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型材配方设计与加工工艺在塑料门窗型材生产中，往往因为型材的外观出现一些问题造成产品质量不合格，不能正常生产，例如型材的外观质量不好、型材的截面尺寸超差、型材弯曲度大、经常卡在定型模具中或挤出型坯边部流速过快，造成波浪边等问题。虽然这些并不是大问题，在实际生产中经常出现，但对于生手，如解决不当，就会严重影响生产的正常进行。遇到这些问题应认真地分析一下毛病出在那里，找到了毛病所在，问题也就迎刃而解了。但情况往往是错综复杂、是多方面的，要逐一排除。1型材外观质量问题经常出现的影响型材的外观质量主要有划痕、收缩痕、麻点、杂质。1划痕挤出生产中型材表面出现连续的划痕一般是挤出模具和定型模具所造成的。首先分析确定划痕是由那个部位造成的，简单方法是在挤出生产中将定型模与机头模具分开距离，观察物料从挤出模具挤出后的型材是否有划痕。如果没有，那肯定是通过定型模具产生的划痕。打开定型模具找到划痕产生的地方，问题往往出现在定型模具真空缝中，由于塑化的物料存在塑化不均匀的部分或分散不均匀的助剂等，在挤出中会从塑化的型坯中分离出来，被吸附在真空缝上，造成对所通过的型坯的划伤。对于这种情况，只要将夹在真空缝中的杂质清理干净，划伤也就解决了。有时因杂质坚硬会造成定型模具中定型面的损伤，应该用很细的砂纸（目以上）将损伤的表面磨平。千万不能鲁莽行事，否则会造成模具的根本性损坏。如果发现划痕产生在挤出模具中，一般都是因物料中的杂质卡在机头模具中造成的。不要急于拆卸模具，应先在挤出生产中试试是否可以将杂质清除。一般最容易造成划痕的位置在口模出口处，因为口模处缝隙小，最容易卡住杂质。还有当物料进入口模时压力升高，物料中的各种助剂与树脂相容性随压力升高而变好。当物料流出口模时压力迅速下降为零，少量的助剂就会从物料里析出到型材的表面，物料在出口模时会出现高分子材料特有的熔体出口膨胀现象，型材表面的析出物被刮在接近口模出口处，造成口模出口处光洁度下降，严重时就会划伤型材型坯。对于这种情况，可以采用厚铜质小片小心地插入到口模内将吸附物刮掉。如果多次处理仍无效，可能吸附物的位置靠里面难以清除或者是杂质卡在口模进口处，只能通过拆模清理杂质。在正常生产操作中，模具的光洁度是影响型材表面质量的关键因素。在维修中应特别注意，严防划伤模具内部、定型模具的表面，尤其是口模平直段。如需要打磨，必须用很细的砂纸（如用目以上的砂纸）打磨，打磨后还应抛光处理。析出物质多且常被吸附在模具表面的原因，一是模具不够光滑，尤其是口模平直段应达到镜面的光洁度，口模出口处应有一个的圆弧角以减少因直角对物料的阻力。二是配方中润滑剂以及在加工中熔化的助剂与树脂相容性较差，易析出。析出时将粉状助剂如填料、钛白粉等带出。其中具有外润滑作用的助剂和树脂相容性较差，析出情况最严重。降低这些助剂的用量可相应减少析出。但应在不影响挤出加工正常进行为前提。一般生产中物料或多或少都有析出，如果模具内部光滑，少量的析出并不影响正常生产。如果模具内部粗糙，析出物的积累就多，型材外观质量也就难以保证。往往新的模具更容易造成划痕，这是因为模具的光洁度还不够高，使用中，物料的挤出流动过程也是对模具的抛光过程，模具的光洁度高了，划痕就相对少了。2收缩痕收缩痕不同于划痕，它在型材表面呈光滑的凹痕。有时用手摸不到但在光线下可以看到。产生原因主要是型材内腔室中的内筋在冷却收缩时拉动了外表面。内筋对于型材的物理、力学性能和塑料门窗的使用性能起着非常重要的作用。内筋的冷却定型是靠外壁冷却定型的间接定型，在内筋相连外壁表面在冷却定型后出现凹痕，原因有两个一是内筋壁过厚，一般内筋的壁厚应是型材外壁厚度的，壁厚收缩力大；二是外壁冷却真空定型吸附力小。为了避免内腔室筋收缩造成表面的凹陷，可减薄筋的厚度以减少其收缩力。加大表面的真空冷却时真空度和冷却速度，也可以避免出现外壁被内筋拉出的凹痕。此外，加工工艺条件，特别是口模的温度、挤出速度、牵引定型速度、真空度都是影响型材正常定型的因素，例如挤出速度与牵引速度的协调，牵引速度低，型材壁厚，出口膨胀大，贴定型模具力也大，有利于型材的定型。相反，型材出口尺寸小，靠真空力也难以正常贴在定型模具上定型。口模温度高，物料粘度低，容易被真空吸附冷却定型。但物料温度高，收缩也大，出口膨胀小，也是不利的因素。内筋的正常冷却定型不能看成是小事，内筋弯曲不直不仅影响型材外观质量，也影响型材内在质量，往往会因冷却不均匀，产生内应力。内应力的存在会造成型材的物理力学性能如低温冲击性能的不合格或造成型材的弯曲变形。