挤出成型挤出成型 ( (下）下）3. 挤出成型工艺与过程原料的预处理原料的预处理原原料料干干燥燥物物料料称称重重预预混混合合挤出成型挤出成型冷却定型冷却定型牵引和热处理牵引和热处理挤挤出出工工艺艺的的调调节节冷冷却却方方式式的的调调节节定定型型方方式式的的选选择择适适当当的的牵牵引引，保保证证一一定定的的取取向向，同同时时消消除除部部分分离离模模膨膨胀胀效效应应。热热处处理理过过程程，使使制制品品稳稳定定性性提提高高。3.1 管材成型工艺 塑料管材是塑料挤出成型的主要产品之一。塑料挤出管材就是塑料管材是塑料挤出成型的主要产品之一。塑料挤出管材就是将粒状或粉状塑料原料从料斗加入挤出机，物料被加热成熔融的料将粒状或粉状塑料原料从料斗加入挤出机，物料被加热成熔融的料流，经螺杆旋转的推力使熔融料通过机头环形通道，形成管状物，流，经螺杆旋转的推力使熔融料通过机头环形通道，形成管状物，经冷却定型装置对成型的管材进行冷却定型即成为塑料管树。经冷却定型装置对成型的管材进行冷却定型即成为塑料管树。 可供生产管材的塑料原料有：聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、可供生产管材的塑料原料有：聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、ABSABS、聚酰胺、聚碳酸酯等。目前国内生产的塑料管材以聚乙烯、聚氯乙聚酰胺、聚碳酸酯等。目前国内生产的塑料管材以聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯等材料为主。烯、聚丙烯等材料为主。 与金属管相比，塑料管材有以下优点：与金属管相比，塑料管材有以下优点：(1)(1)相对密度小，仅为铁相对密度小，仅为铁的的l l8 8左右。左右。(2)(2)腐蚀性好。腐蚀性好。(3)(3)电绝缘性优良。电绝缘性优良。(4)(4)不生锈，不生锈，(5)(5)耐耐磨性好，磨性好，(6)(6)铺设施工方便宜。铺设施工方便宜。3.1.1 3.1.1 圆圆 管管3.1.1.1 3.1.1.1 聚乙烯管聚乙烯管 优点优点： 聚乙烯管材成型加工较容易，用挤出成型的方法可方便聚乙烯管材成型加工较容易，用挤出成型的方法可方便地加工成各种规格的管材。而且它具有良好的柔韧、无毒、耐腐蚀、地加工成各种规格的管材。而且它具有良好的柔韧、无毒、耐腐蚀、电绝缘性、耐寒性、冲击性能，所以这种管材广泛地用于自来水管、电绝缘性、耐寒性、冲击性能，所以这种管材广泛地用于自来水管、排污管、农田排灌管、化工管道以及电器绝缘套管等。排污管、农田排灌管、化工管道以及电器绝缘套管等。配方选择配方选择：生产聚乙烯管材一般采用聚乙烯树脂作为原料：生产聚乙烯管材一般采用聚乙烯树脂作为原料直接进行生产，而不需加入其他助刑。聚乙烯树脂有高压聚直接进行生产，而不需加入其他助刑。聚乙烯树脂有高压聚乙烯乙烯( (低密度聚乙烯低密度聚乙烯) )与低压聚乙烯与低压聚乙烯( (高密度聚乙烯高密度聚乙烯) )两种。作两种。作为原料的选择主要依据所加工产品的使用要求，其次是加工为原料的选择主要依据所加工产品的使用要求，其次是加工设备的特性，原料的来源及价格等。设备的特性，原料的来源及价格等。工艺流程：工艺流程：低密度聚乙烯管材生产流程低密度聚乙烯管材生产流程 (1)(1)温度控制温度控制 聚乙烯原料熔体指数不同，生产过程温度控制也不聚乙烯原料熔体指数不同，生产过程温度控制也不同，应根据原料的熔体指数确定控制温度。