我们发现，正是UPVC排水管存在着诸多的问题。 这是因为PVC树脂性能较差，加工范围较窄，成型条件极为苟刻，所以对UPVC管生产企业来说，寻找最佳助剂（如稳定剂、改性剂、润滑剂、填充剂等），研究最优配比和合理工艺，是保证管材质量的前提，现介绍几种常见问题。 1、抗冲击较差。按GBT5836.192标准检测落锤冲击试验，多年检测发现，一次通过率仅为不足50%，许多产品甚至10次冲击，全部破裂。 2、拉伸强度及韧性较差。好的UPVC管其拉伸强度曲线应具有明显屈服，延伸率较大，而差的管材常常表现为脆性，延伸率低而易断裂。3、软化温度较低，易于遇热变形。表现在试验性能上，即是维卡软化温度较低（小于79），有些厂家为提高软化温度，简单地在配料时加大填料量，这样做的确可提高软化温度，但却使管材其它性能，尤其是抗冲击性，拉伸强度、韧性大大降低，因此要提高软化温度，而不降低或很少降低其它性能，就应在助剂选择、原料配比、生产工艺、及生产机械上下工夫，不可轻率对待。（三）UPVC管的应用领域 1、自来水配管工程（包括室内供水和室外市政水管），由于UPVC塑料管具有耐酸碱、耐腐蚀、不生锈、不结垢、保护水质、避免水质受到二次污染的优点，在大力提倡生产环保产品的今天，作为一种保护人类健康的理想“绿色建材”，已被全国乃至全球广泛推广应用。 2、节水灌溉配管工程，UPVC喷滴灌溉系统的使用与普通灌溉相比，可节水50%70%，同时可节约肥料和农药用量，农作物产量可提高30%80%。在我国水资源缺乏、农业生产灌溉方式落后的今天，这对促进我国节水农业生产发展有着极大的社会效益。 3、建筑用配管工程。 4、UPVC塑料管具有优异的绝缘能力，还广泛用作邮电通讯电缆导管。 5、UPVC塑料管耐酸碱、耐腐蚀，许多化工厂用作输液配管。其他还用于凿井工程、医药配管工程、矿物盐水输送配管工程、电气配管工程等。二、UPVC管材生产配方分析、工艺流程、成型工艺参数（一）UPVC配料PVC管材的配方是要是根据管材的不同用途而变得不同，其配方之中的各种原辅料之间的配比也是不同的。总的来说，PVC管材管材的配方就是以PVC粉末（主要是PVC SG-5）为主，在配以热稳定剂、润滑剂、加工改性剂，填料等等通过一定的配比配合而成。再根据管材的使用环境和所需要的各种不同的性能，再加入于各种不同的助剂，设计配料的原则是根据使用要求，根据我国已经制定了各类管材标准进行，管材配包含：PVC树脂，抗冲击改性剂，稳定剂，加工改性剂，填充剂、色料及外润滑剂等成分。1、PVC树脂为了获得迅速与均匀的塑化，应该采用悬浮法疏松型树脂、树脂的型号多为SG5（相当于旧型号XS4）用于双壁波纹管的树脂，特别应具有良好分子量分布和杂质量，以减少管材中的“鱼眼”，避免管材波纹的塌陷和管壁的破裂。用于给水管的树脂，应属“卫生级”，树脂中残留氯乙烯在lmgkg以内。为了保证管材的质量，减少次品率，树脂的来源要稳定。 2、 稳定剂目前国内采用的主要热稳定剂为：三碱式硫酸铅与二碱式铅盐,金属皂类并用、复合铅盐稳定剂、稀土复合稳定剂、有机锡稳定剂含重金属的稳定剂（如含Pb，Ba，Cd）对人体健康有害，这些稳定剂在给水管配方中的用量有限制.。单螺杆挤出流程，物料受热历史较双螺杆挤出流程要长，稳定剂用量前者较后者要增加25以上。双壁波纹管的机头温度较高，物料在机头内停留时间较长，配方中稳定剂的用量比普通管配方要多。 3、 填料填料的作用是可降低成本。尽量采用超细活性的填料,(价格较高).管材用量比型材大.填料用量过大会造成抗冲击性降低和管耐压性下降，所以，在化工用管和给水管中，填料用量在10份以内。排水管，冷弯穿线套管中填料用量可多些，同时加大CPE的用量来改变冲击性能的下降。对管材性能要求较低的管材，和落雨管，填料量可很大，但是对双螺杆挤出机磨损较严重。4、 改性剂 加工改性剂：普通管材可以少用或不用；波纹管和薄壁管多用. 冲击改性剂：比型材用量少, 两方面原因:1.性能,耐低温,拉伸强度2.成本 其他助剂：颜色： 钛白用量,型材作为耐老化剂来使用,必须用.