电工管产品配方以及工艺.ppt

电工管配方及工艺设定 第四小组44 49组长47 工艺流程 配方计量 高速加热混合 低速冷混合 造粒 双螺杆挤出产品 真空定型冷却 牵引 切割 检验 包装 电工管产品特点 电工管原料选择及配方配方设计原则 工艺流程和工艺条件以及控制 产品问题以及解决方法 设备以及主要参数塑料配方组分的混合 电工管产品要求 建筑用绝缘电工套管及配件 具有良好的绝缘 阻燃性能 和抗压 抗拉强度等特点 产品采用承插的连接方式 施工具有质轻 易截 易弯 安装灵活方便 施工快捷等优点 产品主要特点 1 管材管件的内外壁光滑 摩擦系数小 减少电线 电缆在管道内的阻力 2 抗压性能高 可以明装也可暗敷于混凝土内 不会受压破坏 注 暗敷于混凝土内请选用重型管材 3 防潮耐酸碱 PVC套管防潮耐酸碱性能优良 不会锈蚀 各连接处按规定用PVC粘合剂粘接 可防水渗进管内 防潮效果更佳 因而较适合在腐蚀性环境中使用 4 阻燃 PVC塑料套管离火自熄 离开火焰30秒内即会自熄 火焰不会沿着管道蔓延 5 绝缘 套管有优良绝缘性能 在防止意外触电方面 国际上趋向于绝缘比接地好 而PVC套管正满足这个要求 原料选择 UPVC 硬聚氯乙烯难燃绝缘 配方设计 PVC树脂 SG5 100稳定剂4 5填充剂6 9改性剂8 10润滑剂0 7 1着色剂2阻燃剂1 5 2消烟剂1 0 1 5 PVC树脂平均分子量越大 机械性能越高 耐低温及耐热性越好 但成型温度高 流动性差 加工越困难 综合各项性能 选用K值为65 68的SG 5型树脂润滑剂 石蜡脂肪酸酯等 较小摩擦 增加流动性 改善加工性能 防止物料与加工设备之间的粘连 稳定剂 锌基无毒热稳定剂 PVC树脂属于热敏性材料 温度搭100 C就开始放出氯化氢 170 C降解速度加快 出现变色乃至变质 因此常用的稳定剂有盐基性铅盐 金属皂类以及复合稳定剂等 着色剂 钛白粉 优良的紫外线遮盖力和光稳定性改性剂 ACR系列 加工级和抗冲击改性剂 提高熔融物料的塑化速度 改善加工性能和制品外观 提高制品的耐冲击性 耐热变形性 填充剂 活性碳酸钙 降低成本 提高刚性及耐热变形性 改善耐候性 较少成型收缩率阻燃剂无机 氧化锑 氢氧化铝 氢氧化镁等 有机卤化物 卤化石蜡等 消烟剂 三氧化钼 MoO3 阻燃与消烟 SHR系列高速混合机结构如下图所示 它是由混合容器 盖 折流板 搅拌装置 排料装置 驱动电机 机座等组成 混合容器外附加热冷却装置 一般为夹套 搅拌装置由1 3组叶轮组成 分别装置在同一转轴的不同高度上 每组叶轮的数目通常为两个 叶轮的转速一般有快慢两挡 两者之速比为2 1 快速约为860r min 混合时 物料受到高速搅拌 在离心力的作用下 物料沿混合室侧壁上升 至一定高度时落下 然后再上升和落下 从而使物料颗粒间产生较高的剪切作用和热量 除起到物料混合均匀的效果外 还可使物料温度上升而部分塑化 混合时间较捏合机大为缩短 一般仅需8 10min即可 高速混合机可用于润性或非润性物料的混合 容量范围10 500L或更大 图3高速混合机结构1 容器盖 2 容器 3 挡板 4 高速中轮 5 放料口 6 电动机 7 机座 MechwellLH系列低速冷却混合机混合锅体卧式设计 整个内表面 锅体 锅盖 侧壁 全都由通水冷却 采用迷宫式水流冷却系统 使冷却效率明显提高 并降低水的消耗 所有与物料接触部分为304不锈钢 内表面抛光 放料阀大尺寸放料盘 出料速度快 与锅底完全吻合 无死角 采用气缸驱动 灵活可靠 专用密封圈密封 无泄漏现象 搅拌桨搅拌浆的设计可以使物料在轴向和径向都得到混合 有助于物料的分散和排料 桨叶式设计 桨叶位置和角度可以调节 主轴支撑和密封主轴由混合锅体外的两个自定心轴承支撑 主轴和侧板之间的缝隙由迷宫密封加吹气密封加油封密封组合密封 保证物料不会泄漏 开盖机构开盖机构由手动液压方式 一端由油缸支撑 另一端由气弹簧辅助支撑 不受电源及气源限制 配有安全锁紧装置 手动泵及油缸无漏油现象 驱动采用齿轮减速机进行驱动 输出力矩大 运行平稳 混合机控制器带有自动和手动控制 程序控制由PLC完成 