一般高密度聚乙烯结晶同，应根据原料的熔体指数确定控制温度。一般高密度聚乙烯结晶度高，结晶熔化潜热大故成型温度较低密度聚乙烯高一些。度高，结晶熔化潜热大故成型温度较低密度聚乙烯高一些。聚乙烯管加工温度范围聚乙烯管加工温度范围 一般聚乙烯管温度控制采取口模温度低于机身最高温度，其目一般聚乙烯管温度控制采取口模温度低于机身最高温度，其目的有三个，第一聚乙烯材料熔体粘度低，成型温度范围宽，降低的有三个，第一聚乙烯材料熔体粘度低，成型温度范围宽，降低温度有利于提高成型性，使制品更密实，第二机头温度低有利于温度有利于提高成型性，使制品更密实，第二机头温度低有利于定型，可提高生产效率，第三可节约能源，减少浪费。定型，可提高生产效率，第三可节约能源，减少浪费。 (2)(2)冷却控制冷却控制 整个生产过程冷却的部位有料斗、螺扦、定径套、冷却整个生产过程冷却的部位有料斗、螺扦、定径套、冷却水箱等处。水箱等处。1. 1. 料斗：因聚乙烯软化温度较低，一般在料斗处设有夹套，料斗：因聚乙烯软化温度较低，一般在料斗处设有夹套，内通冷却水防止聚乙烯颗粒因受热过早粘连，从而影响物料向前输送。内通冷却水防止聚乙烯颗粒因受热过早粘连，从而影响物料向前输送。2. 2. 螺杆：一般不需通冷却水，为了提高生产效率也可在螺杆加料段通冷螺杆：一般不需通冷却水，为了提高生产效率也可在螺杆加料段通冷却水。却水。定径套：不论是内压法或真空法定径，其定径套内均需通水冷定径套：不论是内压法或真空法定径，其定径套内均需通水冷却，以保证管材尽快固定形状，由于管材刚离开口模温度较高，为使其却，以保证管材尽快固定形状，由于管材刚离开口模温度较高，为使其缓慢冷却，一般用温水缓慢冷却，一般用温水(30(30一一50C)50C)较好，或者空气中冷却后再进行定径。较好，或者空气中冷却后再进行定径。3. 3. 冷却水箱：为排出管空中余热，使管材进一步冷却，将已成型的管材冷却水箱：为排出管空中余热，使管材进一步冷却，将已成型的管材通入冷却水箱，水箱中进出水方向与管材挤出方向相反使管材逐渐冷却，通入冷却水箱，水箱中进出水方向与管材挤出方向相反使管材逐渐冷却，以减少内应力，水位应以浸没管材为准，为防止管材在水箱中因浮力作以减少内应力，水位应以浸没管材为准，为防止管材在水箱中因浮力作用而弯曲，在水箱中设用而弯曲，在水箱中设2424个定位环。个定位环。 (3)(3)冷却速度冷却速度 聚乙烯管材应缓慢冷却，否则管材表面无光泽，且易聚乙烯管材应缓慢冷却，否则管材表面无光泽，且易产生内应力。综上所述，冷却过程不仅对生产过程，对产品质量均有重产生内应力。综上所述，冷却过程不仅对生产过程，对产品质量均有重要的影响。要的影响。3.1.1.2 聚氯乙烯管 优点优点：聚氯乙烯管材分软硬两种，硬聚氯乙烯管是将聚氯乙烯：聚氯乙烯管材分软硬两种，硬聚氯乙烯管是将聚氯乙烯树脂与稳定剂、润滑剂等助剂混合，经造粒后挤出成型制成，也树脂与稳定剂、润滑剂等助剂混合，经造粒后挤出成型制成，也可采用粉料一次挤出成型。硬聚氯乙烯管耐化学腐蚀性与绝缘性可采用粉料一次挤出成型。硬聚氯乙烯管耐化学腐蚀性与绝缘性好，主要输送各种流体，以及用作电线套管等。硬聚氯乙烯管易好，主要输送各种流体，以及用作电线套管等。硬聚氯乙烯管易切别、焊接、钻接、加热可弯曲，因此安装使用非常方便。