硬PVC管的配方中主要是色素，主要是钛白粉或炭黑，可依管材外观要求选用。5、外润滑剂与稳定剂的匹配设计。 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。 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。表1 ：UPVC给水管配方例子原料名称单位（份）树脂PVC(SG4或SG3)100增塑剂DOP12稳定剂东锡-181甲基硫醇锡12润滑剂石蜡或硬脂酸皂0.30.5加工助AMS10填料偶联剂处理过的轻质CaCO38颜料钛白粉2增白剂Uvitex OB0.1抗冲剂MBS4-5（二）工艺设定原则硬质PVC管材生产工艺流程见下图：高速混合低速混合PVC 树脂 助剂切割成品牵引冷却定型挤出1、混合工艺在高速混合时，助剂渗入PVC树脂的空隙，使助剂在树脂中均匀分散，考虑到温度在1000C以上有利于物料中水蒸气蒸出，所以一般热混机的温度设在1001200C。为了让助剂充分地与PVC微粒接触，减少填充剂对助剂的吸附作用，应该在加入PVC树脂后即启动热混机，再按如下顺序投料：稳定剂、各种加工助剂、色料、填充剂。在实际生产中，大都是将原辅料全都投入后再启动热混机。热混机放出的混合料温度很高，需立即进行冷却，若散热不及时会引起物料分解和助剂挥发。冷混一般控制在料温400C左右时出料。2、挤出成型工艺 挤出机螺杆分3个区段：加料段（送料段）、熔化段（压缩段）、计量段（均化段），三段相应的对物料组成了3个功能区：固体输送区、物料塑化区、熔体输送区。图2（温度控制台）固体输送区的料筒温度一般控制在1001400C 。若加料温度过低，使固体输送区延长，减少了塑化区和熔体输送区的长度，会引起塑化不良，影响产品质量。 物料塑化区的温度控制在1701900C。控制该段的真空度是一个重要的工艺指标，若真空度较低，会影响排气效果，导致管材中存有气泡，严重降低了管材的力学性能。为了使物料内部的气体容易逸出，应控制物料在该段塑化程度不能过高，同时还要经常清理排气管路以免阻塞。料筒真空度一般为0.080.09MPa。 熔体输送区的温度应略低一些，一般为1601800C。在该段提高螺杆转速、减小机头阻力及在塑化区提高压力都有利于输送速率的提高，对于PVC这样的热敏塑料，不应在此段停留时间过长，螺杆转速一般为2030r/min。机头是挤出制品成型的重要部件，作用是产生较高的熔体压力并使熔体成型为所需的形状。各部分工艺参数分别为：口模连接器温度1650C，口模温度1700C、1700C、1650C、1800C、1900C。3、定型工艺从机头口模挤出来的管要经过冷却，使它变硬而定型。定型一般用定径套进行外径定型和内径定型两种方式。其中外径定型结构较为简单，操作方便，我国普遍采用。外径定型的定径外套长度一般取其内径的3倍，定径套的内径应略大于（一般不超过2mm）管材处径的名义尺寸。图3（定型装置）管材的冷却方法有水浸式冷却和喷淋式冷却，较常用的是喷淋式冷却（如图4）。真空冷却成型是借助于真空泵将真空槽抽成真空，使管坯外壁吸附在定型套的内壁上而达到冷却定型。真空定型的工艺条件一般为：真空度20.053.3kPa，水温15250C，真空槽中的水成雾状为最佳。若真空度偏小，导致管外径偏小，小于标准尺寸；反之，若真空度偏大，管径偏大，甚至出现抽胀现象。若水温过低，定型不完全，且会使管材脆性增大；若水温过高，则会造成冷却不良，致使管材易发生变形。图4（冷却水箱）4、 牵引工艺牵引装置的作用是给机头挤出的管材提供一定的牵引力和牵引速度，均匀地引出管材，并通过调节牵引速度调节管子的壁厚。牵引速度取决于挤出速度，一般牵引速度比挤出速度快1%3%。一般管材管材常用到以下两种牵引装置，还有一种收线装置用于生产卷曲的管材。（1）、履带式牵引装置用履带式牵引装置来牵引管材不需要缠绕，管材直线通过上下夹紧且传动的履带中而被牵引。