企业名称:内蒙古康盛润田节水管业有限公司
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为减少 PVC 管材型材弯曲问题,可从调整 PVC 树脂、添加剂的种类与用量等方面优化原料配方,具体如下:
一、优化 PVC 树脂选择
控制分子量及分布:选择分子量适中且分布窄的 PVC 树脂。适中的分子量能保证管材具备良好的物理机械性能和加工性能。分子量分布窄,意味着树脂分子大小较为均匀,在加工过程中,物料各部分的流动性、收缩性等性能相近,可有效减少因性能差异导致的弯曲。例如,SG - 5 型 PVC 树脂常用于管材生产,其平均聚合度在 1000 左右,能较好地平衡加工性能与管材性能。
关注树脂质量稳定性:确保选用的 PVC 树脂质量稳定,避免因不同批次树脂质量差异而影响管材质量。选择信誉良好、生产工艺稳定的供应商,对每批次树脂进行严格的质量检测,包括分子量、挥发物含量、杂质等指标的检测,保证投入生产的树脂质量一致。
二、合理调整添加剂配方
1、增塑剂:
精准用量:根据管材的使用要求和加工工艺,准确控制增塑剂的用量。对于一般用途的 PVC 管材,增塑剂用量通常在 5 - 10 份(以 100 份 PVC 树脂为基准,下同)。若需提高管材的柔韧性,可适当增加用量,但要注意不能过量,以免过度降低管材刚性导致弯曲。例如,生产软质 PVC 管材时,增塑剂用量可能会提高到 30 - 50 份,但同时需配合其他措施保证管材的形状稳定性。
选择合适品种:不同类型的增塑剂对管材性能影响不同。如邻苯二甲酸二辛酯(DOP)增塑效率高、相容性好,但挥发性较大;偏苯三酸三辛酯(TOTM)耐热性、耐久性好。根据管材的使用环境和性能要求,选择合适的增塑剂或采用复配增塑剂的方式,以达到理想的增塑效果和形状稳定性。
2、稳定剂:
足量添加:确保稳定剂用量足够,以有效抑制 PVC 在加工过程中的热分解。一般铅盐稳定剂用量在 3 - 5 份,有机锡稳定剂用量在 1 - 3 份。稳定剂用量不足,PVC 在高温挤出时易分解,产生的 HCl 会进一步加速分解,导致管材性能劣化,引发弯曲。
匹配加工工艺:根据加工温度、时间等工艺条件,选择与之匹配的稳定剂。例如,高温快速挤出工艺,需选用热稳定效率高、初期着色性好的稳定剂,以保证在短时间内有效稳定 PVC,防止分解影响管材质量。
3、润滑剂:
内外润滑剂平衡:合理调整内、外润滑剂的比例,确保二者平衡。内润滑剂降低分子间摩擦力,改善物料流动性;外润滑剂降低物料与设备表面摩擦力。通常内润滑剂用量在 0.5 - 1.5 份,外润滑剂用量在 0.3 - 1 份。若内润滑剂过多,管材内表面过于光滑,与外表面摩擦力差异大,易引发弯曲;外润滑剂过多,管材表面可能出现油斑,影响粘结性和外观,也可能间接导致弯曲。
选择高效润滑剂:选用性能优良、与 PVC 相容性好的润滑剂,能更好地改善物料加工性能,减少因润滑不良导致的挤出困难和管材变形。例如,硬脂酸钙、硬脂酸锌等常用润滑剂,在不同配方体系中表现出不同的润滑效果,需根据实际情况选择和调整。
4、填充剂:
适量添加:适量添加填充剂可提高管材的刚性和尺寸稳定性,减少弯曲。常用的填充剂有碳酸钙,一般添加量在 5 - 15 份。但填充剂过多会降低物料流动性,影响加工性能,甚至导致管材力学性能下降,所以要控制好添加量。
选择合适粒度:选择粒度适中、分散性好的填充剂。细粒度填充剂能更好地分散在 PVC 基体中,增强管材的均匀性和稳定性,但过细的粒度可能导致团聚,反而影响管材性能。例如,轻质碳酸钙粒度在 1000 - 2000 目较为适宜,既能保证良好的分散性,又能有效提高管材刚性。
三、考虑其他助剂协同作用
抗冲改性剂:对于一些对韧性要求较高的 PVC 管材,添加适量抗冲改性剂可提高管材的抗冲击性能,同时有助于改善因内应力导致的弯曲问题。如氯化聚乙烯(CPE)、丙烯酸酯类抗冲改性剂(ACR)等,添加量一般在 5 - 10 份。抗冲改性剂能在 PVC 基体中形成分散相,吸收冲击能量,同时调节物料的流变性能,使管材在成型过程中内应力分布更均匀。
加工助剂:加入加工助剂可改善 PVC 物料的加工性能,促进塑化,使物料在挤出过程中更加均匀稳定。例如,ACR 加工助剂可降低物料的熔融温度,提高熔体强度和流动性,减少因塑化不良导致的管材弯曲。一般 ACR 加工助剂用量在 1 - 3 份。