软聚切别、焊接、钻接、加热可弯曲，因此安装使用非常方便。软聚氯乙烯管是由聚氯乙烯树脂加入较大量增塑剂和一定量稳定剂，氯乙烯管是由聚氯乙烯树脂加入较大量增塑剂和一定量稳定剂，以及其他助剂，经造粒后挤出成型制成。软聚氯乙烯管材具有优以及其他助剂，经造粒后挤出成型制成。软聚氯乙烯管材具有优良的化学稳定性，卓越的电绝缘性和良好的柔软性和着色性，此良的化学稳定性，卓越的电绝缘性和良好的柔软性和着色性，此种管常用来代替橡胶管，用以输送液体及腐蚀性介质，也用作电种管常用来代替橡胶管，用以输送液体及腐蚀性介质，也用作电缆套管及电线绝缘管。缆套管及电线绝缘管。 (1)(1)硬聚氯乙烯管材硬聚氯乙烯管材 聚氯乙烯原料的聚合度愈高，其物理力学聚氯乙烯原料的聚合度愈高，其物理力学性能及耐热性愈好，但树脂流动性差，给加工带来一定困难所性能及耐热性愈好，但树脂流动性差，给加工带来一定困难所以一般选用粘度为以一般选用粘度为(1(171718)10 8)10 -3-3 PaSPaS的的SGSG一一5 5型树脂为宜。型树脂为宜。硬管一般采用铅系稳定剂其热稳定性优秀，常用三盐基性硫酸硬管一般采用铅系稳定剂其热稳定性优秀，常用三盐基性硫酸铅，但它本身润滑性较差，通常和润滑性好的铅、钡皂类并用。铅，但它本身润滑性较差，通常和润滑性好的铅、钡皂类并用。加工硬管，润滑剂的选择和使用很重要，既要考虑内润滑降低分加工硬管，润滑剂的选择和使用很重要，既要考虑内润滑降低分子间作用力，使熔体粘度下降有利成型，又要考虑外润滑，防止子间作用力，使熔体粘度下降有利成型，又要考虑外润滑，防止熔体与炽热的金属粘连，也使制品表面光亮。内润滑一般用金属熔体与炽热的金属粘连，也使制品表面光亮。内润滑一般用金属皂类，外润滑用低熔点蜡，填充剂主要用碳酸钙和硫酸钡皂类，外润滑用低熔点蜡，填充剂主要用碳酸钙和硫酸钡( (重晶重晶石粉石粉) )碳酸钙使管材表面性能好，硫酸钡可改善成型性，使管材碳酸钙使管材表面性能好，硫酸钡可改善成型性，使管材易定型，两者都可降低成本，但用量过多会影响管材性能，压力易定型，两者都可降低成本，但用量过多会影响管材性能，压力管和耐腐蚀管最好不加或少加填充剂。管和耐腐蚀管最好不加或少加填充剂。硬聚氯乙烯管材的生产配方硬聚氯乙烯管材的生产配方软聚氯乙烯管材的生产配方软聚氯乙烯管材的生产配方工艺流程：工艺流程： 为提高助剂和聚氯乙烯基体的塑化混炼效果，为提高助剂和聚氯乙烯基体的塑化混炼效果，通常经过初混合，造粒的过程。通常经过初混合，造粒的过程。 在生产过程中，由于聚氯乙烯是热敏性材料，即使加入热稳在生产过程中，由于聚氯乙烯是热敏性材料，即使加入热稳定剂也只能是提高分解温度，延长稳定时间而不可能不出现分解，定剂也只能是提高分解温度，延长稳定时间而不可能不出现分解，这就要求聚氯乙烯的成型加工温度应严格控制。特别是硬聚氯乙这就要求聚氯乙烯的成型加工温度应严格控制。特别是硬聚氯乙烯因其加工温度与分解湿度很接近，往往因为温度控制不当造成烯因其加工温度与分解湿度很接近，往往因为温度控制不当造成分解现象。因此，挤出温度应根据配方、挤出机特性、机头结构、分解现象。因此，挤出温度应根据配方、挤出机特性、机头结构、螺杆转速、测温点位置、测温仪器的误差及测温点深度等因素确螺杆转速、测温点位置、测温仪器的误差及测温点深度等因素确定。定。 (1)(1)温度控制温度控制 如前所述，生产管材软硬品种不同其加工如前所述，生产管材软硬品种不同其加工温度不同硬管比软管加工温度高温度不同硬管比软管加工温度高1020C1020C。原料状态不。原料状态不同加工温度也不同，粒料比粉料加工温度高同加工温度也不同，粒料比粉料加工温度高10C10C左右。具左右。具体的温度控制应根据具体配方确定。体的温度控制应根据具体配方确定。聚氯乙烯管加工温度范围聚氯乙烯管加工温度范围 (2)(2)螺杆冷却螺杆冷却 由于硬聚氯乙烯熔体粘度大，流动性差，为防由于硬聚氯乙烯熔体粘度大，流动性差，为防止螺杆因摩擦热过大而升温，引起螺杆粘料分解或使管材内壁止螺杆因摩擦热过大而升温，引起螺杆粘料分解或使管材内壁毛糙，必须降低螺杆温度，这样可使物料塑化好，管内表面光毛糙，必须降低螺杆温度，这样可使物料塑化好，管内表面光亮，提高管材内外质量。螺杆温度一般控制在亮，提高管材内外质量。螺杆温度一般控制在8080一一100 C100 C之之间，若温度过低反压力增加，产量大大下降，甚至会发生物料间，若温度过低反压力增加，产量大大下降，甚至会发生物料挤不出来而损坏螺杆轴承的事故，因此，螺杆冷却应控制出水挤不出来而损坏螺杆轴承的事故，因此，螺杆冷却应控制出水温度不低于温度不低于7070一一80 C80 C。冷却方法是在螺杆内部用通铜管的方。冷却方法是在螺杆内部用通铜管的方法进行水冷却法进行水冷却 。 (3) (3) 牵引速度牵引速度 牵引速度直接影响管材生产的产量，同时影响管牵引速度直接影响管材生产的产量，同时影响管材壁厚，牵引速度不稳定会使管径出现忽大忽小的现象。牵引速材壁厚，牵引速度不稳定会使管径出现忽大忽小的现象。牵引速度应与管材的挤出速度密切配合。正常生产时，牵引速度应比挤度应与管材的挤出速度密切配合。正常生产时，牵引速度应比挤出线速度稍快出线速度稍快l l一一1010。牵引速度愈侵，管壁愈厚，牵引速度愈快，。牵引速度愈侵，管壁愈厚，牵引速度愈快，管壁愈薄还会使管材纵向收缩率增加，内应力增大，从而影响管壁愈薄还会使管材纵向收缩率增加，内应力增大，从而影响管材尺寸合格率及使用效果。管材尺寸合格率及使用效果。 生产中调节牵引速度可用以下简单方法，将挤出的管材放于生产中调节牵引速度可用以下简单方法，将挤出的管材放于牵引履带内，但履带不夹紧管材，观察履带与管材线速度差，若牵引履带内，但履带不夹紧管材，观察履带与管材线速度差，若牵引速度比挤出速度慢，应调节加快到壁厚符合要求为止。牵引速度比挤出速度慢，应调节加快到壁厚符合要求为止。3.1.1.3 聚丙烯管 聚丙烯是无色蜡状材料，外观似聚乙烯但比聚乙烯更透明、更聚丙烯是无色蜡状材料，外观似聚乙烯但比聚乙烯更透明、更硬、更轻。聚丙烯的拉伸强度比聚乙烯、聚苯乙烯、硬、更轻。聚丙烯的拉伸强度比聚乙烯、聚苯乙烯、ABSABS均大，特别均大，特别是当温度超过是当温度超过80C80C时，聚丙烯的拉伸强度下降不大，即使在时，聚丙烯的拉伸强度下降不大，即使在100C100C时仍保留常温时拉时仍保留常温时拉伸强度的一半。伸强度的一半。 聚丙烯管材是以聚丙烯为原料经挤出成型制成，其特点是无毒、聚丙烯管材是以聚丙烯为原料经挤出成型制成，其特点是无毒、耐酸、耐化学腐蚀、相对密度小，比聚乙烯管坚韧，耐热性好。在低耐酸、耐化学腐蚀、相对密度小，比聚乙烯管坚韧，耐热性好。在低负荷下于负荷下于110 C110 C，可以连续使用，间歇使用温度可达，可以连续使用，间歇使用温度可达120C120C，耐环，耐环境应力开裂性优于聚乙烯。