因此，这种牵引装置适合用于管材的进和出在同一水平上工作，这对于大尺寸的管材来说更为适合。履带式牵引装置主要由机座，电动机及可控硅系统，夹紧件，牵引件和变速器等组成。控制气缸活塞杆上夹紧块施力大小。（2）、双轮牵引装置前面所述的带式和履带式牵引装置都适用于较的大挤出机组，对于中.小型挤出机组所使用的通常为双轮牵引装置。双轮牵引装置是在单轮牵引装置基础上发展而来的。因为单轮牵引装置不仅牵引力较小，而且相邻线匝之间容易相互咬住，因此不得不采用分线装置来克服这个缺点。可是，分线装置如果使用不小心又往往会擦伤制品。双轮牵引装置具有牵引力较大，轮子有槽，线匝不会相互咬住等优点，已被中，小型挤出机组普遍采用。 双轮牵引装置由两只规格相同的牵引轮相互紧靠组成，其中一只牵引轮是主动的，另一只是被动的。主动牵引轮是整体结构，被动牵引轮是由数只相同的单槽轮窜叠在同一根轴上所组成，每只单槽轮之间可滑移。这种结构不仅绕线方便并且在两只轮上的管材张力也比较均匀。大尺寸的管材生产速度慢，所需牵引力大，小尺寸的管材生产速度快，但所需牵引力小。如下图5履带式牵引装置：图5（履带式牵引机）（三）UPVC管材的成型工艺参数管材的加工工艺参数，还要跟管材的直径以及壁厚的不同而导致它的生产工艺参数的不同。以下是几种PVC管材的生产加工工艺条件：表2、UPVC饮水管生产工艺卡产品UPVC饮水管 GB/T10002-2006 PN1.0MPA机号37#规格502.4mm1区2区3区4区5区6区7区8区法兰机筒温度/180185160160/180螺杆温度/170175180200/主机转速r/min302抽湿真空/MPa-0.06-0.08辅机转速r/min2830定径真空/MPa-0.04-0.02主机扭矩5570牵引速度m/min3.44.0表3、UPVC双壁波纹管生产工艺卡 产品UPVC双壁波纹管DN/00200 SN4 GB/T18477.1-2007机号31#规格400mm1区2区3区4区5区6区7区8区9区10区机筒温度/180/180180/180177/192174/174170/174170/190166/190/螺杆温度/173173198175228175228175180237主机转速r/min5055抽湿真空/MPa-0.04-0.06辅机转速r/min3540定径真空/MPa-0.08-0.02主机扭矩80100牵引速度度m/min2.0总之，在实际的PVC管材制品的生产中，是没有特定的一成不变的工艺参数，因为影响实际生产的因素是有很多，因此，能生产出合格的PVC管材的工艺生产参数就是好的工艺参数。（三）UPVC管材的加工条件1、塑料的处理 处于室温24小时后，吸水量少于0.02%，因此无须烘干。如必须干燥，可放入6070的热气炉3小时，或80的干燥机1-1.5小时。回收料最多可用20%与新料混合，回收料的用量要看制品的最终用途而定。滥用回收料可使注塑失败，不单是回收了的成分过多，更多的原因是由于物料经过多次再加工。回收料每多回收一次质量下降越多。2、注塑机选用 UPVC由于熔体粘度大、易分解，分解产物对铁有腐蚀作用，其注塑成型必须专用的塑化部件和温控系统，专门的UPVC塑化注射系统，并配合UPVC管件产品抽芯的要求备有专用的安全门装置。一般情况下只要注射量可以满足重量要求，选用这一系列UPVC专用注塑装置可以成型出高质量的产品。3、模具及浇口设计 模具温度可设为40。流道的长度要短，直径则要大，以减小压力损失及保压能传递到模腔。浇口越短越好，模切面要圆形，射嘴口的直径最小6mm,，成圆锥形，内角成5。 主流道的模切面也要圆形，与冷料井组合而成，通过切面半径连接主流道和浇口，直径可为7mm。 浇口应用切圆面形的半径连接塑件，越短越好，模切面要顺滑。 冷料井可防止半凝固的物料进入模腔，它的重要性常被忽略。 浇口的位置要正确，使物料在流道上顺利流动，不会停留在尖角、碎片和金属的痕迹里，以免出现压缩或减压的情况，应保持流道顺滑流畅。 模具应用不锈钢铸造，铬的含量至少13%，最好16%，洛氏硬度至少有55，硬钢模具可经镀铬处理，形成保护作用。 