CN108003518A - 一种双轴取向聚氟乙烯管材的生产工艺 - Google Patents

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Abstract

一种双轴取向聚氟乙烯管材的生产工艺，它涉及工程塑料双轴取向聚氟乙烯管材成型技术领域，具体涉及一种双轴取向聚氟乙烯管材的生产工艺。双轴取向聚氟乙烯管材通过以下制备工艺步骤：用高速搅拌机将原料充分混合至均匀状态后投入低温混合机中，之后对基管的双轴取向成型加工，加工后的基管坯料借助加热炉缓慢取向拉伸，拉伸完成后送入定径套后接祖气压作用定型管材，定型完成后进行切割和扩口、检测。采用上述技术方案后，本发明有益效果为：它保障了在生产中的产品质量，原料环保易得，在加工成成品的过程中提高生产效率并且安全可靠、节省能源、结构稳定。

Description

一种双轴取向聚氟乙烯管材的生产工艺
技术领域
本发明涉及工程塑料双轴取向聚氟乙烯管材成型技术领域，具体涉及一种双轴取向聚氟乙烯管材的生产工艺。
背景技术
聚氯乙烯（PVC）管材由于具有质量轻、耐腐蚀、绝缘性能优良、施工方便、原料易于获取、成品价格便宜等诸多优点而被广泛应用于工业农业生产等领域，与人们日常生活息息相关，但伴随其他类型材料（如PE管材等）技术的不断发展和完善，传统的聚氯乙烯管材在各项性能指标上与新兴塑料管材相比已经不具有太多优势，加之对聚氯乙烯管材固有存在韧度低的劣势，对聚氯乙烯管材的再开发成了聚氯乙烯管材能赢得塑料市场竞争的唯一出路。
现如今，PVC合成树脂技术不断进步，生产中所需添加环保型稳定剂种类多、质量好，而且开发的新型双轴取向取氯乙烯管材（BO-PVC）在加工生产中能够遵循资源节约型、环境友好型的社会生产理念的要求，BO-PVC管材与PVC管材的不同之处在于前者不仅对管材的径向进行了拉伸取向而且也对管材环向进行了定向取向，双轴取向下PVC管材内聚氯乙烯分子链的排布呈现定向化、有序化，
从而管材的机械强度和抗冲击强度大大增强；且成型状态下的管材具有片层状结构，当管材受到破坏产生裂纹，这种片层状结构能够有效阻止管材表面裂纹继续扩大，BO-PVC管材比传统PVC管材相比壁厚大大降低，从而减轻了管材重量，达到了节约资源，降低产品成本的效果。
目前现有工艺中生产成型管材用牵引带只作用于管坯牵引，而成型后的管材没有设置重载设备进行牵引，从而管材存在发生解取向的可能，进一步导致管材取向度大大降低，而不能满足生产要求。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种双轴取向聚氟乙烯管材的生产工艺，它保障了在生产中的产品质量，原料环保易得，在加工成成品的过程中提高生产效率并且安全可靠、节省能源、结构稳定。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案是：一种双轴取向聚氟乙烯管材的组成成分是：PVC基体树脂100份、稳定剂1.5~5份、加工助剂1~3份、增韧剂2~5份、润滑剂0.5~1份、钛白粉1.2~2.5份 、炭黑0.03~0.05份。
