CN1186183C - 双轴取向硬质聚氯乙烯管材的制造方法 - Google Patents
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Abstract
一种双轴取向硬质聚氯乙烯管材的制造方法，其特点是将聚氯乙烯100份，稳定剂2～6份，增韧剂1～12份，润滑剂0.1～1.5份，填料5～15份和色素适量加入高速混合机内，于温度100～120℃混炼20～40分钟、出料，过筛、除去结块和粘熔料，获得硬质聚氯乙烯预混粉料，再将上述混合料加入单螺杆或双螺杆挤出机内连续成型，成型温度100～180℃，然后经由口模挤出管坯并受牵引装置作用实现轴向拉伸取向，进入定型辅机，经加热箱加热至100～120℃，随后进入扩管装置实现径向扩张，再经压辊定型、冷却、牵引、切割等常规处理，获得硬质聚氯乙烯双轴取向高性能管材产品。
Description
一、技术领域
本发明涉及一种双轴取向硬质聚氯乙烯管材的制造方法，属于聚合物成型加工领域。
二、背景技术
美国专利U.S6296804，公开了一种利用牵引和横向气体扩张制造双轴取向塑料管的方法，该专利是在管材由挤出机挤出口模后，经定型冷却、牵引输送、对管材外壁加热、紧固；内壁通入热压缩空气或热压油，在内壁封闭下施压、横向扩张；在二级高速牵引、获纵向拉伸，然后定型、冷却，形成纵、横双向拉伸塑料管件。该专利技术的缺陷是塑料加热速度慢，生产效率低；其次是横向扩大需要精确控制气压或者油压，调控较为困难；第三是管材内壁摩擦导致磨损，热压油扩张，存在管材内壁污染等问题。
三、发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足而提供一种双轴取向硬质聚氯乙烯管材的制造方法，其特点是采用芯棒旋转式机头和锥形芯棒扩张，有效地防止了滞料现象和管材内壁污染严重的问题。
本发明的目的由以下技术措施实现，其中所述原料份数除特殊说明外，均为重量份数。
双轴取向硬质聚氯乙烯管材的制造方法：
1、将聚氯乙烯100份，稳定剂2～6份，增韧剂1～12份，润滑剂0.1～1.5份，填料5～15份和色素适量加入高速混合机内，于温度100～120℃，混炼20～40分钟、出料，输入冷混机，边混边冷却至温度40℃以下出料，过筛、除去结块和粘熔料，获得硬质聚氯乙烯预混粉料。
2、将上述硬质聚氯乙烯的预混粉料加入单螺杆挤出机或双螺杆挤出机内连续成型，成型温度为：加料段机筒温度100～140℃，熔化段机筒温度170～190℃，计量段机筒温度160～180℃，然后经由口模挤出管坯并受牵引装置作用实现轴向拉伸取向，进入定型辅机，经加热箱加热，箱内温度为100～120℃，随后进入扩管装置实现径向扩张，再经压辊定型、冷却、牵引、切割等常规处理，获得双轴取向硬质聚氯乙烯管材产品。
稳定剂为三盐基性硫酸铅、二盐基性硬脂酸铅、硬脂酸铅和/或有机锡中的至少一种。
增韧剂为丙烯酸酯类、氯化聚乙烯和/或丙烯酸-丁二烯-苯乙烯共聚物中的至少一种。
润滑剂为石蜡、聚乙烯蜡和/或硬脂酸中的至少一种。
填料为轻质碳酸钙、重质碳酸钙、超细玻璃微珠和/或滑石粉中的至少一种。
色素为炭黑、钛白粉、金粉、铬黄、酞青蓝、酞青绿、柠檬黄、钼铬红和氧化铁红中的至少一种。
双轴取向硬质聚氯乙烯管材的制造方法所用的挤出机为渐变型单螺杆挤出机、平行异向旋转双螺杆挤出机或锥形异向旋转双螺杆挤出机中的任何一种。
双轴取向硬质聚氯乙烯管材的制造方法的挤出机的成型机头为芯棒旋转式机头。
本发明具有如下优点：
1、管材的径向扩张是采用表面极其光滑的锥形芯棒来实现，轴向拉伸则是通过调整牵引机与挤出机挤出速率之比来实现。
2、采用锥形芯棒实规塑料管材径向扩张，具有尺寸准确、生产稳定、持久，克服了气压和油压扩张带来的管壁内的污染问题。
3、管材通过口模时，经连接于口模处的定径套冷却至接近可进行轴、径向拉伸温度，加热箱可采用红外线加热、电阻鼓风加热和电感应加热，使整个管壁厚得以均匀保温至适宜的拉伸温度，确保管材拉伸效率高、质量好。
4、取向后管材通过压光辊，进入喷淋冷却装置作迅速冷却定型，从而可大幅度提高生产效率。
5、采用不同直径的锥形芯棒，可以满足不同直径的双向扩张的聚氯乙烯塑料管材成型的需要。
四、附图说明
图1为制造双轴取向硬质聚氯乙烯管材的装置示意图。
图2为制造双轴取向硬质聚氯乙烯管材挤出机的旋转机头示意图。
1机头，2恒温箱，3支撑杆，4扩张体，5压光辊，6喷淋器，7牵引机，8挤出机联接体，9芯棒旋转装置，10芯棒，11机头体，12管壁调节压环，13定径套，14冷却套。
制造双轴取向硬质聚氯乙烯管材的装置如图1如示，硬质聚氯乙烯从机头1挤出、经恒温箱2、支撑杆3、扩张体4进入压光辊5、喷淋器6、牵引机7至切割堆放装置。