生产完后，应用温和的碱液小心将模面清洗干净后再喷上油质喷雾或硅质喷雾。4、熔胶温度 可用空射法度量，由185205不等。从射出的物料光滑程度可得知UPVC的准确熔胶温度。如物料在射出后粗糙不平，就证明物料并非均一（塑化不足），表示所定的温度太低；如射出后起泡沫并冒出大量烟雾，就表示温度过高。5、注射速度 射速要慢，否则过分剪切会使物料降质，利用UPVC生产极度光滑的厚壁制品时，应采用多级注塑模具填充速度。6、螺杆转速 应配合模塑周期而定。螺杆面速度不应超过0.150.2m/s7、背压 可达150bar，越低越好，常见为5bar。8、滞留时间在200的温度下，机筒滞留时间最多不能超过5分钟。当温度为210，机筒滞留时间就不能超过3分钟。温度对PVC-U塑料管材的影响体现在PVC-U塑料管材的整个生命周期中，从生产加工，产品贮存到使用，温度的不同直接决定了管材的使用寿命和使用强度。下面从塑料受温度的影响原理来说明温度对塑料管材的影响。 三、温度对UPVC塑料管材的影响塑料制品是高分子聚合物，随温度的不同会呈现出玻璃态、高弹态和粘流态三种状态（这三种状态是不同于低分子物质的，低分子物质三态是固、液、气三态分明），由于高分子物质的分子量分布和分散，所以三态之间相互转化时不是一个非常明确的温度值，而是一个比较宽温度范围（低分子物质三态转化有比较精确的熔点、沸点）。玻璃态下的塑料具有一定的强度，在常温下多数塑料处于玻璃态，我们通常是在这个温度下应用各种塑料；高弹态下，高聚物分子可以相对容易的伸展，塑料具有很好的弹性，可以进行一些简单的后成形加工（如扩口、弯曲）；在粘流态时，高聚物分子具有相对良好的流动性，可以进行复杂的加工如：挤出，注塑等等。在我们的UPVC管材挤出生产中，由于温度的不同，物料三态的变化为：在挤出机中，物料在螺杆末端（计量段）应达到粘流态，在机头中呈粘流态；离开口模后渐呈高弹态，接触定径套后，在表层迅速降温，温度降至玻璃化温度以下，冷却的部分表现出玻璃态，保持一定的形状，然后逐渐冷却，直至管材整体呈玻璃态；扩口工序，对管材加热，使扩口部分处于高弹态，利用它的弹性可以使模具轻松进入，并且管材不受损伤，然后加压冷却至玻璃态定型。 在整个生产过程中，只有熔温是直接测量物料温度，所以熔温反映的是物料的真实温度，而其它工序的各个温度只是通过设备温度间接的反映物料温度（挤出机机身、机头、加热炉），温度显示值和物料温度存在一定的偏差。 （一）混料混料过程分为热混和冷混，热混主要是使配方中各组分充分的进行物理混合，使其分散均匀，并排出其中的水蒸气。热混终止温度设置一般在110摄氏度以上，热量来源是靠高速混合机的高速旋转带动物料高速运动，物料与锅壁和搅拌桨摩擦生热，物料之间的摩擦生热，使温度上升。这个过程的温度设置主要考虑不要使用树脂分解，水分充分气化挥发，润滑剂类物质能够熔化并分散均匀。热混结束后，将物料排入冷混机中降温，当温度降到40摄氏度左右时将物料排出，如果没有这个冷却过程，热的物料堆积在一起，热量散发不出去，会造成物料过热分解。（二）挤出 挤出过程中涉及到温度的地方主要有机身和机头，在机身和机头部位，主要是吸热，具体的热量来源是，机身部位的摩擦热和外加热，机头部位的外加热。在挤出过程中，吸热过程与温度高低和受热时间有很大关系。 机身主要包括螺杆和机筒。螺杆通常分为三段，加料段、塑化段和计量段。 加料段：在喂料口位置，防止物料架桥通有冷却水；根据固体输送理论，为了实现大挤出量，要求螺杆有较大的输送能力，螺杆温度不宜高，现在的设备多数没有螺杆温度控制，螺杆只能靠不同部位之间的热传导和摩擦热来调节温度；即使机筒温度设的高，也只是反映机筒温度，而不是物料的实际温度。 塑化段：通过吸收各种热量物料温度上升，温度达到润滑剂熔点以上，润滑剂熔化后会有一定的粘连作用，物料形成一种非常疏松的块状物，在物料经过真空抽吸孔时，靠负压脱出其中的水分、挥发分，如果温度高（确切的应当是吸热量太多），物料将变成一种坚实的块状物，则水分、挥发分将被包覆在块状物内部，不能靠负压脱出。