内筋弯曲的主要成因是模具中内筋部位出料速度快于周围外壁的挤出速度；内筋壁薄甚至破裂的成因则是内筋出料速度低于周围外壁的挤出速度被外壁拉薄或拉裂。内筋斜的成因有工艺上操作的问题如冷却定型时口模出口的型坯与定型模具不在同一轴线上，冷却速度不均匀（有水的问题也有模具的问题）等，也有模具中物料流动分配状况的问题，总之要综合分析解决。3麻点和杂质麻点和杂质是由物料中的挥发物（多为水分）和不熔化的杂质造成的。这些杂质和挥发物来自两个途径，一从原料来，树脂、稳定剂、改性剂、填料等。树脂中的杂质和挥发物在国家标准中有明文规定，进厂时应检验是否合格，特别应严格控制树脂的含水量、黑、黄点和晶点数。各种助剂的质量也是麻点和杂质的主要来源。一个企业应建立起严格的质量管理体系，从进厂的原料检验开始。否则出现事故，难以找出问题出在哪里，拖延了解决问题的时间，造成不应有的损失。除了原料带来的麻点、杂质外，有时也因生产操作不当造成麻点、杂质增多，如配料、混料、运输时混进其它杂质。在掺入回收料时应特别注意不得将已分解变色或污染的回收料加入，生产中这种因小失大的现象经常出现。此外，在混合物料后应将物料过筛，除去大颗粒物质。同时注意在整个生产过程中防尘、防水，保持生产环境的整洁和对废品的及时回收处理。杜绝和减少由各个生产环节带进杂质。再就是在高速捏合物料时，水分挥发后未及时排出却被冷凝在锅盖上，高速捏合中微细粉末如钛白、碳酸钙遇到后被吸附，混合干燥结成颗粒。它们是不熔化的无机物质，混入物料中难以与分散，从而造成型材麻点出现。解决的方法用含挥发物低的树脂；及时将挥发物排出高混锅外；及时清理高混锅，特别是锅盖内部。2型材的截面尺寸在模具调试正常后的实际生产时，经常出现型材的截面尺寸超差，这是因为挤出中物料流经机头模具、定型模具是一个动态的过程。它是与物料的粘度、流动性能和挤出机产生的压力和模具各个截面上所产生的阻力有关，也受生产环境和冷却水温度的影响。1操作的原因牵引机的牵引速度与挤出机挤出速度的协同问题。牵引速度偏高，往往造成型材截面尺寸偏小；壁厚偏薄，型坯通过真空定型模具时，充不满模具，真空度也难以达到工艺要求，造成型材表面不平，截面尺寸偏小。牵引速度偏低，容易造成堵模。壁厚偏厚、胶条，毛条安装处尺寸偏小。挤出速度与冷却定型能力协同。当挤出速度大于冷却定型能力（包括冷却水温度过高）时，挤出型材通过冷却定型模具后未能完全定型，在定型模具外仍有较大的冷却收缩，使截面尺寸发生变化。一般来讲，一套模具设计时有其最佳的生产速度，降低冷却水的温度有利于生产速度的提高，但温度过低也会因冷却速度过快，高分子分子链的运动迅速被冻结而产生内应力，造成型材一些性能指标的下降，如冲击强度。因此应根据模具设计的最佳速度生产。同样，可以利用改变局部的冷却速度改变型材该处的尺寸，例如胶条安装处开口尺寸偏大，可以加大该处的冷却水的流速，加强冷却使开口尺寸变小。一般型材从冷却定型模具出来时表面温度应在。物料的配方与挤出温度、速度的协同。在正常生产中，物料的配方是很少改变的，也应尽可能不变，因为配方的改变往往会造成生产工艺条件的变化，模具也要随之做适当的调整以适应因配方改变造成物料的流动性能的变化。有时物料的配方并没有改变，而物料的流动性能有变化。也会造成生产的不稳定，应检查各种助剂、树脂质量是否合格；检查配料、捏合操作是否符合规范；检查挤出中温度、速度设定是否合适，检查实际指示温度和物料的实际温度是否一致。一个配方有其适应的最佳温度和挤出速度，因此，生产中往往因为挤出温度、定型温度的变化或挤出速度、牵引速度的变化使型材的质量产生变化。2模具的清理维护工作模具的维护保养十分重要，直接影响着正常生产的进行，应有专门技术人员负责。每次更换下来的模具都应认真清理，涂油保护。对于有磕碰有伤痕的模具应仔细修复，抛光处理。在挤出生产中，因杂质堵塞在模具中造成物料流速变化，使型材截面尺寸发生的变化，只要清理了杂质，生产也就正常了。注意清理时一定使用铜制工具，小心操作避免模具损伤。3型材平直度和弯曲度型材平直度是指型材截面上各个面的相互水平和垂直的问题。型材的弯曲度是指米长的型材的翘曲程度，国家标准88141998门、窗框用聚氯乙烯（）型材中规定将米的型材侧边平放在平台的面上，用塞尺测量试样的底边与平台的最大距离，不得大于20。平直度和冷却效果与牵引的压紧度有很大关系。当挤出模具挤出型坯各个截面上的流速基本相同时，往往是因为型材在冷却定型模具中尚未完全真空被吸附冷却定型；或因冷却不均匀使各面收缩速度不同导致型材变形。简单的方法是用双手摸一下从冷却水箱出来的型材，其温度应略高于体温，各个面的温度应相同，如温度过高或各个面的温度不同，表明冷却定型有问题，应及时调整。