氯化聚氯乙烯(CPVC)塑料及其制备方法和应用
浅析氯化聚乙烯的生产工艺及其应用

浅析氯化聚乙烯的生产工艺及其应用
氯化聚乙烯,也称为PVC,是一种重要的合成树脂,具有广泛的用途。
其主要原料包括乙烯和氯气,通过聚合反应得到。
下面对氯化聚乙烯的生产工艺及其应用进行浅析。
氯化聚乙烯的生产工艺主要分为热聚和溶聚两种方法。
热聚法是通过将乙烯和氯气作为原料,在高温下进行聚合反应。
首先将乙烯加热至聚合温度,然后加入氯气,并在高温下进行聚合反应。
该方法有较高的聚合速度和聚合度,可以得到高分子量的聚合物。
但是该方法生产过程对设备要求高,反应条件较为苛刻,操作复杂。
溶聚法是将乙烯和氯气分别溶解在有机溶剂中,在催化剂的存在下进行聚合反应。
该方法的优点在于聚合反应的废气可以有效收集和处理,减少对环境的污染。
溶聚法还可以通过控制催化剂的种类、浓度和配比等来调节聚合物的性质,获得具有不同性能和用途的产品。
氯化聚乙烯的主要应用领域包括建筑材料、包装材料、电子电器、汽车制造等。
在建筑材料方面,PVC可以制备成各种型号的管材、板材和薄膜,用于给排水管道、地板、墙板、窗框等。
在包装材料方面,PVC制备的薄膜可以作为保鲜膜、包装膜、塑料袋等,具有良好的柔软性和耐候性。
在电子电器领域,PVC可以制备成绝缘材料、电线电缆等,具有良好的绝缘性能和耐高温性能。
在汽车制造方面,PVC可以制备成汽车内饰板、座椅套等,具有良好的耐磨性和耐候性。
氯化聚乙烯是一种重要的合成树脂,其生产工艺主要包括热聚和溶聚两种方法。
它在建筑材料、包装材料、电子电器、汽车制造等领域具有广泛的应用。
随着技术的发展和需求的增加,氯化聚乙烯的应用前景将会更加广阔。
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前言氯化聚氯乙烯(CPVC)塑料具有耐热、耐候、耐化学介质腐蚀、阻燃、阻烟及无色无味无嗅等优越的理化性能,是近几年来应用领域发展速度较快的新颖塑料材料。
由于美国、欧洲及日本等先进国家和地区对CPVC材料的研制和开发已经日趋成熟,所以CPVC塑料制品已具有一定的市场潜力,尤其是在中国这一庞大的塑料市场中,CPVC塑料尚属新产品、新材料,其利润空间和市场发展空间均有很大的吸引力。
本文通过对CPVC树脂及CPVC塑料制品的简要分析,帮助人们提高对这种新材料的认识。
1.CPVC树脂CPVC树脂是PVC树脂氯化改性的产物,其性能取决于PVC树脂本身及对PVC树脂进行氯化的氯化工艺。
1.1.PVC树脂PVC是氯乙烯聚合的产物,而目前氯乙烯的生成方法主要有电石法和石油(天然气)乙炔法等。
我国工业化生产PVC树脂的方法主要有石油(天然气)乙炔法、电石法及采购VCM单体进行聚合三种。
由于VCM的生产方法不同,相同聚合度的PVC树脂其分子构型及性能也略有不同,不容忽视的关键事实是:PVC树脂的结构与性能直接影响了对其氯化的工艺及氯化后的CPVC树脂的分子构型及性能。
相同氯含量的CPVC树脂由于PVC树脂的结构不同或氯化工艺不同,其性能上的差别是非常明显的。
具体表现在理化性能上的差别及加工性能上的差别。
图1至图4为PVC树脂颗粒的外部和内部形貌的电子照片。
它们的K值和聚合度相似,但分别为中国宜宾天源(本体聚合法)、中国齐鲁石化、日本信越、及中国北二化的产品。
图为PVC树脂颗粒的电子照片,其为中国北二化的产品1.2.CPVC树脂由于PVC树脂是工业化生产CPVC树脂的主要原料,所以对PVC树脂的选用显得尤为重要。
其结构必须是疏松状,且孔隙应适度。