若温度低（确切的说应当是吸热量不足），其中的水分、挥发分不能充分气化排出，粉状的物料也将从真空孔被吸出，堵塞抽真空管道。 计量段：物料将逐渐压实，并建立压力，以克服机头阻力，摩擦热将成为主要的热量来源，在此阶段物料已不需要大量吸热，物料常常需要向外散热。机筒可以借助外设风机散热，所以机筒散热是最简单且有效的；而螺杆的散热问题则不易解决，因为无论是控温外循环油散热还是利用热管技术的内冷散热，都因螺杆的内部散热面积小，而制约了其散热功效，尤其在高速生产时，摩擦热大，产生的热量散不出去，会造成料温太高，影响管材内壁成形和物理性能。 熔温是一个非常重要的工艺参数，熔温在挤出机与机头的连接体处测量，熔温受挤出机中计量段的温度影响非常大，通常通过调节计量段的温度来控制熔温。测量熔温的热电偶直接与物料接触，所以，熔温反映的是物料的实际温度。 机头主要是使物料塑化的更加均匀，使物料压得更加密实，使物料由不规则流动变成规则的直线流动，并形成制品的形状。机头主要分为芯子和机头体，由于物料在机头的停留时间较长，所以温度不宜高。机头的温度、压力、口模长度直接影响着合料线的情况和产品的性能。 在挤出过程中，由于挤出机的转数不同，当转数高时，在机筒部位的摩擦热量高，由于挤出速度快，物料在机头中的停留时间短，机头区的温度可以适当的设高一点；当转数比较低时，物料在机头中的停留时间长，机头的温度应当比转数高时低一点。 （三）定径物料离开口模后，进入定径套，在冷却水和真空的作用下定径，对于薄壁管材，由于管壁比较薄，所以内、外壁温差小，冷却造成的内应力还不大；对于厚壁管材，内外壁温差大，造成的内应力要大的多。并且壁越厚，内应力越大，较大的内应力将影响管材的性能。所以对于厚壁管材由于冷却时间长，内外壁的温差大，为防止造成太大的内应力，定径箱和喷淋箱之间应当有一定的间距，使冷却的外壁温度能够回升一点，然后再逐渐冷却。热的管坯以一定的速度离开口模，牵引机以一定的速度牵引管坯进入定径套，这两个速度是不完全相同的，一般是牵引速度稍大。由于热的管坯离开口模时有一定的轴向分子取向，对于薄壁管材，管坯进入定径套后，迅速冷却，取向的分子链段被冻结，会产生较大的内应力，影响管材的性能。对于厚壁管材，进入定径套后，只有靠近表层的分子链段被冻结，深层的属于缓冷，取向的分子链段可以在热的状态下自由运动，降低轴向取向度。具体表现是管材的纵向回缩率在生产薄壁管材时，不易合格，厚壁管材则没有问题。 （四）扩口扩口过程是对已成形管材的后加工处理，所以应该在管材受热后，处于高弹态时进行加工。温度高时，由于塑料处于粘流态，不能承受大的变形，在扩口变形时会发生破裂现象。温度低时，会出现发白现象。 在连续生产时，由于扩口模具不能有效的降温，而生产中冷却时间又不能延长，会造成冷却不充分（尤其是厚壁管材），在扩口完成后，尚未完全降至玻璃化温度以下，在放置时，由于重力（或受挤压）作用，温度高的部位会继续发生变形，容易造成扩口部位不圆。而在刚开始生产时，由于模具温度还很低（预热不充分），当模具与管材内壁接触时，管材内壁温度下降，当低于玻璃化温度时，管材不能轻松发生形变，会发生墩管现象。 对于大口径管材的扩口，是水冷定型，模具上容易附有水珠，管材内壁接触水后降温，但由于大口径管材一般壁比较厚，挺度比较好，不会发生墩管现象，但大口径管材的扩口平直部位常常会发白；小口径管材扩口是风冷定型，模具温度常常会比较高，当刚开始生产时，模具温度比较低，小口径管材壁比较薄，挺度比较差，容易发生墩管。四、管材产品质量标准（一）标准编号:GB/T 8804.2-2003标准名称:热塑性塑料管材 拉伸性能测定 第2部分:硬聚氯乙烯(PVC-U)、氯化聚氯乙烯(PVC-C)和高抗冲聚氯乙烯(PVC-HI)管材标准状态:现行实施日期:2003-8-1颁布部门:中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局内容简介:本标准规定了拉伸性能的试验方法，特别是拉伸屈服应力和断裂伸长率。