各个面的真空度对各个面的定型也起着关键作用，也是造成型材变形的主因。此外，型材内腔筋的收缩也往往可以拉动外壁变形。3型材的弯曲主要是由于以下原因造成、型材壁厚不均。物料流经模具两边速度有偏差，就会形成型材壁厚偏差，导致型材两面收缩不一，致使型材弯曲。这种情况应调整模具物流在各壁的流速，如果强制定型当然也可将型材调直，但不是最佳的方法，仍会存在较大的内应力，经存放或日晒往往还会使弯曲还原。、挤出生产线各设备生产中心线不在同一轴线上。检查挤出机、模具、各段冷却定型模具、牵引机、收集架的中心轴线是否在同一轴线上，尤其是各段冷却定型模具，包括真空定型模具和水冷定型水槽中的定型过桥的同轴性以及冷却定型模具与牵引机（包括牵引机前后导向辊）上下、左右应在一条中心线上。、型材各面冷却速度不均匀。型材在冷却定型模具中应得到均匀、充分的冷却，如各面冷却速度不一致，在出定型模具后会导致型材弯曲。应经常检查定型模具冷却水道是否畅通，尤其在水质较硬的地方，应月清理一次定型模具的水道。同时也应检查真空道是否畅通，各面真空吸力不同也会影响型材的定型。冬季环境温度低，型材的冷却速度相应较快，如模具冷却速度有差异就更容易造成型材的弯曲。如型材偶然出现小量的弯曲，可以通过安在牵引机前的校正加热板选择性加热来解决型材的弯曲往哪边弯加热那边。见图。如仍无法解决，则应从上述问题一一查找。4黑、黄线黑、黄线的出现，往往由于物料在模具某个部位滞留时间过长，被分解变色，再经过此处的物料又被分解变色，形成型材的条状黄、黑线。出现这种情况应立即停止生产，将模具拆开检查，清理分解物，并将该处进行抛光，涂上硅油再用。如果经常在一个位置出现黑、黄线，就应认真分析一下模具此处的结构是否合理，是否有阻碍物料流动通过的部位。5波浪边波浪边往往是边缘的物料流速大于整体型材的流速造成。即边缘物料流速快于中心物料流动时，依靠牵引力拉直型坯定型时边缘仍然出现的波浪边。边缘速度过快的原因有三一是边缘处温度较高，物料在该处粘度下降，流速加快。采用降低边缘处温度即可解决。二是物料的流动性突然变化。正常情况下，由于物料流动的边缘效应，边的流速总比中心流速低，在设计模具流道时大都采取了加大边缘流速的措施，在配方确定后，经过模具调试修整使各部位流速匀一。但当物料的流动性增加，边缘的流速会明显比中心流速增加的多，造成波浪边现象。物料流动性的突然变化，往往是由于配料的不准确和原料质量变动造成。三是模具问题，在边缘处物料流速过快，应适当降低该处的流速。总之，在实际生产中往往会遇到一些难以预料的问题，只要我们注意观察，认真分析，积累经验，并不难解决。3型材低温冲击性能的改善和提高塑料门窗的异型材的低温冲击强度是异型材生产厂日常重要的检验项目，也是塑料门窗质量控制的重要指标。影响塑料门窗的异型材的低温冲击强度的因素很多，作为异型材生产厂来讲，应从三个方面来分析解决一、原料和各种助剂质量波动；二、生产加工工艺控制的变化；三、生产配方不合理。一些厂家往往把型材的低温冲击性能不好简单归结到配方的问题，频繁地调整配方，这可不是解决问题的首要方法。工厂使用的配方一般是经过筛选和生产检验被认为是合格的，配方调整往往会造成生产工艺的变化，有的还会造成物料在模具中流动的变化，甚至会给生产带来一系列的变化。正确的方法应按上列顺序查找、排除。一原料的质量问题1树脂的主要检验指标是外观；粘数（或值及聚合度）的测定；表观密度；增塑剂吸收量的测定；挥发物（包括水）含量的测定；筛余量的测定；“鱼眼”数的测定；水萃取液电导率的测定；杂质粒子数测定；残留氯乙烯含量测定及白度测定（主要指标将在后面介绍）。树脂影响塑料异型材低温冲击强度的主要因素是粘数（或值及聚合度）、挥发物（包括水）含量、杂质粒子数。我们一般采用检测树脂在稀溶剂中的粘度（聚氯乙烯树脂稀溶液粘数的测定）来考察树脂的聚合度。树脂按聚合度大小划分为型树脂。聚合度大的树脂平均分子量大，其强度也大，但加工困难，适合加入增塑剂生产软制品。而聚合度小的，树脂的分子量也小，其强度也小，加工时流动性好，适合加工生产硬制品。加工异型材通常使用、树脂，也就是聚合度为的树脂。聚合度过小，的分子链短，影响型材的抗冲击强度。树脂的聚合度大小，也直接影响着正常加工生产的进行，同时也对最终制品的物理力学性能如拉伸强度、冲击强度产生影响。有人做过实验，用不同厂家生产的同一种牌号，同一级别的树脂制造型材、加工塑料门窗，虽然加工工艺相同，但型材的拉伸强度、冲击强度和焊接门窗的焊角强度却有不小的差别。这其中除了树脂测定的准确度外，也可能存在其它方面因素。树脂的挥发物含量应小于，杂质和挥发物含量增加往往造成型材质量下降，反映在所生产型材的截面上就会出现泡孔或表面出现麻点，这些泡孔和麻点往往是受冲击时的应力集中点。