双轴取向聚氟乙烯管材通过以下制备工艺步骤：（1）将上述原料按所示比例添加至高速搅拌机中，借助高速搅拌机桨叶使原料充分混合至均匀状态，且保证混合料温度达到120~125℃时放料，再次将混合料投入低速冷混机中，待混合物温度降至45℃时，放料入存贮桶备用；（2）将存贮桶内的备料投入锥双螺杆挤塑机中，在挤出机料筒温度175~190℃，螺旋杆转速于为8~30r/min下借助螺旋槽输送熔融料至基管成型模模头，从而完成基管的挤出；（3）对基管的双轴取向成型加工，通过真空冷却箱对基管预定型，在生产线右侧第一牵引机的牵引下将基管送入基于红外线加热器为辐射热源的加热炉进行预热，升高基管温度至管材处于可实行双轴取向的高弹态温度，第一牵引机速率设定在4~17mm/s，在第一牵引机的作用下，基管胚料借助加热炉右侧设有通过细长杆与挤塑机模头固定连接的多阶梯式锥形取向芯模，且保证加工温度在介于90~100℃进行逐段缓慢取向拉伸，且保证管材逐次通过取向模头的每个锥段，管材环向拉伸程度不多于管材纵向拉伸程度的84~91%，基管送入定径套后借助气压作用定型管材，在真空喷淋箱中冷却定型成待切割BO-PVC管材；（4）成型管材被真空喷淋箱右侧的第二牵引机牵引至切割机，按要求进行6m长度的定长切割；（5）通过专用的BO-PVC扩口机进行扩口；（6）按出厂检验要求进行校检：DN为110mm~630mm、PN为1.0~2.5MPa。
所述的PVC基体树脂型号为SG-3或SG-4或SG-5三种型号。
所述稳定剂为钙锌与硫醇甲基锡复合用稳定剂，钙锌与硫醇甲基锡的配比为1:0.1~0.35。
所述加工助剂的型号为ACR301或ACR401两种型号。
所述润滑剂包括含氧化聚乙烯蜡的外润滑剂和含固态硬脂酸复合醇脂的内润滑剂。
所述的钛白粉为金红石型钛白粉R-2196。
采用上述技术方案后，本发明有益效果为：它保障了在生产中的产品质量，原料环保易得，在加工成成品的过程中提高生产效率并且安全可靠、节省能源、结构稳定。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的工艺流程示意图。
具体实施方式
实施例1
一种双轴取向聚氟乙烯管材的组成成分是：PVC基体树脂100份、稳定剂3份、加工助剂2份、增韧剂3份、润滑剂0.75份、钛白粉2份 、炭黑0.04份。
实施例2
一种DN110 PN2.0规格双轴取向聚氯乙烯管材的组成成分是：PVC基体树脂（SG-5）100份、稳定剂（钙锌与硫醇甲基锡复合用稳定剂）3.5份、加工助剂（ACR 301）1.3份、增韧剂（ACR抗冲击改性剂）3.5份、内润滑剂（硬脂酸复合醇酯的固态润滑剂）0.45份、外润滑剂（氧化聚乙烯蜡）0.35份、钛白粉（金红石型钛白粉R-2196）2.5份 、炭黑0.03份。
实施例3
一种DN225 PN1.6规格双轴取向聚氯乙烯管材的组成成分是：PVC基体树脂（SG-4）100份、稳定剂（钙锌与硫醇甲基锡复合用稳定剂）3份、加工助剂（ACR401）2份、增韧剂（ACR抗冲击改性剂）2.75份、内润滑剂（硬脂酸复合醇酯的固态润滑剂）0.45份、外润滑剂（氧化聚乙烯蜡）0.35份、钛白粉（金红石型钛白粉R-2196）1.7份 、炭黑0.035份。
一种双轴取向聚氟乙烯管材通过以下制备工艺步骤完成：（1）将上述原料按所示比例添加至高速搅拌机中，借助高速搅拌机桨叶使原料充分混合至均匀状态，且保证混合料温度达到120~125℃时放料，再次将混合料投入低速冷混机中，待混合物温度降至45℃时，放料入存贮桶备用；（2）将存贮桶内的备料投入锥双螺杆挤塑机中，在挤出机料筒温度175~190℃，螺旋杆转速于为8~30r/min下借助螺旋槽输送熔融料至基管成型模模头，从而完成基管的挤出；（3）对基管的双轴取向成型加工，通过真空冷却箱对基管预定型，在生产线右侧第一牵引机的牵引下将基管送入基于红外线加热器为辐射热源的加热炉进行预热，升高基管温度至管材处于可实行双轴取向的高弹态温度，第一牵引机速率设定在4~17mm/s，在第一牵引机的作用下，基管胚料借助加热炉右侧设有通过细长杆与挤塑机模头固定连接的