探究氯化聚氯乙烯（PVC—C）管材与管件的加工工序

2019-10-29 11:17 来源：钢铁世界网作者：dengys

氯化聚氯乙烯(PVC-C)是聚氯乙烯的氯化产物，它具有比聚氯乙烯更优良的物理化学性能，其最高使用温度可达1l0 ℃ ，大大高丁一般的硬质聚氯乙烯。PVC—C管仅强度高，而且耐热、耐老化、耐化学腐蚀、阻燃性好，也小受水中余氯的氧化侵蚀，是一种十分优良的管道。但PVC-C)JI1T技术难度高，其加T性能荠、加lT温度高、熔体粘度大、容易分解。PVC-C管住国内尚未大最使用，原因是： (1)加T技术尚未突破，包括原材料方和加TlT艺： (2)人们对PVC—C失IJ {缺乏，误认为PVC—C含氯高，具有奇性，住舆论导向上限制JPVC—C管的发。随着我国管道业的发／r4，PVC-C管的优越性越来越被人们所认识，国家标准正住制订之中，施T规范也已经颁布。氯化聚氯乙烯丁1958年由美国诺誉化_T首先开发成功。由它的耐高温、抗腐蚀和阻燃等特性而被广泛应用丁热水管上。与其他热水管相比，氯化聚氯乙烯管具有如下独特的优越性： (1)坚同，抗张强度为PP—R管的1．7倍：(2)管材管件为同种材料，可粘接，方便可靠，无需专用T具：(3)阻燃性好，氧指数可达6O，足一般塑料管材所望尘莫及的，冈此，氯化聚氯乙烯管还被广‘泛应用于高压电力电缆保护套管和消防用喷淋管； (4)耐高温，Ilj寸腐蚀，小易透氧，挂水滴，被广泛应用于化丁行业，尤其足氯碱行业用于输送和排放高温酸、碱液体：(5)导热系数低，为PP—R管的63％；(6)热膨胀系数小，为PP—R管，PEX管的1／2：(7)不易滋生细菌，细菌滋生率为PEX管的1／60，铜管的1／10：(8)安全使用历史最K。研究PVC—C管道的加丁技术，足发展我国PVC—C管道的重要课题。1氯化聚氯乙烯树脂的制备PVC—C树脂是以SG7型或SG8型PVC树脂为原料，通过加氯而制得的。一般PVC树脂的氯含量为58~o左右，而PVC—C树脂的氯含量可达64％~68％，根据国外报道，P V C—C树脂的氯含量最高可达74％，近饱和状态。我国国产的PVC-C树脂，其氯含景一般住64％～67％左右，其中氯含量在66％～6796左右的PVC—C树脂适合生产PVC-C管材；而氯含晟在64％～6 5％左右的PVC—C树脂适合于生产PVC—C管件。PVC—C树脂氯含量的高低，对于PVC—C产品方设计及加TT艺都至关重要。一般来讲，PVC-C树脂氯含嚣越高，其产品的维软化温度越高，加_r难度也越大．主要表现住融体流动性，加T粘度大，颦化困难。

2氯化聚氯乙烯管材、管件的原材料配方设计

2．1 PVC／PVC-C树脂不同配比对产品维卡软化温度的影响PVC—C树脂与PVC树脂分子结构相似，两之间相容性好．可以以任意比例相混合。在配方巾，PVC-C树脂的质最分数越高，所得产品的维软化温度也越高。PVC—C树脂住方巾质最分数的多少与产品维}软化温度基本上线性关系。设100％PVC树脂维譬软化温度为82℃ ，l00％PVC—C树脂的维软化温度为l20℃ ，住其他添加利情况琏本相同的条件下，可住PVC—C／PVC树脂的合比 J产品维软化温度之I 建立如图l所，J 的对关系：