树脂的含水量过大，会给物料的高速、高温混合带来麻烦，也会对型材的质量产生较大影响，尤其是型材的抗冲击能力上。挥发物（包括水）含量的测定并不复杂，各厂应建立起入库检查挥发物含量的制度，可以有效地防止质量的波动。2助剂树脂在加工中需要加入各种助剂，这些助剂的质量都会影响型材的质量，其中使用量较大的热稳定剂（份）、冲击改性剂（份）、填充剂（份）对型材的质量影响较大，但也不能完全排除小用量助剂的质量，如润滑剂使用过量，会造成物料通过机头模具分流梭后汇合困难，产生合模缝，严重影响型材的强度，对焊角强度影响也很大。加工改性剂则影响物料的塑化均匀度、影响物料的成型能力，也不容忽视。热稳定剂质量的主要指标是有效成分的含量，如使用复合铅盐，铅和有效成分的含量就是一个重要指标，它直接影响树脂在加工中的稳定性；复合铅盐中润滑剂的含量和水分、挥发物含量对正常生产也有一定的影响。目前我国各厂的复合铅盐稳定剂差异较大，应认真筛选使用。多数型材生产厂都使用作为冲击改性剂，是由聚乙烯氯化得到的，氯化的程度直接影响其性质，当氯的含量达到时，聚乙烯转化成为高弹体，是我们所需要的冲击改性剂。当氯的含量超过时，氯化的聚乙烯的性能则接近聚氯乙烯的性能。目前使用的冲击改性剂为氯含量的产品，氯的含量过低或过高都影响改善冲击性能的作用。此外，在氯化聚乙烯的生产过程中往往加入无机粉末作为氯化聚乙烯的成粒剂，这些无机粉末并不起冲击改性作用。过量加入能使生产氯化聚乙烯的成本降低，但严重影响的冲击改性作用。异型材配方中的填充剂一般都使用碳酸钙，碳酸钙的种类较多，轻质碳酸钙是人工合成品；重质碳酸钙是由天然矿石磨细加工而成；胶体碳酸钙则是在合成轻质碳酸钙过程中用硬脂酸与碳酸钙共沉淀产生的一种活性碳酸钙。碳酸钙的一个重要指标是细度，粉末越细比表面积越大，与聚合物接触面也就越大；表面活化能相应就大，容易自聚成团，不易分散在聚合物中。因此，超细的碳酸钙都应是经表面活化的、与聚合物易分散的产品。目前在塑料异型材生产中普遍使用的碳酸钙是活性轻质碳酸钙，细度为目；超细的可达目。碳酸钙在异型材中主要作用是降低成本，对型材的刚度也有一定的提高，但对低温冲击性能有较大的负面影响。碳酸钙的细度、表面活化度、水分含量和白度是重要的质量指标。总之，原材料的质量变化往往是型材质量波动的首要因素，因此，建立进厂原料主要质量控制指标的检测制度是十分必要的。将不合格的原料挡在厂外，可以减少许多质量问题的发生。二生产工序的工艺控制在生产型材的生产工序中，配料、高混和挤出成型三个工段对型材质量特别是对低温冲击性能影响较大。1配料配料是对各助剂按配比用量称量配制的过程。称量的准确与否对加工和制品质量有很大的影响。一般采用复查方式（即检查所配制物料总重）来检查称量的准确性。复查发现有问题的物料，一律不能使用。以免影响加工过程和制品质量。高混是将配置的物料按工艺要求，依次与树脂高速混合。在此过程中，在高温、高磨擦、高剪切的作用下，树脂细小颗粒、助剂均匀混合，水分和挥发物挥发，低熔点助剂熔化包覆在树脂表面或被树脂吸收。在此过程中，一般是通过调整混合温度控制混合质量，通常在结束高速混合进入低速冷却混合，冷却到时出料。温度的高低决定混合时间的长短，结束高混的温度过高，不仅耗时耗能，且易造成物料分解变色。温度低混合时间短，达不到很好的混合效果。此外，冷却混合的出料温度过高，物料容易结块分解；温度过低，影响混合效率。高速混合与低速冷却混合的时间应相匹配，严格掌握。同时应注意不能因低速冷却时间长而将两锅料加在一起混合冷却，那样会因加料过多影响混合质量。2高混混合工序中常出现的问题是高速混合出料温度不准和高速捏合机的桨叶由于长期使用（年）磨损，混合质量达不到要求。第一，应该经常用水银温度计检查校对温度传感器和显示表，以保证混合物料温度的准确。第二，高速捏合机桨叶磨损后表现为高混时间延长，当混合时间长到开始的一倍时间时，就须更换桨叶了，不然对混合效率和混合效果都有很大影响。3挤出成型挤出生产过程中，物料的塑化质量和熔体成型后的冷却定型工艺控制是影响异型材的主要因素。物料的塑化质量主要是由温度控制、挤出机转速、喂料螺杆转速比、挤出机扭矩及机头压力来决定的。温度控制应在之间，温度过低不利于塑化，挤出机转动扭矩过大，物料较生，不易成型。温度过高，物料分解严重。冲击改性效果也和加工温度有很大的关系，最佳加工温度应在。但不同的设备，温度控制也不相同，仅以某厂双螺杆挤出机的温度分布为例一区、二区、三区、四区、汇合芯处、机头、。机头前物料压力在，挤出机转动扭距在允许最高扭距的。真空排气压力在。熔融的物料冷却过程中，大分子从运动状态被冷却冻结固定下来。