本标准适用于各种用途的PVCU、PVCC、PVCHI管材。（二）标准编号:GB/T 5836.1-2006标准名称:建筑排水用硬聚氯乙烯(PVC-U)管材标准状态:现行实施日期:2006-8-1颁布部门:中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会内容简介:GB/T 5836的本部分规定了以聚氯乙烯(PVC)树脂为主要原料，经挤出成型的硬聚氯乙烯(PVCU)管材(以下简称管材)的材料、产品分类、要求、试验方法、检验规则和标志、运输及贮存。本部分适用于建筑物内排水用管材。在考虑材料的耐化学性和耐热性的条件下，也可用于工业排水用管材。本部分规定的管材与GB/T 5836.2-2006建筑排水用硬聚氯乙烯(PVC- U)管件规定的管件配套使用（三）标准编号:GB/T 4219-1996标准名称:化工用硬聚氯乙烯(PVC-U)管材标准状态:现行实施日期:1996-1-2颁布部门: 中国轻工业联合会（四）标准编号:GB/T 20221-2006标准名称:无压埋地排污、排水用硬聚氯乙烯（PVC-U）管材标准状态:现行实施日期:2006-10-1颁布部门:中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会内容简介:本标准规定了以聚氯乙烯树脂为主要原料，经挤出成型的无压埋地排污、排水用硬聚氯乙烯（PVC-U）管材的材料、产品分类、技术要求、试验方法、检验规则、标志、运输、贮存。本标准适用于外径从(1101000)mm的弹性密封圈连接和外径从(110200)mm的粘接式连接的无压埋地排污、排水用管材。在考虑了材料的耐化学性和耐热性条件下，也可用于工业用无压埋地排污管材。本标准不适用于建筑内埋地的排污、排水PVC-U管道系统。（五）标准编号:GB/T 19471.2-2004标准名称:塑料管道系统 硬聚氯乙烯（PVC-U）管材弹性密封圈式承口接头 负压密封试验方法标准状态:现行实施日期:2004-10-1颁布部门:中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会内容简介:本标准规定了一种测定承口接头密封性能的试验方法。本标准适用于符合GB/T100021的硬聚氯乙烯管材弹性密封圈式承口接头，包括硬聚氯乙烯管材单承口、双承口和管件承口。（六）标准编号:GB/T 19471.1-2004标准名称:塑料管道系统 硬聚氯乙烯（PVC-U）管材弹性密封圈式承口接头 偏角密封试验方法标准状态:现行实施日期:2004-10-1颁布部门:中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会内容简介:本标准规定了一种测定承口接头密封性能的试验方法。本标准适用于硬聚氯乙烯管材弹性密封圈式承口，包括管材单承口、双承口、管件承口。本标准也适用于与PVC-U压力管道配套使用的球墨铸铁材料弹性密封圈式承口。（七）标准编号:GB/T 18998.2-2003标准名称:工业用氯化聚氯乙烯(PVC-C)管道系统 第2部分:管材标准状态:现行实施日期:2003-10-1颁布部门:中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局内容简介:GB/T 18998的本部分规定了以氯化聚氯乙烯（PVCC）树脂为主要原料，经挤出成型的工业用管材的材料、产品分类、技术要求、试验方法、检验规则和标志、包装、运输、贮存。本部分与第1、3部分一起，根据材料的耐化学性，可用于在压力下输送适宜的工业用固体、液体和气体等化学物质的管道系统。本部分适用于石油、化工、污水处理与水处理等工业领域。