2．2 热稳定剂与PVC—u(1 00％PVC树脂)管材、管件一样，PVC—C管材、管件的加T，也需要在配方巾加入一定量的热稳定荆。由于PVC—C树脂住加T巾较PVC—U更容易分解，冈眦，需要加入较PVC—u更多的热稳定剂。热稳定剂可以选择铅盐，也可以选择有机锡。由1-PVC—C树脂的塑化较PVC—U树脂困难，因此，如果PVC—C管材、管件用于输送饮用水，或住对其维}=软化温度的要求／f 大丁95℃ 左右的条件卜，可以选择铅盐热稳定剂，但最好选择高质量的复合铅稳定剂；如果要求PVC—C管材、管件的维软化温度大r95℃ ，甚至达100℃ 以上，建议最好选用有机锡稳定剂，因为使用铅盐稳定剂很难达到预期的颦化效果，使生产出来的产品，除维卡软化温度能达到预定指标外，其它的性能都很差，这样啕产品是没有实用价值的。而使用有机锡稳定剂其化快，可以解决PVC—C树脂塑化困难的问题，通过内外润渭哜U的调节，使管材、管件达到较好的综合质最指标。合理使用有机锡稳定剂．产品完全能达到国家囱关生活饮用水设符和防护材料的安全性评价标准((；B／1 72l9一l998)所要求的用丁输送饮用水管道的生质最指标。住火国和日本，用丁输送饮用水和纯净水的PVC—C~UPVC—C管道，都使用骨机锡稳定荆，完全能达到荚囤、日本国家所规定的生质景指标。全丁同体钙锌稳定剂，其稳定性平u加T性都较上述2种稳定剂芹得多，能用于加TPVC—C管材、管件。

2．3抗冲击改性剂由丁氯化聚氯乙烯树脂中的氯含景较高，氯具囱较大的极性，因此，如果在酉己方中／f 作有效的抗冲改性，所生产的管材、管件抗冲击性能极差，毫无实用价值。有效的抗冲击改性是PVC—C管材、管件配方设计的关键之一。常用丁PVC-C管材、管件的抗冲改性剂都可以用于PVC—C管材、管件，如CPE，MBS，ABS，抗冲 ACR发最新的PVC／高分子抻性休接枝共聚树脂等，但它们住配办巾所产生的效果足骨芹别的。CPE属部分柏犁抗冲改性刹，价廉，抗冲击改性效果及耐候性也较好，还能降?~PVC—C树脂的融体粘度，改善融体流动性，提高管材的挤出速度。但CPE类似固体增塑剂，会显降?~PVC—C管材、管件的维软化温度；MBS，ABS属粒子分散犁抗冲改性剂，抗冲击改性效果好，对PVC～C管材、管件的维}软化温度影响也较小，但MBS，ABS分子链中含有饱和双健，耐候性较差，小适合户外使用：抗冲犁ACR及PVC／高分性体接枝』L聚树脂分子链rf1／1 含台／1 饱和圾健，耐候性极好，抗冲改性也好，足较为理想的抗冲击改性剂，但价格较高。如管材、管件足在室内使用，对耐候性无较高要求，笔者推荐使用MBS／CPE的混合体作为抗冲击改性荆，可以兼顾产品对维卡软化温度、挤山_嚣、抗冲击改性、耐候性及价格等诸方叫的要求。

2．4 润滑剂PVC—C树脂的融体粘度大，加T扭矩大，化困难，易分解，冈此，对丁内、外润滑剂的选择及配比是PVC—C管材、管件方砹计的又一关键。使用小同的热稳定剂、用／f 同的加T方法，其方巾内、外润滑剂的比足／1 同的。一般来讲，使用铅稳定荆，需要制较多的内润滑荆及适制的外润滑刺；使用囱’机锡稳定剂，则需婴配制较多的外滑剂及适量的内润滑荆；挤出管材需要的内润滑利较注射管件多，而注射管件需要的外润滑剂较挤山管件要多。润滑剂的加入量必须适，不能过多，过多的润滑剂但会影响融体的塑化，而且，由丁润滑剂的熔7_一般都很低，冈此，还会降低产品的维卡软化温度。值得注意的是，在配方巾，除了有机锡稳定剂外，切忌加入任何的液体润滑荆，冈为这会明显降低管材、管件的维软化温度及其他物理机械性能。有效的内润滑剂具有与融体柏性好、能明显降低融体粘度，并能促进融体化的特点；一些高温蜡，能叫显降低融体在模具巾流动的阻而较少响融体的化的特，足想的外润滑荆。

2．5 其他添加剂其他添加剂包括填充剂、加T助剂及着色剂。(1) 填充剂：在配方中加入适量的填充剂足必要的，它可以改善产品性能及产品加T性能。填充剂一般采用碳酸钙。笔者建议采用经活化的超绌或纳米级的碳酸钙，冈为使用这类碳酸钙，／1 但填充量可适增加而会降低产品的物理机械性能，相反，还能明显改善产品的表叫光洁度和抗冲性能，可以称得上足一种廉价的改性剂。(2)加一r助剂：ACR加T助剂应选用相对分子质较高的，加入最可与PVC-U类似。(3)着色齐Jj：可以选用金红石钛门粉或碳黑，锐钛掣铁广]粉耐晒性差，易变色，／f 宜采用。使用金红型钛

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