cpvc管配方及工艺

1、PVC ，全名为 Polyvinyl Chloride （聚氯乙烯），是一种合成材料，主要成份为聚氯乙烯，另 外加入其他成分 （抗老化剂、改性剂等 ）来增强其耐热性，韧性，延展性等。其本质是一种真 空吸塑膜，这种表面膜的最上层是漆，中间的主要成分是聚氯乙烯，最下层是背涂粘合剂。经常用于各类面板的表层包装。PVC 的生产工艺：普通的生产线一般由滚压机、印刷机、背涂机和切割机组成。主要是通 过滚压机的直动搅拌， 滚轴旋转以及高温滚压 （滚压机内温度达到 220度 ）生产出厚度仅为 0.3 mm 至 0.7mm 的薄膜，生产的同时并且通过印刷机在膜的正面印上花色，通过背涂机在膜 的背面附上一层背涂

2、（背涂由特殊材料组成 ,是一种高能亲和剂 ,正是由于这层背涂， PVC 薄膜 才能紧紧地和中密板或其它板材融合在一起，十年甚至十五年不开胶），最后再用切割机切割出所需要的形状应用于各种面板上。普通的粘贴膜是在常温下直接用胶水贴在板材的表面上， 因此经过一两年后， 贴膜就容易脱 落。而 PVC 膜则是应用专用的真空压膜机在 110 度的高温下压附在板材的表面，因此不易 脱落。PVC 特点：防雨，耐火，抗静电，易成型。 应用：办公桌、书架、沙发、橱柜等等。CPVC 是 PVC 的氯化产物，即 PVC 的氯化改性。 PVC 树脂是生产 CPVC 树脂的主要原料， 它必须是疏松状而不能选用紧密状。由于

3、 CPVC 树脂的加工主要采用水相悬浮法，在这一 过程中， 由于氯气在 PVC 树脂中的扩散速率对 PVC 的氯化速率影响较较大， 所以要求 PVC 树脂的皮膜尽可能薄，表面积不能小，因此生产 CPVC 的厂家应选用由特殊助剂悬浮合成 的专用 PVC 树脂来合成 CPVC 树脂。美国的 Goodrich 公司、德国的 BASF 公司、日本的积 水公司和钟渊化学公司所生产的 CPVC 树脂都是采用的专用 PVC 树脂进行氯化的。CPVC 制品的性能主要决定于 CPVC 树脂，它的加工性能更是决定于 CPVC 树脂， CPVC 材 料的应用和发展关键在于 CPVC 树脂的生产工艺的改进和提高， 且

4、能够得到专用 PVC 树脂， 从而能提供不但性能优良而且加工性能较好的 CPVC 树脂。 CPVC 的加工难度比 PVC 大， 熔体加工粘度至少是 PVC 的 2 倍，熔融加工温度也比 PVC 高，尤其是在注射加工时难度 更大。所以应采用聚合度较低的 PVC 树脂来合成CPVC，挤出用CPVC树脂应选用 P=700的PVC树脂，注射用 CPVC树脂应选用 P=500的PVC 树脂。一般PVC的氯含量为5659% , CPVC为6475%，随着氯含量的增加，相应地CPVC的熔融粘度增加，软化点升高，耐热性能提高，密度增大，拉伸强度提高，同时脆性增大，冲 击强度下降，加工难度也增大。本方不涉及 C

5、PVC 在合成时的氯化工艺和技术，但是我们 希望氯含量大于 70%的高氯含量的 CPVC 树脂表面氯含量较低，使其易于加工。在使用特殊的配方及工艺的情况下，国产 CPVC 树脂的的挤出加工制品的性能已能达到国 际先进水平， 且加工难度不大， 但注射制品使用国产 CPVC 树脂加工困难， 这有待于 CPVC 生产厂家能够开发出真正适合于注射加工的国产 CPVC 树脂一、配方方面1、要成为氯化聚氯乙烯塑料（PVC-C）热水管和电力、电缆埋管为什么要加入氯化聚氯乙烯（CPVC）不同的份数？这是因为氯化聚氯乙稀（CPVC）的理化指标都有一定的标准，其中对加工来讲含氯量67.0 0.1%是至关重要的，日

6、本的 CPVC含水率（即挥发物）0.1 %，我们国 内只能把含水率定为主 0.2 ，且不能保持一年不变，只能三个月不变。因此， 用纯的CPVC来作样板，测试其维卡耐热指标，日本产的CPVC可以达到131C,国内的仅能达到126C。在配方中加入除增塑剂以外添加剂及其它高聚物， 均会使维卡温度下降， 再加上 设备、模具、 工艺温度和压力以及在螺杆停留时间和冷却牵引、 扩口等方式会有 所影响，我们在 2001 年 2 月底到三月初在日本钟渊化工株式会社研究所现场试 验、产品抽样检测为维卡w 116C，因而，对于国际和国内的标准PVC-C热水管 为11OC的指标，就是说稍有余地，但一不小心就会达不到。