冷却水连接进水口安装有减压阀 可以调节进水压力 进水口安装有水温表 可监控进水温度 当进水温度超过设定温度时 会发出报警 密炼机规格 SM 50 转子转速 30 70r min 蒸汽加热压力 0 5 0 6MPa 混炼塑化时间 4min左右 混炼塑化后料温度 160 170 密炼机密闭式塑炼机是密闭式间歇的塑炼设备 使混合好的物料进一步混合 预塑化 密炼机的基本构造如下图所示 它主要由混炼室 转子 压料装置 卸料装置 加热冷却装置及传动系统组成 密炼机的工作过程大致如下 预混料经加料斗进入混炼室 随着压料装置下降 并以一定压力作用于预混料 预混料在具有一定速比 一般为1 1 1 18 的相向旋转的转子的作用下 在混炼室内得到混合塑化 塑化好的物料经卸料门排出 根据塑料品种的不同 可对混炼室进行加热和冷却 物料在密炼机内受到连续的剪切 撕拉 混合 塑炼作用 转子也可制成各种特殊形式 使预混料做极为复杂的运动 提高塑炼效果 料筒及螺杆料筒及螺杆材料均为38CrMoAlA优质氮化钢氮化层深度 0 4 0 7mm 氮化硬度 螺杆850HV 料筒930HV螺杆直径 小头45mm 大头100mm螺杆长度 985mm螺杆转速 0 45rpm螺杆螺棱表面粗糙度 0 4um料筒内表面粗糙度 0 4um2 加热系统 加热器 A 机筒采用3组加热器 机头另备5区加热器B 加热电源 3 AC3800V 50HZ C 加热器外覆不锈钢安全罩3 冷却装置A 机筒用2组离心风机冷却 150W 区B 风机电源 3 AC380V 50HZ SJSZ45 100 4 主电机电机功率 15KW电机与主机一体安装电源 3 AC3800V 50HZ 电机同步转速1500rpm5 定量加料装置及料斗 不锈钢圆形料斗 定量加料方式 螺杆式定量加料定量加料调速方式 0 75Kw变频调速6 机头联接法兰 锻45 钢精加工内衬镀硬铬而成 与机头内六角螺栓联接表面发黑处理7 电气控制柜 电源 3 AC380V 50HZ变频调速器 希望集团森兰变频器温度控制 8区 数字式温控仪独立电控柜 1 温度控制温度过低 塑化不良管材力学性能和外观较差 经分流器支架后熔接痕明显和熔接处强度低 PVC热稳定性较差 温度高会发生分解 变色 烧焦 2 螺杆冷却 螺杆温度 一般控制在80 100 之间 3 螺杆转速 双螺杆挤出机15 30r min 4 定径的压力和真空度管坯离开口模时必须立即定径和冷却 内压外定径法管内通压缩空气使管材外表面紧贴定径套内壁定型并保持一定圆度 压力 一般压缩空气压力范围在0 02 0 05Mpa真空法定径真空度约为0 035 0 070MPa 5 牵引速度牵引速度应与管材的挤出速度密切配合 正常生产 牵引速度应比挤出线速度稍快1 10 生产操作 1 开机前的准备1机头和定型套的安装2温度的设定3挤管生产线的检查 2 开机 3 停机 配方设计原则1满足性能要求如对PE阻燃电缆料 客户要求氧指30 以上 无卤低烟 只能选用金属氢氧化物类为主阻燃剂 而且加入量要大2保留原有性能3不影响其他助剂4具有可加工型5与树脂相容性好6环境卫生性好7不影响制品颜色8价格低 来源广相容性原则溶度参数相近原则极性相近原则结构相近原则结晶能力相近原则表面张力相近原则黏度相近原则提高相容性方法1偶联剂表面处理2加入相容剂3加入交联剂4其他 表面活性剂处理等 一塑初混合法1高速混合机2捏合机3其他混合机二塑料熔融混炼法1开炼机2密炼机3挤出机三提高塑料配方中各组分均匀性方法物料预处理表面处理 提高混合均匀性加料顺序1润滑剂后加入 防止加入后降低物料间摩擦 影响混合效果对于吸油性大的无机添加剂 应后加入 如在有DOP和时 由于CaCO3的吸油性较大 应在DOP与物料充分混合后加入 对于易分解的热敏性添加剂 后加入 防止分解对于高填充配方 一次性加入填料很难均匀混合 可先在主料口加一半 熔融均匀后 通过测料口再加入另一半改进工艺条件1升高温度可促进物料间扩散和对流作用 2提高转速增大对流作用 改善混合均匀性 提高无聊剪切作用 谢谢 RPVC管材抗冲击性能 抗冲击性能 抵抗冲击负荷作用的能力 原因分析 RPVC管材抗冲击性能差 