为了避免冷却不均造成应力，不仅要求四周冷却速度均匀，而且要据挤出速度确定冷却速度。冷却速度过慢，有利于大分子的舒展，减少内应力的产生，但不利于高速挤出的要求。冷却速度过快，容易产生内应力，不利于耐冲击性能的提高。如果冷却效果不好，型材进入牵引机时容易变形。型材的冷却速度一定要与挤出速度匹配，一般型材在出冷却水槽后温度在较为合适。另外，挤出成型的环境温度对型材的耐冲击性能也有一定影响，冬季室温低，挤出的型材容易发脆；夏季室温较高，挤出的型材耐冲击性能相对来说就较高。三模具和配方模具与配方问题一般在试生产时表现突出，在正常生产时出现的型材耐低温冲击性能不好往往是由于原辅材料和加工工艺条件的原因，但修正模具与调整配方也能部分弥补其不足。1模具模具在试模修整时应当注意对内腔室筋的修整，往往由于筋在冷却收缩时在与腔室壁面接触点处产生应力集中点。模具中的压缩比是影响物料在模具中流动汇合后合模缝强度的关键，也是影响型材冲击强度的重要因素。物料在模具中的流动状态对制品性能影响很大。好的模具，物料在其中流动应是平稳的层流，无涡流现象。大分子链在流动中的内应力小，制品的强度大。差的模具，不仅生产不稳定，而且制品的力学性能也差，经常要用配方来调整，造成成本升高。当然，截面形状和壁厚也对型材的低温冲击性能有很大影响。2配方配方问题多出在冲击改性剂和填料碳酸钙的加入量上。树脂是非结晶的极性高分子材料，由于分子间的极性键使得其刚性强而脆性大，但它又可以与许多高分子树脂和各种助剂相容，使自己的性能发生变化。可是通过加入增塑剂来提高材料的冲击强度的办法是不妥的。增塑剂的作用是减小分子间的作用力，使其变得柔软，增塑剂在增强韧性的同时，却也降低了的拉伸强度、刚性和耐热温度。每加入的增塑剂就会使材料的维卡软化温度下降（维卡柔软温度是塑料异型材的重要指标）。因此，制作塑料门窗异型材时不应该加增塑剂或者加增塑剂的量应小于，否则会严重影响塑料门窗的刚性、拉伸强度和耐热性能。改善型材的低温冲击性能一般加入具有高弹性的聚合物，即冲击改性剂。常用的冲击改性剂有（氯化聚乙烯）、（丙烯酸酯类）、（乙烯醋酸乙烯共聚物）、（甲基丙烯酸甲酯丁二烯苯乙烯共聚物）、（丙烯晴丁二烯苯乙烯共聚物）等。其中、不耐老化，不适宜作塑料门窗型材的冲击改性剂，与粉末状的树脂混合有一定困难，也很少使用。和是塑料门窗型材最合适的冲击改性剂。目前国内较多使用的是，价格低廉，使用方便。但的加入在改变冲击性能的同时也降低了材料的拉伸强度，不利于焊角强度的提高。而在这方面比要好，但价格较高，国内生产的也少。加入冲击改性剂对型材的耐低温冲击能力有明显的提高。加入份以下低温冲击性能都是直线提高的，加入份以上其提高的速度逐步缓慢。因此的用量一般在份，更多的使用量是在份。加入过多的不仅使生产成本提高，同时型材拉伸强度还会下降，焊角强度也会下降。在改善冲击强度的同时对拉伸强度的影响比小，用其制造的塑料门窗焊接性能比要好。碳酸钙作为配方中的填料加入到型材中，可以提高型材的刚性，更主要的目的是可以降低成本。但提高碳酸钙的加入量，又会使型材的冲击性能降低。如果想加入较多的碳酸钙使成本降低，又不更多地降低材料的力学性能和加工性能，往往采用加入表面活化的碳酸钙和超细度的活化碳酸钙，例如加入目轻质活性碳酸钙要比加入目普通轻质碳酸钙，其制成的型材冲击性能要好。增大碳酸钙的加入量，应适当提高的加入量，以弥补冲击性能的降低。碳酸钙加入量在份为宜。此外，润滑剂的过量加入，会导致物料熔体通过分流锥后合模困难，使型材的合模缝强度不高，也是型材耐冲击性能下降的原因之一。综上所述，型材的冲击性能差是综合因素所造成的，应逐一分析，针对问题加以解决百度空间|百度首页|登录网络创业一起努力主页HYPERLINK/HIBAIDU4/DAJIAZHUAN/BLOG博客HYPERLINK/HIBAIDU/DAJIAZHUAN/ALBUM相册|个人档案|好友查看文章硬质PVC管材配方与工艺设计原则2008101723151、选材与配方设计原则硬质PVC管材的配方设计主要有3个方面的工作确定稳定剂系统、润滑剂配合设计和加工改性剂的选用。1）稳定剂系统的确定及用量。铅盐稳定剂是这几种稳定剂中最经济的稳定剂体系，成型加工也最容易，它的热稳定性和润滑性都比有机锡和金属皂类稳定剂好，但有毒性。选择何种稳定剂体系的依据是生产成本和是否有法律法规限制和安全卫生方面的要求。稳定剂的用量主要是根据加工方式确定。如用双螺杆挤出机挤出时，PVC树脂受热过程较短，稳定剂用量比单螺杆挤出机挤出时要少。考虑稳定剂用量时还要留有充分余地，否则当加工温度选择不当、温度失控会因稳定剂量不足而发生PVC分解。