目前CPVC树脂的生产主要采用水相悬浮法,在这一过程中,因为氯气在PVC 树脂中扩散速率对PVC的氯化速率有很大影响,这又要求PVC树脂的皮膜尽可能簿,且表面积要大,结构规整度要好。
氯化聚氯乙烯(CPVC)的制备及性能研究

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榆
林 学 院 学 报
21 02年第 4期( 总第 12期 J 0
3结 果与讨 论
之,G一 S 8产品③最低。由此说 明 S 3原料最易 G一
氯 化 ,G一 S 5原 料次 之 ,G一8原 料最 难氯 化 。这是 S
分析 S 3 G一 产品③、G一 产品③ 、G一 S 5 S 8产品 ③的氯含量及制备过程 ( 1 可 以看 出, 表 ) 在基本相
及热重( G 各项重要性能做 了检测, T) 并对结果进行 了分析。研究结果表 明: 制得 的 C V P C树脂具有 良
好 的性质 。
关键 词 : 氯化 聚氯 乙烯 ; 水相 悬浮 法 ; 能研 究 性
中图分类 号 :Q 2 . 文 献标 志码 : 文章编 号 :08— 8 1 2 1 )4— 0 1— 3 T 35 3 A 10 37 (02 0 02 0
2 1原 料 . 22设 备 .
心机 , 。 等
S 3 S 5 S 8型 P C树 脂 ; 过 G一 、G一 、G一 V 酮 搪 瓷反 应 釜 (0 L ; 洗釜 (0 ) 离 10 ) 水 20L ; 氯 化 釜 用 氮气 吹 扫 , 入 6 g去 投 0K
氧化物 ; 阴离 子 型表 面活性 剂 , 。 等
德 国 A G F re . . a n公 司 最 早 采 用 溶 液 法 开 展 了 b CV P C研究 , 在 14 并 9 2年 投 人 生 产 。2 0世 纪 4 O年
CV P C的发展提供了足够 的发展空间。 本文以国内悬浮聚合法生产的聚氯乙烯树脂为
原 料 , 盐 酸水相 体 系 中对 充分 悬 浮 的 聚氯 乙烯树 在 脂 进行催 化 氯化 反应 , 分析 工 艺 主要 控 制 参 数对 并 产 物氯 化 聚乙烯 树脂 的氯含 量 、 热稳定 性等 的影 响 , 为 其进 一步 产业 化提 供理论 依据 。
氯化聚氯乙烯(CPVC)详细介绍

氯化聚氯乙烯(CPVC)详细介绍氯化聚氯乙烯英文名称:chlorinatedpolyvinylchloride英文同义词:CPVC性状:白色或淡黄色的疏松颗粒或粉末,无臭。
性质氯化聚氯乙烯是由聚氯乙烯(PVC)树脂氯化改性制得,是一种新型工程塑料。
该产品为白色或淡黄色无味、无臭、无毒的疏松颗粒或粉末。
PVC树脂经过氯化后,分子链排列的不规则性增加,极性增加,使树脂的溶解性增大,化学稳定性增加,从而提高了材料的耐热性及耐酸、碱、盐、氧化剂等的腐蚀的性能。
提高了树脂的热变形温度的机械性能,氯含量由56.7%提高到63-69%,维卡软化温度由72-82℃,(提高到90-125℃),最高使用温度可达110℃,长期使用温度为95℃。
因此,CPVC是一种应用前景广阔的新型工程塑料。
用途又称(聚)过氯乙烯。
由聚氯乙烯经氯化而得高分子化合物。
含氯量61%~68%。
具有热塑性。
白色粉末。
不易燃烧。
耐浓酸、浓碱液、矿物油等,制品在沸水中不变形。
比聚氯乙烯易溶于酯类、酮类、芳香烃等有机溶剂。
根据聚合度的大小,可制成高粘度型、中粘度型和低粘度型。
高粘度型有较好的耐假性、耐化学腐蚀性和弹性。
低粘度型则较易溶于植物油类。