7、也就是说用100份的CPVC和各种添加剂来配合，在一定的工艺条件及设备、模 具等支撑着，认真操作才会过关；至于管件的103C，则可适当添加10份PVC或增加 0.1 -0.2 的润滑和稳定剂就可。这里再强调一下，电力电缆埋管建议为 55份CPVC和 45份PVC的主要原料配比 为好。我们曾请化工部北京化工研究院中心试验室搞了50份CPVC对50份PVC的试验，结果不但没有提高，反而下降，这个机理北京的研究人员一直在研究， 我们就向读者推荐55份CPVC寸45份PVC是完全可以比较可靠地达到维卡93C 的日本和国内的行业标准，当然其它添加剂也要注意。另外，对于璧厚在3mm勺薄璧管的维卡应在90C

8、 14C范围内。2、为什么要加入MBS后还要加CPE抗冲击改性剂）？MBS是甲基丙烯酸一丁二烯一苯乙烯三元共聚树脂，它的力口入是使配方系统中的冲击强度提高， 但鉴于其双键过多， 对紫外线的照射会产生断裂现象， 强度反 而下降，这在管材一到工地，如不及时埋设下去，强度下降一半只需5一7 天，因此，配方中如加入6-8份MBS它使维卡温度下降不多，这是MBS的又一特点）， 还加入3份CPE可提高耐寒和耐候性。我们曾先后设计出在西北寒冷季节和西南潮湿紫外线强烈照射的配方，来满足电力系统的高压和超高压电缆的保护管材 来。3、为什么加在CPE寸要加入液体石蜡（白油）?根据 31 届世界塑料工程师年会美国方

9、面的报道，他们在亚利桑那和新泽西州的 寒冷和沙漠和高温中试验，CPE在有白油存在的情况下，它的耐冲击性可以成几 倍、十几倍和几十倍的改进和提高， 后来我们在无锡同样做了试验， 请上海胜德 塑料厂制作成样条交给化工部广州 1 老化研究所作了大气曝晒老化试验， 结果二 年的线条比较平直，与美国工程师所做的一样。这里的几倍、十几倍、几十倍的 提高是指在配方不变的情况下加工设备、模具、工艺条件的影响会有差异。生产时用一个塑料桶放上 CPE3份，加入0.3份的白油，拌一下，如果吸完最好， 没有吸完的白油留着下一锅配方中再用。这也是检验CPE这个热塑性弹性体好坏 的方法，吸完了是好的。白油增加CPE抗冲击

10、性能的原理：由于CPE颗粒中含有数量巨大的线性CPE分 子，这些分子互相缠绕在一起，在加工过程中难以均匀分散到 PVC中去，所以分 散性差，影响了材料的抗冲能力。加入 10%勺白油可以使CPE的线性分子舒展， 便于移动分散到PVC分子链中，从而增加了 PVC材料的抗冲能力。CPE在 PVC材料中的抗冲击效果：PVC/CPES配比例不同的数据分析（混料后的料份数为121份：CPE n份）:材料配比比例塑化度最小扭矩最大扭矩平衡扭矩材料硬度PVC:CPE10：PVC:CPE10：PVC:CPE10：PVC:CPE10：PVC:CPE10：CPE添加量和抗冲能力的曲线图4、为什么在生产氯化聚氯乙烯和

11、聚氯乙烯制品时不提倡使用硬脂酸钙?这是因为硬脂酸钙在高于160 C温度及长时间加热中，易使白色聚氯乙稀塑料转 变为微红色，它能与分解出的HCL起反应，形成很脆的each氯化钙的化合物来， 对制品应用时的性能，极为不利，因而，当前在聚卤代烯烃塑料制品加工时，一 般不加硬脂酸钙， 仅在注射成型时， 鉴于压力润滑稳定性能的要求下才加入极少 一点，当然，在有二氧化钛 (钛白粉)的情况下，宜加入 0.060.12 份的碳酸钠 或 0.090.19 份的碳酸氢钠才可避免上面提到的缺点。二、加工工艺1 、捏和要点A、加热顺序CPVC或与PVC先进捏和锅，然后紧跟的是稳定剂，其次是加其它各种添加剂，最后是使系

12、统提高冲击强度的 MB环口 CPE加白油的料。这里要介绍的是聚卤代烯 烃是需要稳定剂的进入，防止受热放出氯化氢 (HCL)后加速分解，其余东西后面 加入，是让稳定剂和聚卤代烯烃增加接触机会，至于最后加入MB番口 CPE加白油， 是使整个配料的系统材料特点显示出来，这才是用户所要求的。B、捏和温度捏和温度宜w 105C。目前有的生产单位达到110C,这是不好的，捏和只起到 拌和的作用， 没有塑化的要求， 如过高的捏和温度和过长的时间会给材料带来热 应力，对管材今后的性能和安装施工使用带来问题。C、双螺杆挤出机生产时的扭矩鉴于含有CPVC原料，其加工的流动性较差，因此，我们除了在配方中考虑了这 一