2）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。3）加工改性剂的选用。目前用于硬质PVC管材的较好的加工改性剂是聚丙烯酸酯类（简称ACR）。ACR作为加工改性剂主要功能是促进树脂熔融、改善熔体流变性能。4）填充剂。选择适当的填充剂和填充量，能使硬质PVC管村获得较高的冲击强度和撕裂强度，并能降低成本。5）着色剂。硬质PVC管材常用的着色剂是颜料，主要品种有钛白粉。钛白粉即二氧化钛，在阳光下非常稳定，不溶于稀硫酸，耐热性好，着色遮盖力强，是白色颜料中最优良的品种。炭黑。炭黑可单独作为着色剂，也可配合其他着色剂调制成灰色或咖啡色。酞箐蓝。酞箐蓝是一种有机颜料，无迁移性，遮盖力强。2、工艺设定原则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），这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。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008009MPA。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，它的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状物要经过冷却，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。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。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200533KPA，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。（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13PVC塑料配方设计概要作者请作者留言来源精细化工上篇聚氯乙烯波纹管制造下篇PVC双壁波纹管配方百度空间|百度首页|登录PVC型材生产过程管理2009101916411、原材料的质量控制原料控制是型材产品摄影师控制的源头。一般来说，原料、助剂的采购应选大型、质量稳定的厂家，其产品各项指标须满足甚至高于型材生产配方要求。一旦选定，就不要轻易变更，以免发生质量波动。同时，型材生产企业也应当具备基本的原料的检测手段，对原料助剂影响型材摄影师的关键性能，如PVC的K值、粘度值，CPE、ACR中挥发成份（包括水分）CACO3的活化度，CPE中的氯含量等性能指标进行检测。一旦发现质量问题，该批原料或助剂就不能投放到生产线中。防止对产品千万质量影响。2、挤出生产中的的质量监测国家对型材的十十项性能有明确规定，生产企业大都具备诸如对型材外观质量（如低温落锤试验、尺寸变化率、热状态、焊角强度、耐老化性能）有检测手段，然而一些企业对层层把关的检测却重视不够，使检测设备、人员形同虚设。质量问题不能随时检出，或者即使检测出来也不能及时采取有效措施，造成质量得不到保证。这就违背了我们的初衷，失去了质量保证体系的意义。产品质量得不到保证，张扬自己的质量保证体系就是一种欺骗，而欺骗或可得逞于一时，终究是不能长久的，一旦被用户识破、发现，企业的信誉就会丧失。损失将是巨大的，再打出什么招牌也难以挽回。因此说，企业取得了质量谁后更应加强自律，严肃生产要求，以优质产品树立良好形象。通过对检测结果的分析，找出产生不合格的根源，对影响型材生产的因素进行分析，不断积累生产经验，为采取有效的纠正预防措施提供重要的证据，是质量监测的出发点。如冷冲不过关，要从原料质量混料质量以及挤出加工工艺分析原因，逐项排查，探究存在的问题。我们曾经有过这样的经历某年冬季，正常生产的80框，切割时出现了崩料现象。冷冲试验时，由正常的10个破0个突变为10个破3个。开始，我们怀疑是物料塑化不良造成的，于是在挤出操作中提高了机头加热温度，甚至物料已出现表面煳料，但内部并未完全塑化。后经提高加料温度，问题才得以解决。此例可以告诉我们，在生产中，要通过型材性能检测，去发现和解决问题，总结经验，完善技术工艺条件，提高生产效率，保证产品质量，促进质量管理体系更加完善。完善管理制度，是强化质量管理的必须对于企业来说，无论原料助剂还是型材产品，都要严加管理。对型材的贮存、搬运等过程严格要求，保证型材产品质量的持续完好性，防止将不合格品销售给用户。