用于制耐腐蚀漆、胶粘剂和合成纤维等。
制备方法制备方法:由聚氯乙烯经氯化而得高分子化合物。
将根据聚合度的大小,可制成高粘度型、中粘度型和低粘度型。
高粘度型有较好的耐假性、耐化学腐蚀性和弹性。
低粘度型则较易溶于植物油类。
粉状聚氯乙烯在低于50℃温度下,用适当溶剂溶胀并进行水相悬浮氯化制得。
加工虽然CPVC是以PVC为基质制得的聚合物,且和PVC共有某些性能,但是,它也是一种。
氯化聚氯乙烯的制取及应用

添加一定量特别类型有机过氧化物作催化剂的 氯化工艺:于反应器中配制PVC在水介质中的悬浮 液,其中含有在40~90℃下半衰期为10 h的有机 过氧化物催化剂,其量与PVC的质量比为0.01~1 :100。用氮气置换出反应器中的氧气,在汞灯UV 照射下向悬浮液中通人氯气使PVC氯化成CPVC, 反应温度为40--90℃,当CPVC氯化度质量分数达 62%-70%时,停止汞灯UV照射并终止通氯,从而 使氯化终止。该法可缩短氯化反应时间从而提高生
氯化反应的有机过氧化物催化剂,在40~90℃ 的半衰期为10 h,可选用二酰基过氧化物、过氧二碳 酸酯、过氧酯、过氧缩酮等。如二正丙基过氧二碳酸 酯、二异丙基过氧二碳酸酯、1,1,3,3一四甲基丁基过 氧新癸酸酯、二(4一t一丁基环己基)过氧碳酸酯、1一环 己基一1一甲基乙基过氧新癸酸酯、二一2一乙氧基乙基过 氧二碳酸酯、----(2.乙基己基过氧):碳酸酯、£一己基 过氧新癸酸酯、二甲氧基丁基过氧二碳酸酯、二(3一 甲基一3一甲氧基丁基过氧)二碳酸酯、£.丁基过氧新癸 酸酯、2,4一二氯苯甲酰过氧化物、f一己基过氧戊酸 酯、f一丁基过氧戊酸酯、3,5,5一三甲基己酰基过氧化 物、辛酰基过氧化物、月桂酰过氧化物、硬脂酸过氧 化物、1,1,3,3一四甲基丁基过氧~2一乙基已酸酯、丁二
我国CPVC已有小规模生产,总生产能力约为 3 000 t/a,生产厂家主要有无锡电化厂、莱州化工 厂、锦西化工总厂等。无锡电化厂研制的水相悬浮 氯化法省去了溶剂的回收工序,制得的CPVC树脂 与日本钟渊公司的H627,H899牌号的结构与性能 基本一致。其余厂家仍主要采用四氯化碳溶剂法, 生产成本高,产品质量差,且大部为均质CPVC,用 于油漆、粘合剂等领域。非均质尚处于开发阶段,作 为合成材料加工改性剂、高性能管材、型材等则大量 进口解决,市场缺口大。CPVC的进口量在4 500 t/a以上。预计2001年后全国的Cn,C用量将达 2万t/a以上。潍坊亚星化学股份有限公司将建一 套6 000 t/a的CPVC生产装置,总投资5 813万元。 该公司还将引进国外CPVC制品改性技术、挤出技 术、注模技术和配方等生产技术及设备,新建6条 CPVC制品生产线,共6 600 t/a的CPVC制品,总 投资6 147.2万元。西安化工厂引进日本水相法生 产工艺及关键设备,合资建1万t/a CPVC生产装 置,总投资2 500万元。 2工艺改进
浅析氯化聚乙烯的生产工艺及其应用

浅析氯化聚乙烯的生产工艺及其应用氯化聚乙烯,又称聚氯乙烯或PVC,是一种重要的合成树脂材料。
它具有优良的物理性能和化学稳定性,因而在建筑、电子、医疗、包装等众多领域得到广泛应用。
本文将就氯化聚乙烯的生产工艺及其应用进行浅析,以便更好地了解这种重要的合成树脂材料。
一、氯化聚乙烯的生产工艺1. 原料准备氯化聚乙烯的生产原料主要包括乙烯和氯气。
乙烯是一种无色、无味、可燃的气体,是石油加工过程中的主要产品之一。
氯气是一种常见的工业气体,具有刺激性气味,并且具有强烈的腐蚀性。
