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PVC排水管如何注射成型?
文章出处:精久机械     人气:1410     发表时间:2016-07-14

1)选材与配方设计。

    ①树脂。注射工艺要求物料流动性好、黏度适中且易于塑化,因此应选用相对分子质量较低的疏松型PVC树脂,一般选用齐鲁石化S700SGIVSGV型树脂。

    ②稳定剂。PVC树脂最大的缺点是稳定性差,易发生氧化氢(HC1)反应而导致分解和交联,制品老化变色、变脆,物理性能降低。配方中加入稳定剂后,可防止高密度PVCHPVC)在加工中的降解,吸收分解放出的HC1,阻止由其引起的自催化裂解,提高制品在使用过程中的稳定性。采用三盐基硫酸铅、二盐基亚磷酸铅、环氧大豆油、金属皂并用的稳定体系,可取得较好的稳定效果,其中金属皂既有较好的光、热稳定作用,又有优良的润滑性。

    ③增塑剂。在HPVC管件配方中加入少量增塑剂,可以改善物料流动性。增塑剂的主要作用是削弱物料分子间的范德华力,从而增加物料分子的移动性,即流动性,但也降低了物料的维卡软化点。由于HPVC管件维卡软化温度应高于70℃,因此增塑剂的加入量不可太高,一般掌握在5份左右。

    ④润滑剂。HPVC熔体黏度大、加工流动性差,在高压、快速的注射过程中,在物料与设备之间、物料分子之间就会产生过量摩擦热,造成物料分解,使工艺条件无法控制。为了进一步改进物料熔体流动性,减少或避免物料对设备的摩擦和黏附,削弱物料分子间的摩擦力,除加入少量增塑剂外,更重要的是必须加入适量润滑剂,达到内、外润滑的平衡。常用的润滑剂有聚乙烯蜡、金属皂、硬脂酸丁酯和复合润滑剂等。

    ⑤加工改良剂。HPVC稳定性差、成型温度窄,要保证物料在加工过程中的安全性,除满足以上要求外,还需要物料熔融速度快、塑化时间短,在保证物料塑化均匀的前提下,应尽量减少物料在料筒中的停留时间。ACR就是提供这一特性的优良加工助剂,加入ACR后,物料塑化时间缩短,熔融均匀,制品光泽度好。

    ⑥抗冲改性剂。由于对HPVC管件的抗冲性能要求较高,而PVC本身较脆。达不到要求,须进行抗冲改性。HPVC最常用的抗冲改性剂是氧化聚乙烯(以含氧量为36%最好),用量56份即可。

    ⑦填充剂。为降低管件成本与成型收缩率,可在配方中加入适量轻质碳酸钙。

    较为理想的配方(质量份)是:

    PVC树脂(S700                        100

    三盐基硫酸铅                              3

    二盐基磷酸铅                              1

    邻苯二甲酸二辛酯                          5

    环氧大豆油                                2

    金属皂                                    1.5

    ACR                                       3

    氯化聚乙烯                                5

    聚乙烯蜡                                  0.6

    轻质碳酸钙                                4

    颜料                                      适量

    2)加工设备。

    ①双螺杆挤出机:通用型,主要用于原材料掺混造粒。

    ②注射机:如SZ2500注射机。

    3)制备工艺。

①生产HPVC管件工艺流程如下 所示。

配料→捏合→造粒→注射→修整→入库

②配料。配料前先检查各种原材料外观是否正常,有杂质或被污染的原材料不能使用,吸潮结块的要烘干、过筛,将各种准备好的原材料按配方要求称量。

③捏合。将捏合锅加热到90℃左右,停止加热,开动捏合机,按顺序加料,先依次加入PVC树脂、稳定剂、润滑剂和填料,搅拌46min,再慢慢加入增塑剂,待增塑剂完全被吸收后,加入氯化聚乙烯和ACR,继续搅拌5min,将混合料从捏合机中卸出,冷却待用,捏合好的粉料要求无结团、发黄和发焦等现象。

④造粒。将挤出造粒机按表4-3所示温度进行加热,温度达到后再恒温30min,即可加料造粒。造好的粒料要均匀、密实且无粘连,最大粒径不超过4mm,长度不超过6mm

加热段

 

 

 

 机头

温度/

100110

120130

140145

140145

4-3   挤出造粒机各段温度

 

    ⑤注射。

    a.注射温度。HPVC热稳定性差,熔融温度与分解温度接近,虽然配方对HPVC稳定性进行了弥补,但若温控不严,生产仍不能正常进行,因而注射温度控制是生产的关键(表4-4)。

4-4   SZ2500注射机各段温度

加热段

 

 

 

 喷嘴

温度/

125135

135145

150160

略低于三段温度

 

 

    b.注射压力和注射速度。尽管HPVC中加有各种加工助剂,但流动性仍较差。注射时,为克服流动过程中的摩擦阻力,又要避免流速快产生过大摩擦热和熔体破裂,需要注射压力稍高点,注射速度稍慢点,注射压力一般控制在7.510MPa(表压),注射速度以充满模、制件无明显接合线、不飞边为准,但尽量低速。用杭州产SZ5000注射机注射形状较复杂的大管件,如φ110mm落水斗、φ160mm斜三通等。须采用简单程序控制,使注射压力和注射速度按程序变化,方能制得合格产品。

    c.预塑螺杆转速和背压。预塑时,螺杆转速太慢,影响生产效率;螺杆转速太快,又会产生过大的剪切热,造成料的分解,因此须采用合适的螺杆转速,一般将其控制在30r/min左右。背压是预塑过程中,螺杆顶部熔料在螺杆转动后退时所受到的压力,HPVC预塑时,适当增加背压,可以提高塑化效果,熔料均匀并排除空气,但背压不可太高,否则会延长生产周期,造成喷嘴漏料和料的分解,一般控制在0.52MPa(表压)范围内。

    d.模具温度。HPVC没有明显的熔点,60℃以上就开始变软,为防止制品脱模后变形,模温不能高于60℃,通常在模具中冷却水来降温;模温也不能太低,否则会造成不满模、制品表面粗糙及脱模困难等,合适的模具温度为4060℃。


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