如在型材储存时，应尽量保存在避光、通风、避雨的环境下，同时，型材码放高度应不超过1米，距热源不小于1米。在型材搬运过程中，要注意对产品外在质量的保护，野蛮装卸或运输不当，会千万型材勒伤、扭曲变形。模具对型材的质量有着重大的影响。其影响不仅体现在模具本身的设计上，也体现在日常对模具的管理之中。一些企业生产时间虽然不长，但模具却出现了许多问题。这些问题大由于缺乏管理经验，日常维护保养不够造成的。因此，企业应建立一套完善的模具管理规定、使用规定和维护保养制度如建立模具档案，对模具的维修和型材质量情况进行记录和跟踪，定期对模具的尺寸进行测量，观察磨损情况必要时进行维修，以保证型材尺寸的稳定和外观的良好。在ISO9000标准中，突出了顾客满意这一要求。企业要想在市场占有一席之地，首先一条是得到顾客的信任这就需要在服务上下功夫。服务是型材产品的附加值，也是一种无形资产。往往工项服务不到位，就会失去很多客户。体贴入微的跟踪服务又会拓展出很大的市场服务是在树立企业的信誉度、顾客的信任度。让顾客时刻享受到优质的服务，那么市场也就随之被占领了。企业就建立信息通道，通过产品介绍、定单的签订、客户回访等多种形式保持与顾客的沟通，了解顾客对产品质量品种的要求，了解产品在实用中存在哪些缺陷和不足，以便有针对性地加以改进。初中是检验真理的标准。重视用户的回馈，同样是质量保证体系不可忽视的重要内容。开展企业文化建设，推动全员参与质量管理企业本职是物质文明建设，但精神文明建设也不可或缺。一些企业技术人才缺乏，制约着产品质量的提高，于是，就向社会招先人才。这种态度，无疑是积极的，必要的。但是，也是不能忽视企业内部的岗位培训和技术练兵，不能忽视了政治思想教育和爱岗敬业精神的培养树立，要增强企业的凝聚力和向心力。企业的文化建设同样更能够培养出优秀的专业人才。通过企业的文化建设，创造出一个良好的学习环境使员工的主观能动性得到充分发挥，鼓励全员主动参与质量保证活动一方面要发挥专业管理的积极作用利用专业管理的职能带动全体员工整体技能水平的提高，另一方面要组织员工进行业务能力、操作技术的能力培训，开展技术比武等活动，推动企业文化的发展。有了这种氛围，质量意识的培养容易深入，工艺纪律的严肃性就会得到员式的认可并积极参与，质量管理保证体系才能得以真正落到实处。设促进物质文明建设，推进全员参与和质量管理，确保型材质量的长期稳定和提高通过ISO9000质量管理体系谁标志着质管体系各个领域了要求。产品质量得到保证，还须与先进的管理经验融会贯通，应用ISO9000标准中的八项质量管理原则，领导带头，全员参与，从以下几方面去努力1、制定合理的体系文件（包括一系列工艺文件和操作规程），严格质量记录和质量考核；2、生产过程统筹安排、统一管理，以“实验分析研究应用”的工作方法找出原料与设备的最佳结合点，确定出最佳的工艺参数，在确保型材质量的前提下，降低产品的成本；3、专业技术人员和检测设备合理配置，以便胜任和承担对工艺、配方的设计、调整和确认；4、密切与供需方的联系与交流，随时倾听客户反映，推进质量管理体系的不断改进；5、以精神文明建设促进物质文明建设，推进全员参与和质量管理，确保型材质量的长期稳定和提高。百度空间|百度首页|登录PVC塑料型材配方设计原则200705041004PVC塑料型材配方设计原则1、树脂应选择PVCSC5树脂或PVCSG4树脂，也就是聚合度在12001000的聚氯乙烯树脂。2、须加入热稳定体系。根据生产实际要求选择，注意热稳定剂之间的协同效应和对抗效应。不同热稳定体系的特点如上表所述3、须加入冲击改性剂。可以选择CPE和ACR冲击改性剂。根据配方中其它组成以及挤出机塑化能力，加入量在812份。CPE价格较低，来源广泛；ACR耐老化能力、焊角强度高。4、适量加入润滑系统。润滑系统可以降低加工机械负荷，使产品光滑，但过量会造成焊角强度下降。5、加入加工改性剂可以提高塑化质量，改善制品外观。一般加入ACR加工改性剂，加入量12份。6、加入填料可以降低成本，增加型材的刚性但对低温冲击强度影响较大，应选择细度较高的活性轻质碳酸钙加人，加入量在515份。7、必须加入一定量的钛白以起到屏蔽紫外线的作用。钛白应选择金红石型，加入量在46份。必要时可以加入紫外线吸收剂UV531、UV327等以增加型材的耐老化能力。8、适量加入兰色和荧光增白剂，可以明显改善型材的色泽。9、在设计配方中应尽量简化，尽量不加入液体助剂，并且根据混合工序要求见混合问题分批按加料顺序把配方分为I号料、号料、号料分别包装。各类配方实例及特点从使用的热稳定剂分类1、有机锡稳定剂配方PVCSG5100份硫醇锡京锡811323份硬脂酸钙12份ACR40112份CPE35810份活性轻钙68份钛白金红石型46份PE蜡051份该配方特点无毒，粉尘污染小，型材焊接强度高。