[发明专利]一种有效提升拉伸强度的PVC管挤出成型工艺

权利要求书

1.一种有效提升拉伸强度的PVC管挤出成型工艺，其特征在于：管材配方包括包括PVC树脂与环氧树脂共聚物，抗冲击改性剂，稳定剂，加工改性剂，填充剂、色料及外润滑剂，具体包括以下步骤制备而成：各种物料-称量-捏合-挤出造粒-挤出成型-冷却成型-切割-检验-成品；

1)混合工艺

在高速混合时，助剂渗入PVC树脂的空隙，使助剂在树脂中均匀分散，热混机的温度设在100～1200℃；加入PVC树脂后即启动热混机，再按如下顺序投料：稳定剂、各种加工助剂、色料、填充剂；

冷混控制在料温400℃时出料；

2)挤出机螺杆分3个区段：加料段(送料段)、熔化段(压缩段)、计量段(均化段)，这三段相应的对物料组成了3个功能区：固体输送区、物料塑化区、熔体输送区。

固体输送区的料筒温度控制在100～1400℃；

物料塑化区的温度控制在170～1900℃；料筒真空度一般为0.08～0.09MPa；

熔体输送区的温度应略低一些，为160～1800℃；螺杆转速一般为20～30r/min；

机头是挤出制品成型的重要部件，它的作用是产生较高的熔体压力并使熔体成型为所需的形状。各部分工艺参数分别为：口模连接器温度1650℃，口模温度1700℃、1700℃、1650℃、1800℃、1900℃；

3)定型工艺

从机头口模挤出来的管状物要经过冷却，使它变硬而定型，定型用定径套进行外径定型，外径定型的定径外套长度一般取其内径的3倍，管材的冷却方法为真空冷却成型，真空冷却成型是借助于真空泵将真空槽抽成真空，使管坯外壁吸附在定型套的内壁上而达到冷却定型，真空定型的工艺条件为：真空度20.0～53.3kPa，水温15～250℃，真空槽中的水成雾状为最佳；

4)牵引工艺

牵引装置的作用是给机头挤出的管材提供一定的牵引力和牵引速度，均匀地引出管材，并通过调节牵引速度调节管子的壁厚，牵引速度取决于挤出速度，牵引速度比挤出速度快1％～3％。

2.根据权利要求1中所述的一种有效提升拉伸强度的PVC管挤出成型工艺，其特征在于：所述的进一步技术：为了获得迅速与均匀的塑化，应该采用悬浮法疏松型树脂；

——用于双壁波纹管的树脂，特别应具有良好分子量分布和杂质量，以减少管材中的“鱼眼”，避免管材波纹的塌陷和管壁的破裂；

——用于给水管的树脂，应属“卫生级”，树脂中残留氯乙烯在lmg/kg以内；

为了保证管材的质量，减少次品率，树脂的来源要稳定。

3.根据权利要求1中所述的一种有效提升拉伸强度的PVC管挤出成型工艺，其特征在于：稳定剂为：三碱式硫酸铅与二碱式铅盐，金属皂类并用、复合铅盐稳定剂、稀土复合稳定剂、有机锡稳定剂含重金属的稳定剂(如含Pb，Ba，Cd)对人体健康有害，这些稳定剂在给水管配方中的用量有限制；单螺杆挤出流程，物料受热历史较双螺杆挤出流程要长，稳定剂用量前者较后者要增加25％以上；双壁波纹管的机头温度较高，物料在机头内停留时间较长，配方中稳定剂的用量比普通管配方多10％。

4.根据权利要求1中所述的一种有效提升拉伸强度的PVC管挤出成型工艺，其特征在于：填料的作用是可降低成本；采用超细活性的填料，管材用量比型材大，填料用量过大会造成抗冲击性降低和管耐压性下降，所以，在化工用管和给水管中，填料用量在10份以内；排水管，冷弯穿线套管中填料用量可多些，同时加大CPE的用量来改变冲击性能的下降；

对管材性能要求较低的管材，和落雨管，填料量可很大，但是对双螺杆挤出机磨损较严重。

5.根据权利要求1中所述的一种有效提升拉伸强度的PVC管挤出成型工艺，其特征在于：外润滑剂与稳定剂的匹配设计；有机锡稳定剂，有机锡稳定剂与PVC树脂有较好的相容性，有严重的粘附金属壁的倾向，与之匹配的最便宜的外润滑剂是以石蜡为主的石蜡-硬脂酸钙体系；

铅盐稳定剂，铅盐稳定剂与PVC树脂相容性差，仅附在PVC粒子表面，阻碍了PVC粒子间的融合，通常采用硬脂酸铅-硬脂酸钙外润滑剂与之匹配。

6.根据权利要求1中所述的一种有效提升拉伸强度的PVC管挤出成型工艺，其特征在于：所述的PVC树脂与环氧树脂共聚物包括以下组分制备而成：

7.根据权利要求6中所述的一种有效提升拉伸强度的PVC管挤出成型工艺，其特征在于：PVC树脂与环氧树脂共聚物制备方法包括：

步骤1：按配比将水和磷酸氢二钠放入搅拌槽中，在不断搅拌下升温至60℃，使得磷酸氢二钠溶液完全溶解，按配比将玉米淀粉和磷酸氢二钠溶液充分混合后加入反应器中，物料在反应器中搅拌升温70-80℃，当水量减少到20％以下时，升温至150-200℃，使淀粉与磷酸氢二钠进行反应，当物料的黏度大于50Pa·s时，终止反应，降温出料，即得磷酸酯淀粉；

步骤2：将50％氢氧化钠水溶液、石灰水和PVC树脂混合；

步骤3：将步骤2中的混合后的溶剂与步骤1中的磷酸酯淀粉加入到瓶中，搅拌，5-9小时；

步骤4：将石蜡与稳定剂加入反应釜中，与90℃搅拌4小时使石蜡完全溶解，降温至75℃；

将甘油、与酚醛清漆混合，加入步骤3和步骤4的混合物，约1-2小时滴完，保温反应1小时，然后加入环氧树脂，继续加热搅拌1小时，温度降到50℃以下。