在生产过程中,乙烯和氯气按一定的比例混合,并经过反应制得氯化聚乙烯。
2. 聚合反应氯化聚乙烯的生产主要采用乙烯氯化聚合法。
这个过程中,乙烯和氯气在催化剂的作用下进行氯化聚合反应,生成氯化聚乙烯。
催化剂通常采用过渡金属催化剂,如钛、铬或锌等。
聚合反应一般在高温高压下进行,反应温度通常在50-70℃之间,反应压力则在10-20MPa之间。
这个过程中,聚合率、密度、分子量分布等因素会影响氯化聚乙烯的性能。
3. 加工成型生产的氯化聚乙烯通常还需要经过加工成型才能得到最终的产品。
加工成型的方法主要包括挤出、注塑、吹塑、压延等,根据最终产品的形状和规格进行选择。
在加工成型过程中,可以通过添加助剂、填料和改性剂等,使得氯化聚乙烯的性能更加优良,以满足不同领域的需求。
以上就是氯化聚乙烯的生产工艺的简单介绍,下面将来看一下氯化聚乙烯在各个领域的应用。
1. 建筑材料氯化聚乙烯是建筑行业中广泛使用的材料之一。
它的耐候性、耐热性、抗老化性和机械性能都非常优异,因而在建筑材料中得到了广泛的应用。
氯化聚乙烯可以用于制造地板、墙板、窗框、排水管道、防水材料等。
在建筑行业的应用中,氯化聚乙烯制品所占比例不断增加,成为建筑行业的主要材料之一。
2. 包装材料由于氯化聚乙烯具有良好的韧性和耐腐蚀性,因此在包装材料中得到了广泛的应用。
氯化聚乙烯可以用于制造瓶子、塑料袋、塑料薄膜、塑料泡沫等包装材料,被广泛用于食品、医药、化妆品、日用品等领域。
CPVC

CPVC-氯化聚氯乙烯简介氯化聚氯乙烯,英文名Chlorinated polyvinyl chloride,简称CPVC,俗称氯乙烯树脂,它是将聚氯乙烯树脂进一步氯化的产物。
具体的氯化过程是:将聚氯乙烯粉碎后,经过氯化、过滤、水洗、中和、干燥五个步骤即可制得。
PVC的含氯量为56.7%,而CPVC的理论含氯量最高可以达到75%;但实际工业化生产中CPVC常见的含氯量则为64~75%。
CPVC的工业化生产方法主要有三种:溶液法、气固相法、水相悬浮法。
不同的氯化方法可以得到结构不同、应用不同的CPVC:溶液法CPVC主要用于高级防腐蚀涂料和黏合剂,气固相法与水相悬浮法CPVC CPVC管材主要用于硬质塑料。
在 CPVC氯化过程中,由于PVC树脂的差别和氯化条件的不同,会造成CPVC树脂的分子结构不同,尤其是会在氯化过程中产生裂缝、支化、交联等现象,这些都会对CPVC的最终性能产生极大的影响,对CPVC的成型加工影响也很大,也因此导致不同厂家的CPVC树脂在性能与加工上有很大的区别。
为提高CPVC的产品质量,在氯化时应注意以下几个方面:⒈PVC树脂的选用:必须选用悬浮法PVC树脂,同时还要求为疏松型结构、皮层薄而疏松,以利于氯气的扩散和传播;不能选乒乓球结构,其表皮厚而致密,不利于氯气的扩散与传播。
PVC树脂的分子量要适当,以便控制其流动性。
⒉PVC树脂的氯化前处理:必须对普通PVC进行氯化前处理,以扩大PVC粒子的表面积,降低树脂皮层厚度,增加与氯分子的接触面积。
⒊CPVC的后处理:在CPVC悬浮水中加入二氧化硫气体,再进行碱中和、水洗及干燥,以提高CPVC的热稳定性。
早期的CPVC产品主要应用于表面涂覆、黏合剂、溶液纺丝,19世纪后期才开始应用于输送热水管材方面,将其应用范围扩大到塑料制品,并因此一发不可收,范围不断扩大,需求量不断增加。