缺点价格高，生产时有味，不能与使用铅盐稳定剂的PVC物料混合使用。2、稀土稳定剂配方PVCSG5100份稀土复合稳定剂46份ACR40112份CPE35810份活性轻钙68份钛白金红石型46份PE蜡0205份该配方特点无毒，型材焊接强度较高。缺点价格较高。3、复合铅盐稳定剂配方1PVCK6668100份复合铅SMS50011FP5份BAERORAPID10F1份BAERODUREST38份活性轻钙5份钛白金红石型5份4、复合铅盐稳定剂配方2PVCSG5100份复合铅HJ3015份硬脂酸03份ACR4012份CPE3510份活性轻钙6份钛白金红石型4份该配方特点生产中铅污染小，加工流动性好，操作简便，价格适中。5、铅盐稳定剂配方PVCSG5100份三盐3份二盐15份硬脂酸钙05份硬脂酸钡05份硬脂酸铅05份硬脂酸05份ACR4012份CPE3510份活性轻钙8份钛白金红石型4份氧化PE蜡03份石蜡03份该配方特点成本低，稳定性好。缺点生产中易发生铅污染，配料操作麻烦。使用的冲击改性剂有CPE和ACR两种，以上列举的均为CPE的配方，我国有许多工厂生产CPE，价格较低。而ACR冲击改性剂在国外使用较多，特点是加工性能好，型材焊接性能好，耐老化好，价格比CPE稍高一些。下面一例为使用ACR冲击改性剂的配方6、ACR冲击改性剂配方PVCK65100份二盐3份硬脂酸钙05份硬脂酸钡05份硬脂酸铅05份硬脂酸05份ACRK125P08份ACRK17505份ACRKM355P6份活性轻钙6份钛白金红石型4份PE蜡02份上列配方仅供参考，企业在确定自己生产配方时还要根据企业的设备能力，各种助剂的来源以及质量稳定情况和价格成本来确定。一旦配方确定后，不要经常改变配方，以稳定生产。配方的改变往往造成物料流动性能的变化，影响模具和挤出工艺控制。PVC型材配方设计与加工工艺200803151733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和紧密型两种。疏松型粒径为0102MM，表面不规则，多孔，呈棉花球状，易吸收增塑剂，紧密型粒径为01MM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LOXL06，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GBT576193悬浮法通用型聚氯乙烯树脂检验标准规定，悬浮法PVC分为PVCSGL到PVCSG8JK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PVCSGL、PVCSG2、PVCSG3型，需要加人大量增塑剂。例如聚氯乙烯膜使用SG2树脂，加入5080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PVCSG4、VCSG5、PVCSG6、PVCSG7、PVCSG8型。如PVC硬管材使用SG4树脂、塑料门窗型材使用SG5树脂，硬质透明片使用SG6树脂、硬质发泡型材使用SG7、SG8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SK700；SK800；SK1000；SK1100；SK1200等。其SG5树脂对应的聚合度为10001100。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135145GCM3之间，表观密度在0405GCM3。视增塑剂含量大小可为软、硬制品，一般增塑剂含量05份为硬制品，525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160210C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120C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3PBOPBSOH20，代号为TLS，简称三盐，白色粉末，密度64GCM。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27份。2二盐基亚磷酸铅分子式为2PBOPBHPO3H2O，代号为DL，简称二盐，白色粉末，密度为61GCM3。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