（八）标准编号:GB/T 18993.2-2003标准名称:冷热水用氯化聚氯乙烯(PVC-C)管道系统 第2部分:管材标准状态:现行实施日期:2003-8-1颁布部门:中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局内容简介:GB/T18993.2-2003规定了材料、产品分类、技术要求、试验方法、检验规则和标志、包装、运输、贮存。本部分适用于工业及民用的冷热水管道系统。（九）标准编号:GB/T 18477-2001标准名称:埋地排水用硬聚氯乙烯（PVC-U）双壁波纹管材标准状态:现行实施日期:2002-5-1颁布部门:中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局内容简介:本标准规定了以聚氯乙烯树脂为主要原料，经挤出成型的埋地排水用硬聚氯乙烯（PVC-U）双壁波纹管材的产品分类、材料、技术要求、试验方法、检验规则和标志、运输、贮存。本标准适用于市政排水、埋地无压农田排水和建筑外排水用管材。在考虑到材料的耐化学性和耐温性后亦可用于工业排污管材。五、UPVC 排水管在生产中会出现的问题（一）UPVC给水管生产过程中常见质量问题及解决办法(1)、产品不光滑、气泡、内壁无光泽解决办法：、温度不够（如新开机则恒温时间不够）适当提高温度。 、生产速度过快塑化不良、温度过高 、无抽湿或抽湿真空度不够（2）、产品有黑点、杂质 主要原料问题：、原料中有其它杂料，换料过筛。 、捏合机不干净混料时、带有其它杂质应清干净捏合机再混料。（3）、产品发黄、碳化线 解决办法： 捏合混料温度过高 机筒三、四区的温度过高，温度应控制在工艺卡内控制范围内 模体三、四区高温或温度不在内控范围内（测温不准确）造成，高温应用温度计测出其实际温度，不能偏离范围。 口模或模体粘料碳化，应停机拆模体清理清理。（4）、产品外壁波浪无光泽、轻微花痕解决办法：、定型套前产品冷却水太大，应关小、无无泽花痕：口模温度偏低、应加高温度或定型套前产品冷却水改为用气冷却。、停机拆模抛光。、最多是因为定型套积料引起、应干净地清理定型套（二）UPVC排水管材系列工艺异常处理方法（1）、产品内壁砂痕解决办法：、调壁厚法将产品有砂的一边螺丝松开，对边紧将砂粒排出。 、拆模快速法，将主机停止、关机筒、模体温度（注：不用加停机料），以最快的速度将口模拆开并清理干净、装模打开温度，开机（注：刚开机时转速暂不能太快，10转左右）（2）、产品内外壁不光滑及白点解决办法：没有抽湿真空或抽湿真空达不到要求及抽湿真空堵塞，清干净抽湿系统管路或通知机修修抽湿真空泵。生产速度过快，塑化不良、应降低生产速度。机筒一、二区温度过低，塑化不良，适当将一、二区的温度升高。（3）、产品多黑点杂质及黄点解决办法：、较细、多及均匀黑点、杂点、原材料引起、较粗、无规律原料中搭用带杂质，不干净破碎料及糠料，换料及暂停搭用不干净破碎及糠料。、有规律、细粒度不均匀，原料中搭用磨粉料毛造成应停止使用、粒度较大，是螺杆碳化，机筒积料造成应停机拆螺杆清理及维修。（4）、产品颜色发黄、不光滑及表面轻微碳化线解决办法：速度太快，机身三、四区高温及模体高温造成，应降低生产速度，检查温度是否在设定范围内，热电偶是否接触良好，及用温度计实测其实际温度。（5）、产品表面不光滑（无光泽）解决办法：、产品外壁不光滑，轻微花痕，提高口模温度、内壁气泡塑化不良，（上下）不平、速度太快、温度高应降低主机转速及温度。(6)、产品娈曲原因及处理方法解决办法：、冷却水箱满水，托轮不当、喷淋水不均匀、壁厚偏差大及产品内进水，应将排出系统开至最大，快速将水排出大恢复至正常水位。重新安装托轮，必须与定型套、水箱、法兰同一直线。将水箱堵塞的喷头清理干净，调整产品厚偏差，后将产品内的水全部放干净。、生产线同心度偏离应将口模、水箱、定型套、托轮、法兰板、牵引机、切割机调至同一直线。、定型套损坏弯曲更换定型套、口模出料不均（直径50以下如产品壁厚无偏差情况下）则以生产速度加快来解决其弯曲效果。(7)，产品有波浪 解决办法：、螺杆转速过高，机身温度过高，应降慢主机转速，降低机身温度。