所以，聚丙烯管主要用于腐蚀性化工液体境应力开裂性优于聚乙烯。所以，聚丙烯管主要用于腐蚀性化工液体和气体输送管、农田排灌管、城市排水管、热交换管、太阳能加热器和气体输送管、农田排灌管、城市排水管、热交换管、太阳能加热器管、井水管、自来水管等等。管、井水管、自来水管等等。 如前所述，聚丙烯与其他通用塑料相比，有很多优点，其应如前所述，聚丙烯与其他通用塑料相比，有很多优点，其应用领域不断扩大。但聚丙烯也有自身的缺欠，从结构分析，聚丙用领域不断扩大。但聚丙烯也有自身的缺欠，从结构分析，聚丙烯与聚乙烯相比，被甲基取代氢原子的主链，由于甲基空间位阻烯与聚乙烯相比，被甲基取代氢原子的主链，由于甲基空间位阻大，使整个分子链运动困难，宏观上表现为低温脆性。又由于甲大，使整个分子链运动困难，宏观上表现为低温脆性。又由于甲基取代了氢原子，使主链上出现很多叔碳原子，而叔碳原子上的基取代了氢原子，使主链上出现很多叔碳原子，而叔碳原子上的氢原子极为活泼，特别容易发生氧化反应，宏观上表现为耐老化氢原子极为活泼，特别容易发生氧化反应，宏观上表现为耐老化性很差，特别是光氧老化，不加入抗氧剂无法作为制品使用。性很差，特别是光氧老化，不加入抗氧剂无法作为制品使用。 为了改善聚丙烯的低温脆性，一般采取丙烯与乙烯为了改善聚丙烯的低温脆性，一般采取丙烯与乙烯(30(30左左右右) )共聚的方法，因聚乙烯是柔性链，补充到聚丙烯分子链中可共聚的方法，因聚乙烯是柔性链，补充到聚丙烯分子链中可提高低温柔性，降低脆性。而对光氧老化的问题，则在聚丙烯树提高低温柔性，降低脆性。而对光氧老化的问题，则在聚丙烯树脂中加入适量的抗氧剂和光稳定剂等。脂中加入适量的抗氧剂和光稳定剂等。 因聚丙烯材料导热性差，传热慢，结晶熔化潜热大，因聚丙烯材料导热性差，传热慢，结晶熔化潜热大，所以加热塑化所需的热量多，最好选用长径比大一些的螺所以加热塑化所需的热量多，最好选用长径比大一些的螺杆式挤出机。冷却时移出的热量慢，冷却过程比其他管材杆式挤出机。冷却时移出的热量慢，冷却过程比其他管材长，故一般采用两个冷却水槽串联形式进行逐步冷却。长，故一般采用两个冷却水槽串联形式进行逐步冷却。(1)(1)温度控制温度控制 聚丙烯是结晶高聚物，熔点在聚丙烯是结晶高聚物，熔点在170C170C左右，左右，但因熔化潜热大，故熔融温度比熔点高，大致在但因熔化潜热大，故熔融温度比熔点高，大致在200200一一210C210C。生产聚丙烯管材必须注意使挤出机温度达到足够。生产聚丙烯管材必须注意使挤出机温度达到足够高，而且控制挤出机温度在一个较窄的范围内，才能保证高，而且控制挤出机温度在一个较窄的范围内，才能保证均匀挤出。均匀挤出。聚丙烯管材加工成型温度范围聚丙烯管材加工成型温度范围3.1.2 波纹管、夹网管、增强管波纹管、夹网管、增强管3.1.2.1 3.1.2.1 波纹管波纹管 塑料波纹管具有柔软、抗压和高抗冲的特点，广泛用于电器绝塑料波纹管具有柔软、抗压和高抗冲的特点，广泛用于电器绝缘管、地面排水管、电缆管道、道路排水管和污水管。在日常生活缘管、地面排水管、电缆管道、道路排水管和污水管。在日常生活中，洗衣机的排水管、吸尘器的吸尘软管等都采用塑料波纹管。近中，洗衣机的排水管、吸尘器的吸尘软管等都采用塑料波纹管。近年来，它还广泛用于飞机制造船舶制造，家用器具，食品工业、年来，它还广泛用于飞机制造船舶制造，家用器具，食品工业、化学工业以及众多的保护套管和各种输送管。