一 配方及混料工艺不合理1 填料过多2 抗冲击改性剂添加种类 数量3 稳定剂过多或过少4 外润滑剂用量过多5 热混加料顺序 温度设值以及熟化时间对型材的性能也有决定性的因素二 挤出工艺不合理1 物料塑化过度或不足2 机头压力不足3 螺杆转矩太低5 牵引速度与挤出速度不匹配三 模具设计不合理 1 填料过多在以前的配方体系中多数是填加重钙 其目的是增加刚性和降低成本 但重钙由于本身粒子形状不规则而且粒径比较粗与PVC树脂本体的相溶性差 所以其添加份数很低 而且份数增大时会对型材的色泽和表观造成影响 现在随着技术的发展 大多采用超细轻质活化碳酸钙 甚至是纳米级碳酸钙 其不仅起到增加刚性和填充的作用 而且还具有改性的作用 但是其填加量并不是无限度的 其比例应该加以控制 现在有些厂家为了降低成本将碳酸钙加到20 50质量份 这大大降低了型材的物理力学性能 2 抗冲击改性剂添加种类 数量抗冲击改性剂是在应力作用下 能够提高聚氯乙烯破裂总能量的一种高分子聚合物 目前硬质聚氯乙烯的抗冲击改性剂的主要品种有CPE ACR MBS ABS EVA等 其中CPE EVA ACR改性剂的分子结构中不含双键 耐候性能好 适宜做户外建筑材料 它们与PVC共混 能有效的提高硬聚氯乙烯的抗冲击性能 加工性 耐候性及在一定范围内提高焊角强度 在PVC ACR共混体系中 ACR可显著提高共混体系的抗冲击性能 同时 核一壳 粒子可均匀分散在PVC基体中 PVC是连续相 ACR是分散相 分散在PVC连续相中与PVC相互作用 起到加工助剂的作用 促进PVC的塑化和凝胶化 塑化时间短 具有很好的加工性能 成形温度和塑化时间对缺口冲击强度影响较小 弯曲弹性模量下降也小 一般用量在5 7质量份 经ACR改性的硬PVC制品有优良的室温冲击强度或低温冲击强度 而经实验论证 ACR与CPE相比抗冲击强度要高30 左右 因此在配方中尽可能采用PVC ACR共混体系 而用CPE改性且用量低于8质量份时往往会引起型材发脆 3 稳定剂过多或过少稳定剂的作用是抑制降解 或与释放出的氯化氢反应以及防止聚氯乙烯加工时变色 稳定剂根据种类不同用量也不同 但总的一点来说 用量过多会推迟物料的塑化时间从而使物料出口模时还欠塑化 其配方体系中各分子之间没有完全溶合 其分子间结构不牢固造成 而用量过少时会造成配方体系中相对低分子物降解或分解 也可以说成过塑化 对各组份分子间结构的稳固性造成破坏 因此稳定剂用量多少也会对型材的抗冲击强度造成影响 过多或过少都会造成型材强度降低引起型材发脆现象 4 外润滑剂用量过多外润滑剂与树脂相溶性较低 能够促进树脂粒子间的滑动 从而减少摩擦热量并推迟熔化过程 润滑剂的这种作用在加工过程早期 也就是在外部加热作用和内部产生的摩擦热使树脂完全熔化和熔体中树脂失去识别特征之前 是最大的 外润滑剂又分前期润滑和后期润滑 润滑过度的物料在各种条件下都表现为较差的外形 如果润滑剂用量不妥 可能造成流痕 产量低 浑浊 冲击性差 表面粗糙 粘连 塑化差等 特别是用量过多时 就会造成型材的密实度差 塑化差 而导致冲击性能差 1 口模截面设计不合理 尤其是内筋的分布和交界面角度的处理 这样会造成应力集中现象存在 需要改进设计和消除交界面处的直角和锐角 2 模头压力不足 模头处压力大小是直接受模具的压缩比 特别是模具平直段的长度来决定的 模头的压缩比太小或平直段太短都会造成制品不致密 影响物理性能 模头压力的改变一方面可以通过改变模头平直段长度来调整流料阻力 另一方面在模具设计阶段可选择不同的压缩比来改变挤出压力 但必须注意机头压缩比要与挤出机螺杆的压缩比相适应 还可以通过改变配方 调整挤出工艺参数 增加多孔板来改变熔体压力的大小 3 对于因分流筋汇合不良造成的性能下降应适当增加筋与外表面 筋与筋汇流处的长度 或者增大压缩比来解决 4 口模出料不均匀 造成型材壁厚薄不一致 或者密实度不一致 这也就造成了型材两个面之间的力学性能上的差别 我们在实验时有时冷冲一面合格一面不合格 也恰恰证明了这一点 至于壁薄等非标型材这里就不再多说 5 定型模的冷却速率 冷却水温往往没有引起足够的重视