、冷却水温过高，应加大排水量，将冷却水温控制范围内。、冷却不足，应检查喷淋水量是否堵塞，检查水泵水压是否正常及有无堵塞现象。、定型套运水不足，发热应加大冷却水，检查进出水是否有堵塞现象。(8)、抽湿真空度达不到要求原因及处理方法解决办法：、真空管路系统堵塞，各环节必须清理干净。、抽湿缸内过滤网是否堵塞，应清干净。、抽湿真空泵是否有出入水路应畅通。、检查盖板，密封胶垫及与机筒连接处是否有漏气现象。(9)、水箱满水，无水（水压不）的原因解决办法 满水、浮球阀损坏不受控制，没排水。 无水（水压不）水泵堵塞、排水过快、水箱内水位过低（水位一定要高于臬内过滤网）等原因造成。(10)、捏合（混料时）搭用回收料对产品质量的影响 破碎料、不合格破碎料、不合格原料、合格停机破碎料、不合格带有杂质停机破碎料等回收料都会直接影响到产品杂质、排砂、黑点及整体和产品颜色偏黄、发黑等质量问题。六、UPVC 管材现状及发展前景（一）UPVC型材发展的历史回顾UPVC型材产品经历了导入期和高速发展期，从时间上看，可以分别定义为二十世纪80年代90年代中期和1995年2002年左右。2003年以后，UPVC型材行业进入了转型期。在产品的导入期：生产商普遍追求低造价，简化了门窗型材断面，配方中大量填充碳酸钙，导致产品性能很低，很多质量问题的出现影响了产品的推广。 1995年开始，一批有实力的企业，开始消化吸收国外欧式型材的技术精华，研制出自己的门窗系列，成为国内塑料门窗的主导，推动门窗的技术更新和发展，也使整个行业得到了空前的发展和高速增长。进入产品成熟期后，也即从2003年起，许多弊端开始反应出来，过高的利润率导致盲目投资过多，使行业综合产能近300万吨，远高于市场需求；很多新进入的投资者没有从产品创新、技术创新入手，而是简单模仿，甚至偷工减料，假冒伪劣，行业市场竞争处于非健康状态。原料市场价格不断上扬，加剧这种非健康的竞争，使部分企业经营处于困境，出现停产或半停产状态。 （二）UPVC型材行业的现状作为科技发展的产物之一，UPVC管材在日常生活中触目可及。在欧洲，1980年1990年塑料管的增长率为8%，2001年产量达350万吨，其中UPVC管占60%。美国1985年塑料管产量为160万吨，1999年产量约360万吨，其中，UPVC管占78%。而中国的第一根UPVC扩口管材是于1983年在沈阳塑料厂（现沈阳久利的前身）诞生的，此后，中国大陆具备了UPVC给、排水管的生产能力。二十世纪90年代后期是中国大陆UPVC管道的高速发展时期。期间一些年产能在5万吨以上的工厂陆续建成投产，万吨以上生产规模的UPVC管道工厂达30多家。目前塑料管道的年生产能力为200万吨。这个行业内也存在着生产企业数量多（近400家）， 产量小产能大（280万吨），需求小（2003年全国型材销售120万吨），产能不能完全发挥的矛盾，年产超过2万吨的企业不到10家，产品质量水平参差不齐，劣质产品仍然有市场，行业质量技术标准过低，不利于技术进步，导致替代品铝材卷土重来。高档市场（30%）被外国品牌占据，中低档市场无利可图、竞争激烈，最终格局尚未形成。 从工厂分布来看，在392家型材生产厂家中，东南地区37%，山东12%， 中部地区17%， 东北地区19%，西部地区15%。从产能的分部来看2003年全国产能280万吨，山东地区9%，中部地区1%，东北地区32%，西部地区7%， 东南地区39%。（三）UPVC管材的发展前景从上个世纪80年代初，国家大力推广应用UPVC管，并制定了一系列的政策、制度、标准，也积累了不少经验。发展到今天，已经具备了完善的产品标准、检测方法标准及检测手段、施工工程技术规范等，从而统一了产品的规格尺寸和质量指标，实现了产品的互换性。这说明了UPVC给水管道的发展已经进入了成熟期，产品质量和施工质量均有了保障，从而保证了UPVC给水管道的使用效果。 中国市场上已出现技术成熟的塑料金属复合管，耐高温、噪声低，但由于价格贵、管径小，适用于高档装饰中的冷热水管道，中国市场上还有刚度好、耐高温的塑钢复合