CPVC-氯化聚氯乙烯的性能特性与PVC相比,氯化聚氯乙烯CPVC的含氯量进一步增加,致使其分子结构的不规整性增大,分子链的极性增强,分子间的作用力增大,从而达到了改性的目的:•提高了耐热温度:CPVC产品的最高使用温度可以达到110℃,比PVC提高了30~40℃;•提高了化学稳定性:改善了PVC的抗化学性能及抗腐蚀性能,能抗酸、碱、盐、脂肪酸盐、氧化剂、卤素等的化学腐蚀;•增加了刚性:CPVC的拉伸强度、弯曲强度都比PVC有较大的提高;•提高了耐候性与阻燃性能,并降低了燃烧烟密度;•提高了树脂的溶解性能,可用于黏合剂、涂料、纤维的生产。
浅析氯化聚乙烯的生产工艺及其应用

浅析氯化聚乙烯的生产工艺及其应用氯化聚乙烯(CPVC)是一种重要的高分子材料,在建筑、化工、电力、航空、轻工等领域都有广泛应用。
本文将从生产工艺、性能特点和应用领域三个方面进行浅析。
一、生产工艺氯化聚乙烯是通过向聚乙烯分子中引入氯原子而得到的,氯原子可与乙烯分子上的氢原子反应,使其变为氯代乙烯。
CPVC的生产工艺可分为两种类型,一种是SUSPENSION法,一种是MELT-PHASE法。
SUSPENSION法将乙烯单体、氯气、过氧化二异丙苯等混合物通入反应器中进行聚合。
反应器内有搅拌装置,使聚合体保持悬浮状态。
反应结束后,聚合物颗粒被离心分离、洗涤后经过干燥旋转筒后制得。
MELT-PHASE法是将固体的聚乙烯料加热至熔融状态,并通入氯气进行氯化反应。
MELT-PHASE法相较SUSPENSION法制得的CPVC具有更好的热稳定性和流变性能。
二、性能特点CPVC的热稳定性能比聚氯乙烯(PVC)更好,其玻璃转化温度(Tg)约为90℃,使用温度可达到100℃-120℃。
在高温、高压、高速的条件下,其机械性能不会发生明显的下降,更适用于高强度工程塑料领域。
CPVC也具有极好的防水性能,在潮湿、通风差的环境下使用也不易老化、腐蚀。
三、应用领域1. 建筑领域CPVC可作为给水管、热水管、下水管等建筑材料。
其优异的耐高温性能对于热水管和供水管的安全使用至关重要,CPVC管道因此成为越来越受人们喜爱的管材。
该材料用于建筑外挂式设备的管道系统,能够承受强颤振和高温高压。
2. 化工领域化工领域的各种制造工艺涉及到的反应介质包括酸、碱、盐水和有机溶剂。
这些介质在不同温度、压力下会产生腐蚀性,CPVC管材的使用可以避免此类腐蚀,因此广泛应用于化工领域的管道系统中。
3. 电力领域CPVC管道被广泛地应用于供热及空调风管系统,其可以防止管道锈蚀及减少维护成本。
4. 航空和轻工领域CPVC材料被广泛地应用于轻工业和航空领域,可用于生产飞机、火车和汽车等的配件。
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前言
氯化聚氯乙烯(CPVC)塑料具有耐热、耐候、耐化学介质腐蚀、阻燃、阻烟及无色无味无嗅等优越的理化性能,是近几年来应用领域发展速度较快的新颖塑料材料。
由于美国、欧洲及日本等先进国家和地区对CPVC材料的研制和开发已经日趋成熟,所以CPVC塑料制品已具有一定的市场潜力,尤其是在中国这一庞大的塑料市场中,CPVC塑料尚属新产品、新材料,其利润空间和市场发展空间均有很大的吸引力。
本文通过对CPVC树脂及CPVC塑料制品的简要分析,帮助人们提高对这种新材料的认识。
1.CPVC树脂
CPVC树脂是PVC树脂氯化改性的产物,其性能取决于PVC树脂本身及对PVC树脂进行氯化的氯化工艺。
1.1.PVC树脂
PVC是氯乙烯聚合的产物,而目前氯乙烯的生成方法主要有电石法和石油(天然气)乙炔法等。
我国工业化生产PVC树脂的方法主要有石油(天然气)乙炔法、电石法及采购VCM单体进行聚合三种。