多阶梯式锥形取向芯模，且保证加工温度在介于90~100℃进行逐段缓慢取向拉伸，且保证管材逐次通过取向模头的每个锥段，管材环向拉伸程度不多于管材纵向拉伸程度的84~91%，基管送入定径套后借助气压作用定型管材，在真空喷淋箱中冷却定型成待切割BO-PVC管材；（4）成型管材被真空喷淋箱右侧的第二牵引机牵引至切割机，按要求进行6m长度的定长切割；（5）通过专用的BO-PVC扩口机进行扩口；（6）按出厂检验要求进行校检：DN为110mm~630mm、PN为1.0~2.5MPa。
所述的PVC基体树脂型号为SG-3或SG-4或SG-5三种型号。
所述稳定剂为钙锌与硫醇甲基锡复合用稳定剂，钙锌与硫醇甲基锡的配比为1:0.1~0.35。
所述加工助剂的型号为ACR301或ACR401两种型号。
所述润滑剂包括含氧化聚乙烯蜡的外润滑剂和含固态硬脂酸复合醇脂的内润滑剂。
所述的钛白粉为金红石型钛白粉R-2196。
一种DN110 PN2.0规格双轴取向聚氯乙烯管材BO-PVC生产要点：
1）基管的挤出：将上述混合物料加入锥双螺杆挤出机，在挤出机料筒温度175~190℃，螺旋杆转速于为8~10r/min下借助螺旋槽输送熔融料至基管成型模模头，从而完成基管的挤出；
2）基管的双轴取向成型加工：通过真空冷却箱对基管预定型，在生产线右侧第一牵引机的牵引下将基管送入基于红外线加热器为辐射热源的加热炉进行预热，升高基管温度至管材处于可实行双轴取向的高弹态温度，第一牵引机速率设定在15~17mm/s，在第一牵引机的作用下，基管胚料借助加热炉右侧设有通过细长杆与挤塑机模头固定连接的多阶梯式锥形取向芯模，且保证加工温度在介于90~100℃进行逐段缓慢取向拉伸，且保证管材逐次通过取向模头的每个锥段，管材环向拉伸程度不多于管材纵向拉伸程度的84~91%，基管（已完成取向）送入定径套后借助气压作用定型管材，在真空喷淋箱中冷却定型成待切割BO-PVC管材。
一种DN225 PN1.6规格双轴取向聚氯乙烯管材的生产要点：
1）基管的挤出：将上述混合物料加入锥双螺杆挤出机，在挤出机料筒温度175~190℃，螺旋杆转速于为20~25r/min下借助螺旋槽输送熔融料至基管成型模模头，从而完成基管的挤出；
2）基管的双轴取向成型加工：通过真空冷却箱对基管预定型，在生产线右侧第一牵引机的牵引下将基管送入基于红外线加热器为辐射热源的加热炉进行预热，升高基管温度至管材处于可实行双轴取向的高弹态温度，第一牵引机速率设定在7~9mm/s，在第一牵引机的作用下，基管胚料借助加热炉右侧设有通过细长杆与挤塑机模头固定连接的多阶梯式锥形取向芯模，且保证加工温度在介于90~100℃进行逐段缓慢取向拉伸，且保证管材逐次通过取向模头的每个锥段，管材环向拉伸程度不多于管材纵向拉伸程度的84~91%，基管（已完成取向）送入定径套后借助气压作用定型管材，在真空喷淋箱中冷却定型成待切割BO-PVC管材。
采用上述技术方案后，本发明有益效果为：它保障了在生产中的产品质量，原料环保易得，在加工成成品的过程中提高生产效率并且安全可靠、节省能源、结构稳定。
以上所述，仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其它修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种双轴取向聚氟乙烯管材，其特征在于：一种双轴取向聚氟乙烯管材的组成成分是：PVC基体树脂100份、稳定剂1.5~5份、加工助剂1~3份、增韧剂2~5份、润滑剂0.5~1份、钛白粉1.2~2.5份 、炭黑0.03~0.05份。