化学工业以及众多的保护套管和各种输送管。 一般来说，一切通用热塑性塑料均可加工成波纹管，通常的塑一般来说，一切通用热塑性塑料均可加工成波纹管，通常的塑料波纹管用原料有：聚乙烯、聚氯乙烯等。下面以聚氯乙烯为例进料波纹管用原料有：聚乙烯、聚氯乙烯等。下面以聚氯乙烯为例进行讨论。行讨论。 聚氯乙烯波纹管是以聚氯乙烯树脂为主要原料，加入适聚氯乙烯波纹管是以聚氯乙烯树脂为主要原料，加入适当添加剂经挤出成型制成。聚氯乙烯波纹管利用其环形当添加剂经挤出成型制成。聚氯乙烯波纹管利用其环形槽的结构，可兼具硬聚氯乙烯的刚性和软聚氯乙烯的柔性，槽的结构，可兼具硬聚氯乙烯的刚性和软聚氯乙烯的柔性，因此，可使管材具有刚中带柔的特点。聚氯乙烯波纹管可因此，可使管材具有刚中带柔的特点。聚氯乙烯波纹管可以代替传统的钢管和塑料硬管用于输送某些液体和气体以代替传统的钢管和塑料硬管用于输送某些液体和气体等。等。聚氯乙烯波纹管工艺流程图聚氯乙烯波纹管工艺流程图2. 2. 工艺流程工艺流程 3 3生产工艺过程生产工艺过程 物料经挤出造粒或采用双螺杆挤出机粉料一次成型，将物物料经挤出造粒或采用双螺杆挤出机粉料一次成型，将物料充分塑化，利用压缩空气，从芯模中将管吹胀后，立即由波料充分塑化，利用压缩空气，从芯模中将管吹胀后，立即由波纹成型机制成波纹状。波纹成型机的上下成型模的环形槽必须纹成型机制成波纹状。波纹成型机的上下成型模的环形槽必须对正，不应错位。对正，不应错位。4. 4. 温度控制温度控制 波纹成型装置波纹成型装置 它是生产塑料波纹管的关键设备。主要由成型模具、它是生产塑料波纹管的关键设备。主要由成型模具、传动系统、控制系统组成。其中，成型模具是由数十对上下对开的传动系统、控制系统组成。其中，成型模具是由数十对上下对开的连续吹塑模组成，上下模以履带式分别固定在两个传动带上。在挤连续吹塑模组成，上下模以履带式分别固定在两个传动带上。在挤出管子的正前方设置一波纹成型装置，由传动系统带动模具转动，出管子的正前方设置一波纹成型装置，由传动系统带动模具转动，上下模具重复进行闭合、打开动作，模具闭合构成圆形管子的成型上下模具重复进行闭合、打开动作，模具闭合构成圆形管子的成型腔，模具打开，可使制品脱模。其成型原理见图腔，模具打开，可使制品脱模。其成型原理见图 聚氛乙烯夹网增强软管是以聚氯乙烯树脂、增塑刑、稳定聚氛乙烯夹网增强软管是以聚氯乙烯树脂、增塑刑、稳定剂、润滑剂等为原料，经挤出内管、缠网、复合外管而制成的剂、润滑剂等为原料，经挤出内管、缠网、复合外管而制成的透明或不远明的软管。该产品易成型加工，又具有耐腐蚀、可透明或不远明的软管。该产品易成型加工，又具有耐腐蚀、可承受较高压力、不易形成死皱、耐一定负压等特性。所以可以承受较高压力、不易形成死皱、耐一定负压等特性。所以可以广泛地应用于汽车、拖拉机、柴油机，以及液压、气动等化工，广泛地应用于汽车、拖拉机、柴油机，以及液压、气动等化工，轻工业输送某些液体或气体的机械设备中。如目前日常牛活中轻工业输送某些液体或气体的机械设备中。如目前日常牛活中煤气灶具的连接管，已逐渐由塑料夹网管取代了不耐油的橡胶煤气灶具的连接管，已逐渐由塑料夹网管取代了不耐油的橡胶管。管。 