制造双轴取向硬质聚氯乙烯管材挤出机的旋转机头如图2所示，挤出机与挤出机联接体8连接，芯棒旋转装置9与芯棒10连接，机头体11与管壁调节压环12、定径13之间形成通道，硬质聚氯乙烯管材经冷却套14初定型后进入图1的恒温箱2内。
五、具体实施方式
下面通过实施例对本发明进行具体描述，有必要在此指出的是本实施例只用于对本发明进行进一步说明，但不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的技术熟练人员可以根据上述本发明的内容作出一些非本质的改进和调整。
实施例1：
将聚氯乙烯100公斤，三盐基性硫酸铅3公斤，丙烯酸酯1.6公斤，石蜡0.8公斤，轻质碳酸钙6公斤和色素0.3公斤，加入高速混合机内，于温度110℃，混炼25分钟、出料，输入冷混机，边混边冷却至温度40℃以下出料，过筛、除去结块和粘熔料，获得硬质聚氯乙烯粉料。将上述硬质聚氯乙烯的混合料加入渐变型单螺杆挤出机内连续成型，成型温度：加料段机筒温度120℃，熔化段机筒温度175℃，计量段机筒温度到165℃，然后经由口模挤出管坯并受牵引装置作用实现轴向拉伸取向，进入定型辅机，再经加热箱加热，箱内温度为100～110℃，随后进入扩管装置实现径向扩张，再经压辊定型、冷却、牵引、切割等常规处理，获得双轴取向硬质聚氯乙烯管材产品。
实施例2：
将聚氯乙烯100公斤，二盐基性硬脂酸铅3公斤，氯化聚乙烯1.5公斤，聚乙烯蜡0.8公斤，重质碳酸钙8公斤和色素0.3公斤，加入高速混合机内，于温度120℃，混炼25分钟、出料，输入冷混机，边混边冷却至温度40℃以下出料，过筛、除去结块和粘熔料，获得硬质聚氯乙烯粉料。再将上述硬质聚氯乙烯的混合料加入平行异向旋转双螺杆挤出机内连续成型，成型温度：加料段机简温度125℃，熔化段机筒温度180℃，计量段机筒温度170℃，然后经由口模挤出管坯并受牵引装置作用实现轴向拉伸取向，进入定型辅机，再经加热箱的红外线加热，箱内温度为110～115℃，随后进入扩管装置实现径向扩张，再经压辊定型、冷却、牵引、切割等常规处理，获得双轴取向硬质聚氯乙烯管材产品。
实施例3：
将聚氯乙烯100公斤，硬脂酸铅0.5公斤，丙烯酸-丁二烯-苯乙烯共聚物2.5公斤，有机锡3公斤，滑石粉8公斤和色素0.3公斤，加入高速混合机内，于温度100～120℃，混炼30分钟、出料，输入冷混机，边混边冷却至温度40℃以下出料，过筛、除去结块和粘熔料，获得硬质聚氯乙烯粉料。再将上述硬质聚氯乙烯的混合料加入锥形异向旋转双螺杆挤出机内连续成型，成型温度：加料段机筒温度130℃，熔化段机筒温度185℃，计量段机筒温度175℃，然后经由口模挤出管坯并受牵引装置作用实现轴向拉伸取向，进入定型辅机，再经加热箱的红外线加热，箱内温度为100～120℃，随后进入扩管装置实现径向扩张，再经压辊定型、冷却、牵引、切割等常规处理，获得双轴取向硬质聚氯乙烯管材产品。
Claims (5)
1、一种双轴取向硬质聚氯乙烯管材的制造方法，其特征在于：
(1)将聚氯乙烯100重量份，稳定剂2～6重量份，增韧剂1～12重量份，润滑剂0.1～1.5重量份，填料5～15重量份和色素适量加入高速混合机内，于温度100～120℃混炼20～40分钟、出料，输入冷混机、边混边冷却至温度40℃以下出料，过筛、除去结块和粘熔料，获得硬质聚氯乙烯预混粉料，
(2)将上述硬质聚氯乙烯的预混粉料加入单螺杆挤出机或双螺杆挤出机内连续成型，成型温度为：加料段机筒温度100～140℃，熔化段机筒温度170～190℃，计量段机筒160～180℃，然后经由口模挤出管坯并受牵引装置作用实现轴向拉伸取向，进入定型辅机，经加热箱加热，箱内温度为100～120℃，随后进入扩管装置实现径向扩张，再经压辊定型、冷却、牵引、切割、常规处理，获得双轴取向硬质聚氯乙烯管材产品。
2、按照权利要求1所述双轴取向硬质聚氯乙烯管材的制造方法，其特征在于稳定剂为三盐基性硫酸铅、二盐基性硬脂酸铅、硬脂酸铅和/或有机锡中的至少一种。
3、按照权利要求1所述双轴取向硬质聚氯乙烯管材的制造方法，其特征在于增韧剂为丙烯酸酯类、氯化聚乙烯和/或丙烯酸-丁二烯-苯乙烯共聚物中的至少一种。
4、按照权利要求1所述双轴取向硬质聚氯乙烯管材的制造方法，其特征在于润滑剂为石蜡、聚乙烯蜡和/或硬脂酸中的至少一种。
5、按照权利要求1所述双轴取向硬质聚氯乙烯管材的制造方法，其特征在于填料为轻质碳酸钙、重质碳酸钙、超细玻璃微珠和/或滑石粉中的至少一种。
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