2.一种双轴取向聚氟乙烯管材的生产工艺，其特征在于：双轴取向聚氟乙烯管材通过以下制备工艺步骤完成：（1）将上述原料按所示比例添加至高速搅拌机中，借助高速搅拌机桨叶使原料充分混合至均匀状态，且保证混合料温度达到120~125℃时放料，再次将混合料投入低速冷混机中，待混合物温度降至45℃时，放料入存贮桶备用；（2）将存贮桶内的备料投入锥双螺杆挤塑机中，在挤出机料筒温度175~190℃，螺旋杆转速于为8~30r/min下借助螺旋槽输送熔融料至基管成型模模头，从而完成基管的挤出；（3）对基管的双轴取向成型加工，通过真空冷却箱对基管预定型，在生产线右侧第一牵引机的牵引下将基管送入基于红外线加热器为辐射热源的加热炉进行预热，升高基管温度至管材处于可实行双轴取向的高弹态温度，第一牵引机速率设定在4~17mm/s，在第一牵引机的作用下，基管胚料借助加热炉右侧设有通过细长杆与挤塑机模头固定连接的多阶梯式锥形取向芯模，且保证加工温度在介于90~100℃进行逐段缓慢取向拉伸，且保证管材逐次通过取向模头的每个锥段，管材环向拉伸程度不多于管材纵向拉伸程度的84~91%，基管送入定径套后借助气压作用定型管材，在真空喷淋箱中冷却定型成待切割BO-PVC管材；（4）成型管材被真空喷淋箱右侧的第二牵引机牵引至切割机，按要求进行6m长度的定长切割；（5）通过专用的BO-PVC扩口机进行扩口；（6）按出厂检验要求进行校检：DN为110mm~630mm、PN为1.0~2.5MPa。
3.根据权利要求1所述的一种双轴取向聚氟乙烯管材，其特征在于：所述的PVC基体树脂型号为SG-3或SG-4或SG-5三种型号。
4.根据权利要求1所述的一种双轴取向聚氟乙烯管材，其特征在于：所述稳定剂为钙锌与硫醇甲基锡复合用稳定剂，钙锌与硫醇甲基锡的配比为1:0.1~0.35。
5.根据权利要求1所述的一种双轴取向聚氟乙烯管材，其特征在于：所述加工助剂的型号为ACR301或ACR401两种型号。
6.根据权利要求1所述的一种双轴取向聚氟乙烯管材，其特征在于：所述润滑剂包括含氧化聚乙烯蜡的外润滑剂和含固态硬脂酸复合醇脂的内润滑剂。
7.根据权利要求1所述的一种双轴取向聚氟乙烯管材，其特征在于：所述的钛白粉为金红石型钛白粉R-2196。
8.根据权利要求1所述的一种双轴取向聚氟乙烯管材，其特征在于：一种双轴取向聚氟乙烯管材的组成成分是：PVC基体树脂100份、稳定剂3份、加工助剂2份、增韧剂3份、润滑剂0.75份、钛白粉2份 、炭黑0.04份。
9.根据权利要求1所述的一种双轴取向聚氟乙烯管材，其特征在于：一种DN110 PN2.0规格双轴取向聚氯乙烯管材的组成成分是：PVC基体树脂（SG-5）100份、稳定剂（钙锌与硫醇甲基锡复合用稳定剂）3.5份、加工助剂（ACR 301）1.3份、增韧剂（ACR抗冲击改性剂）3.5份、内润滑剂（硬脂酸复合醇酯的固态润滑剂）0.45份、外润滑剂（氧化聚乙烯蜡）0.35份、钛白粉（金红石型钛白粉R-2196）2.5份 、炭黑0.03份。
10.根据权利要求1所述的一种双轴取向聚氟乙烯管材，其特征在于：一种DN225 PN1.6规格双轴取向聚氯乙烯管材的组成成分是：PVC基体树脂（SG-4）100份、稳定剂（钙锌与硫醇甲基锡复合用稳定剂）3份、加工助剂（ACR401）2份、增韧剂（ACR抗冲击改性剂）2.75份、内润滑剂（硬脂酸复合醇酯的固态润滑剂）0.45份、外润滑剂（氧化聚乙烯蜡）0.35份、钛白粉（金红石型钛白粉R-2196）1.7份 、炭黑0.035份。
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