13、情况外，还把扭矩定在3560才能生产，一般4055比较好，这就需要调节 温度、压力，甚至最后回过来再改善配方，使之可以生产，当成品性能能达到原 来想象要求的标准，才算成功。D扩口要求PVCC 热水管不需要扩口，是用管件连接的，电力电缆保护套管需要扩口，这 在管璧关口形状、 增厚方面均对设备有要求， 重点在调整管材的受热时间、 温度 才能使管材扩口区不变形。 一般扩口温度比挤出温度要高得多， 挤出温度要求不 超过195C为宜，扩口温度在250E左右，国产的仪表反映300多度都有，这需I | |、I -、八./ / ,要注意的。三、电力电缆保护套管中环片热压缩力标准指标是需要修改的 对于电力电缆保

14、扩套管的环片热压缩力这一指标，是指在取 50 毫米宽的管材， 在80C环境中放置一定时间，然后要一定速度的压力降达到一定形变时的力， 行业标准中的 8.5 毫米和 9.5 毫米的璧厚管材是达到标准的， 管径和璧厚小一点 的管材其环片热压缩力并非随函数下降的，因此，行业标准中用插入法的小于 8.5毫米的管材，环片热压缩力改为主 0.3KN为好，已通知电力管检测部门，今 后修改行业标准是必须考虑的。另外，对于电力电缆保护套管的密度是电力电缆保护套管的重要指标， 可惜的是 很多生产厂都不重视， 大都没有合格， 这些厂家应当改进， 使电力输送运行安全。 这些厂家未知是否已经落实措施保证密度在一定范围内

15、， 否则，这“入网证”的 发出，是会出现严重问题的，最后还可能追究刑事责任。四、埋地使用电力电缆保护套管的注意问题和热水管的卫生问题 埋地电力电缆保护套管壁厚根据使用场合的不同选择。曾作过汽 20 的试验、悬 臂梁承压试验， 生产企业的规格可供选用在过路承载、 还是在有机非隔离带、 人 行绿化带， 另外，还有埋深埋浅、地下有水无水、 冻土层的避让都成为要考虑的。 华东电力设计研究院曾为上海有关生产企业有一设计施工规范， 根据规范就可自 由选择使用。热水管是不能饮用的， 在国外旅店里都冷热水分开二条管线， 热水管龙头上贴有 Tap water is not drinkable 说明“水管内热水不

16、可饮用”，但是，国内的要 求如过份严格，则只能用上海环亚化工材料有限公司经营的熊牌的钙锌稳定剂来 配方，才可符合卫生标准，至于有机锡的问题已经根本不能用在上水管方面了。五、设备、模具的推荐对PVC-C管材加工来说，由于其流动性小、腐蚀性大、压力大，在螺杆和螺筒 中摩擦发热也比较严重。 因此，对规格大的可以用平双， 小规格管材可以选择锥 双，并且在螺杆、螺筒璧和模具镀铬要均匀，比一般要厚 2 丝，现无锡市桥联轻 化机械有限公司已有专门生产 PVC- C管材的设备。常州常通塑管有限公司有 PVC- C挤出、扩口和注射件等的模具开发，已经过几 年的实践使用，安全可靠。对于上述的设备、模具定下以后，配

17、方中不宜加入大于 8 份的碳酸钙，否则，不 仅会使双螺杆磨损断裂， 还会使质量降低，管材的财务成本以吨位计算好像低了， 但管材以长度计价的， 长度不会因加入较多的填充料而会增加长度卖价， 这需要 引起起注意的。根据测试计算：在一定范围内，每增加 2 份钙粉，材料密度增加 0.01g/cm3 （材 料重量增加到 106%时，材料体积增加 103%）。6122037.575六、“入网证”的申请及使用 由国家电力公司电力管道检验测试中心具体发放“入网证”的申请、 检查并送上 海塑料研究所的化工质检塑料分站等一系列工作。 从去年年中培训开始， 到 2003 年 4 月止，已有近 30 家企业申请，笔者

18、开始陪同考核、抽样，使好多单位通过 检查有了提高， 也受到大多数单位的邀请和欢迎！ 但是， 后来由检验中心自行负 责，只要申请、接待、付昂贵的费用，基本上都能得到“入网证”，这对电力运 行的质量带来了隐患，不知是否改进，好事一定要办好。对于PV（ C热水管的检验标准，笔者认为完全没有必要经几千小时的冷热水考 核，也没有过高的卫生要求，它绝不作为饮用水，是属“非饮用”范畴的。七、材料的推荐对于上述的CPVC原料，国外的可以用日本钟渊生产的；国内的建议用山东潍坊 亚东和旭业化工的产品。CP般采用国产山东潍坊旭业、亚东、和江苏东台天腾化工的产品。上述两种产品是PVC-C管材十分重要重要的主辅材料，国内生产厂家奇多，价 格越来越低， 到目前位置尚不宜作为重点推荐的配套用材料， 请读者注意， 待达 到一定标准后再陆续建议生产厂选用。对于 M