由于VCM的生产方法不同,相同聚合度的PVC树脂其分子构型及性能也略有不同,不容忽视的关键事实是:PVC树脂的结构与性能直接影响了对其氯化的工艺及氯化后的CPVC树脂的分子构型及性能。
相同氯含量的CPVC树脂由于PVC树脂的结构不同或氯化工艺不同,其性能上的差别是非常明显的。
具体表现在理化性能上的差别及加工性能上的差别。
图1至图4为PVC树脂颗粒的外部和内部形貌的电子照片。
它们的K 值和聚合度相似,但分别为中国宜宾天源(本体聚合法)、中国齐鲁石化、日本信越、及中国北二化的产品。
图为PVC树脂颗粒的电子照片,其为中国北二化的产品
1.2.CPVC树脂
由于PVC树脂是工业化生产CPVC树脂的主要原料,所以对PVC树脂的选用显得尤为重要。
其结构必须是疏松状,且孔隙应适度。
目前CPVC树脂的生产主要采用水相悬浮法,在这一过程中,因为氯气在PVC 树脂中扩散速率对PVC的氯化速率有很大影响,这又要求PVC树脂的皮膜尽可能簿,且表面积要大,结构规整度要好。
因此,CPVC树脂的生产最好由具有一定规模且科研能力较强的PVC树脂生产厂来承担。
国外生产CPVC的著名厂商例如美国的B.F.Goodrich公司、德国的BASF公司、法国的ATOFINA公司、日本的Kaneka公司等均是生产PVC树脂的国际性大公司。
这些公司首先研制生产CPVC树脂的专用PVC树脂,它在采用悬浮法聚合的过程中添加了特殊助剂,然后将这一专用PVC树脂再经过水相悬浮法生产CPVC树脂。
由于不同的氯化条件,相同氯含量的CPVC树脂的分子构型并不一样,其性能也不一样。
所以氯化工艺是生产CPVC树脂的关键技术。
中国山东旭业公司在参阅了国际上CPVC生产的文献资料的基础上,利用自己的科研力量所生产的氯含量在64~68%的CPVC树脂,其加工性能优越,已在中国市场上显示了较强的竞争力。
该公司采用水相悬浮法进行氯化反应生产氯化聚氯乙烯,其主要特点是分段氯化,利用可控制的分段反应温度和压力使其获得氯化均匀的CPVC树脂。
为了尽量减少在氯化过程中所产生的断链和支化反应现象,宜在氯化反应前进行脱氧处理。
应
质等后果。
因此,除了具有低速旋转的桨叶外,还配置了冷却装置,好的冷却装置除冷拌缸筒壁具有夹套层外,缸内还设有冷却管路式内胆,以确保冷却效果及减少冷却时间。
(2)挤出机
挤出加工硬质CPVC制品,如管材、板材、片材等,通常选用锥形或平行双螺杆挤出机。
但是挤出机的螺杆必须配有油冷装置,以保证螺杆温度的稳定性。
挤出机的螺杆结构应比生产PVC硬质制品的螺杆更重视排气作用,能尽量将物料中的挥发物由排气口通过抽真空排出。
螺杆均化段的未端应能平稳计量挤出。
CPVC材料在加工过程中,如处理不当,会产生严重的氯化氢(HCl)腐蚀,这种情况的严重性比PVC材料加工时产生的氯化氢(HCl)腐蚀要大的多,因此,对螺杆在高温下耐腐蚀的要求更为严格。
对于挤出机的料筒。
则要求具有良好的冷却装置,以保证料筒温度的稳定性。
冷却装置通常有风冷却和水(油)冷却两种。
风冷却装置的温度起伏较大,大约有10~15℃左右,它的冷却是骤冷式的,不利于类似CPVC这种热敏性较强的材料的加工成型。
而水(油)冷却装置是将水(油)管路装在加热圈处料筒表面的沟槽内。
受到温度控制的循环水(油)流能使其维持比较稳定的温度,其温度起伏通常在3~5℃左右。
显而易见,具有水(油)冷却装置的料筒更利于CPVC物料的挤出加工。
