一:前言
CPVC是PVC的氯化改性材料,它有效地提高了PVC的使用范围,其综合性能超过了ABS的性能。特别适用于一些对温度及消防有特殊要求的场合,其发展前景十分广阔。 氯化聚氯乙烯(CPVC)塑料具有耐热、耐候、阻燃、阻烟及无、无味、无嗅等优越的理化性能。CPVC塑料制品具有一定的市场潜力。目前我国CPVC的应用尚处于开发阶段,且在以下领域中显示出明显的应用优势: 我们主要从以下几个方面来论述CPVC的性能
二、CPVC的应用范围
三、CPVC原材料选型
四、CPVC生产中可能存在的问题
五、硬质CPVC材料的挤出工艺及配方
二:C-PVC主要应用范围有1、油田原油集输用管材2、化工用耐温、耐腐蚀管道、板材及片材3、用于热水、温水、给、排水管道4、有严格消防要求的场合用材料5、高压、超高压电力输送电缆护管 三:CPVC原材料选型
山东旭业公司生产的CPVC牌号为J700和Z500, CPVC原料由于含氯量在63-74%较PVC(含氯量56-59%)高,加工粘度至少高1-2倍,而且CPVC密度(在1450-1650Kg/m 之间)比PVC大,上述数据决定了CPVC比PVC加工难度要大很多。
CPVC硬质材料的性能 |
项目 | 挤出 | 注塑 |
维卡软化点,℃ | 110 | 105 |
抗张强度,MPa | 55.0-65.0 | 55.0-65.0 |
抗冲强度,(J/M) | 53.3-266.7 | 26.7-266.7 |
弯曲屈服强度,MPa | 80.0-100.0 | 90.0-110.0 |
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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。
四:CPVC生产中可能存在的问题
1、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。与我们现在使用的亿利设备的挤出螺杆有一些差别,但差别不是很大,如若我们要用现在的设备生产CPVC也能够生产但是效果不是太理想。 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。要求具有良好的冷却装置,以保证料筒温度的稳定性。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。而对于CPVC最好用水(油)冷却装置、循环水(油)能使其维持比较稳定的温度,其温度起伏通常在3~5℃左右。这样利于CPVC物料的挤出加工。
由于CPVC材料的难加工,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。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。
2、模具
通常情况下,我们要生产CPVC材料的管材时,可利用我们现在的日程管理PVC管材模具。但要求机头压缩比不宜小于20,压缩角不宜过大,以60屋面玻纤瓦°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,要镀铬防腐。且其材料的收缩率也比PVC材料大,因此我们的管材模具应当能够满足生产工艺条件,而定径套的直径可能会小,应予以考虑。
五: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
由于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。所以CPVC材料的挤出工艺,实质上就是配方工艺,它要求配方能够实现保存CPVC材料的优良性能而减少不良性,其关键在于克服它的难加工性。如提高热稳定性,降低粘度,增加流动性,提高抗冲性能。所选用的辅助材料及用量应考虑能不降低它的优良性能。
序号 | 原辅料 | 质量份 | 序号 | 原辅料 | 质量份 |
1 | 咖啡玉米 CPVC树脂 | 100 | 5 | 调节剂 | 0.2~0.8 |
2 | 机器人上下料稳定剂 | 适量 | 6 | 填充剂 | 5~8 |
3 | 润滑剂 | 0.5~2.5 | 7 | 料 | 适量 |
4 | 抗冲改性剂 | 2~14 | | | 客流统计系统方案 |
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六:生产CPVC我们将如何定位
我们管业公司要生产CPVC产品,我们就得确定生产什么样的产品,给产品定位,要生产哪种产品,(给水管材,排水管,给热水管,温热水管)。属予哪种档次,要在市场上取得什么样的效果。
显然我们不能用CPVC做排水管,哪只能做给水管,给水管中我们做哪种管材,给水管材,给热水管材,温热水管材,电力电缆用管。或着其它管材等等。如果我们要做给水管,就得要有相配套的上水管件,上水管件的品种大约有200多种,并且有很多是铜塑件。
CPVC的开发我们要认真的讨论,权衡利蔽,这就要我们在需求市场上寻求它的最隹点。共同谈讨,集思广益,为了管业公司的明天我们让我们共同努力。
七:开发前景
由于CPVC的开发存在着很多制约我们的因素。
1、 由于CPVC是一个新开发的产品,其销售市场有待开发、开拓。这是对我们新产品开发是一制约,很难在短时间内见成效。
2、 在生产技术上虽然我们能够很快的适应,但配套生产有一个拫长的过程。短时间内很难见成效 。
3、 原材料採够来原不稳定。
我本人建议开发其它产品:
傅松平
2006-9-20