鉴于CPVC材料的难加工性,在没有生产经验的情况下,一旦由于配方的不合理或模具结构不合理,就会产生较大的熔体压力,从而可能造成加工设备的严重损坏,因此对于生产CPVC材料的挤出机来说,应具备更为安全的过程保护装置,而且还要设置具有承受更大背压的止推轴承和相关的传动机构。
锥形双螺杆挤出机与模具之间不能使用多孔板,这样可以减小熔体背压。
过渡套的压缩比即较大的挤出机料筒出口孔径过渡到较小的机头孔径的比例应比生产硬质PVC制品时的压缩比小20%左右。
(3)模具
通常情况下,设计加工硬质CPVC材料的机头结构时,可参照生产硬质PVC类似制品的相关机头结构。
以挤出管材为例,机头压缩比不宜小于20,压缩角不宜过大,以60°为佳。
口模平直段长度可取管材外径的2倍左右。
芯棒内必须装有可以控制温度的加热装置及冷却装置,以利于维持芯棒温度的稳定性,保证管材内壁光滑。
CPVC物料在加工过程中比PVC更易分解,对设备及模具的腐蚀性更大,所以对于设备及模具的材料要求较高,必要时还需镀铬防腐。
且其材料的收缩率也比PVC材料大,因此在设计模具时,都应予以考虑。
2.1.2.硬质CPVC材料的挤出工艺及配方
(1)混料工艺
混料工艺有二个要求:一是投料次序,二是混料温度。
通常情况下,按次序投料可以获得更好的混料效果。
它可以使用量较少的组分充分得到利用。
其顺序以次为:CPVC树脂、稳定剂、加工助剂、填充料、润滑剂等等。
如配方中含有液状组分,应先将液状组分与CPVC树脂先行混合,其次再依次投入其它组分。
混料温度的设定对CPVC物料的混合质量起到至关重要的作用。
高速搅拌时的混料温度的提高应该完全依靠物料在缸内高速运动而产生,而不能采用外部加热装置。
低速冷拌的温度设定要保证以最短的冷却时间获得理想的混合物料。
以提高工效,减少生产成本。
(2)挤出工艺
上文中已指出,CPVC树脂是由PVC氯化改性而成的,随着其氯含量的增加,其分子结构也发生了变化,三个主要链节中的第二类链节[CHCl -CHCl]增加,并生成第三类链接[CH2-CCl2],随之,CPVC的极性提高,耐热性、刚性等机械性能也进一步提高,但抗冲性能下降,脆性增大,流动性下降,粘性增加。
显而易见,CPVC材料的挤出工艺,实质就是配方工艺,它要求配方能够实现保存CPVC材料的优良性能而减少不良
2.2.2.CPVC注塑制品的加工工艺
(1)工艺流程
CPVC材料的注塑加工工艺流程与PVC材料的加工工艺流程基本相同,稍有差别的是混合后的CPVC物料必须经造粒后才能进行注塑加工。
主要过程如下:
按配方配料→高混→低拌→挤出造粒→送入注塑机→塑化→注塑成型→冷却→顶出制品→修边整理→检验→包装入库
(2)工艺参数
CPVC树脂在混料过程中易产生早期塑化,混料温度不宜过高,如配方中含有液体组分,则应将CPVC树脂与液体组分在高速混合机缸内单独先混合,然后再依次投入其它配料进行混合。
由于目前大多利用PVC螺杆普通型注塑机生产CPVC制品,因此,本节仅介绍PVC螺杆普通型注塑机的注塑工艺参数。
塑化温度:
加料段:185~195℃;压缩段:188~198℃;均化段:190~200℃;喷嘴:190~195℃。
注射压力系统:
一级注射压力:40~50Mpa,保压:50~60Mpa;
二级注射压力:50~65Mpa,保压:55~65Mpa;
三级注射压力:50~65Mpa,保压:55~65Mpa;
预塑压力:60~75Mpa。
(3)配方
CPVC注塑制品的配方设计是要克服CPVC树脂的难加工性,同时又要保持其材料的优良性能。
如生产工业用CPVC管件或冷热水用CPVC管件,其质量性能必须达到国际标准的要求,主要指标维卡软化点需达。