3.1.2.2 3.1.2.2 夹网管夹网管 3 3生产工艺过程生产工艺过程 将物料加入挤出机内，经挤管机头挤出内管，内管充分冷将物料加入挤出机内，经挤管机头挤出内管，内管充分冷却后，在内管的外壁上缠网，却后，在内管的外壁上缠网，( (在缠网机上进行在缠网机上进行) )然后在缠网的然后在缠网的内管上用第二台挤出机挤出复合外管，再经冷却，制取即得到内管上用第二台挤出机挤出复合外管，再经冷却，制取即得到成品。内管可为各种颜色，外管呈透明状。成品。内管可为各种颜色，外管呈透明状。3.1.2.3 3.1.2.3 增强管增强管 工业上有实用意义的增强管都是以增强填料增强的热固工业上有实用意义的增强管都是以增强填料增强的热固性树脂复合管，或称热固性树脂增强塑料管。热固性增强塑料管性树脂复合管，或称热固性树脂增强塑料管。热固性增强塑料管是以热固性合成树脂为粘结剂。以玻璃纤维、碳纤维及其制品是以热固性合成树脂为粘结剂。以玻璃纤维、碳纤维及其制品( (布、带、毡布、带、毡) )为增强材料通过各种成型工艺所制得。制造这类增为增强材料通过各种成型工艺所制得。制造这类增强材料管的方法大致分为手糊、卷绕、缠绕、拉拔等四种。手糊强材料管的方法大致分为手糊、卷绕、缠绕、拉拔等四种。手糊制品工艺落后，制品质量不高应用不多。现将其他三种工艺做制品工艺落后，制品质量不高应用不多。现将其他三种工艺做一简单介绍。一简单介绍。1 1卷绕法卷绕法 卷绕法是将浸有各种热固性树脂的增强织物卷绕法是将浸有各种热固性树脂的增强织物( (浸胶布浸胶布) )利用卷管利用卷管机卷绕在管芯上机卷绕在管芯上( (模具模具) )，然后固化、脱管芯成为制品。，然后固化、脱管芯成为制品。 常用原料有酚醛树脂、环氧树脂、有机硅树脂、不饱和聚酯树常用原料有酚醛树脂、环氧树脂、有机硅树脂、不饱和聚酯树脂等等。脂等等。 工艺流程图如下工艺流程图如下： 2 2缠绕法缠绕法 缠绕法制管通常用不饱和聚酯树脂和环氧树脂为粘结剂，玻缠绕法制管通常用不饱和聚酯树脂和环氧树脂为粘结剂，玻璃纤维丝或带为增强材料，所制管最大长度可达璃纤维丝或带为增强材料，所制管最大长度可达300-400cm300-400cm，管，管径径140 cm140 cm。壁厚。壁厚O O22cm22cm，管的强度可以通过铺层设计达到，管的强度可以通过铺层设计达到所需的横向纵向强度的要求，该法制备的管材多用于化工防腐、所需的横向纵向强度的要求，该法制备的管材多用于化工防腐、拖油及一些受力的管形制品。拖油及一些受力的管形制品。 工艺流程如下：工艺流程如下： 3 3拉拔法拉拔法 拉拔法制管是在卷绕及缠绕两种制管法基础上新开发的拉拔法制管是在卷绕及缠绕两种制管法基础上新开发的方法。拉拔法理论上可以制造无限长的管树，还可以根据拉方法。拉拔法理论上可以制造无限长的管树，还可以根据拉拔模具构型的不同，分别制造各种断面形状的异型管材。此拔模具构型的不同，分别制造各种断面形状的异型管材。此外，此法生产效率高，拉挤速度可达外，此法生产效率高，拉挤速度可达4 45m5mminmin，因而生产，因而生产成本低。由于以上优点，此法生产的管道及其他异型制品，成本低。由于以上优点，此法生产的管道及其他异型制品，每年以每年以1717左右速度增长。它主要用于化工管遁及受力构件。左右速度增长。它主要用于化工管遁及受力构件。 浸好树脂的纤维按制品要求经过分配盘进行分配后进入预成型模具，预成浸好树脂的纤维按制品要求经过分配盘进行分配后进入预成型模具，预成型摸具的作用是使浸胶后的纤维在此模具中预先制成制品的坯料，再经过主成型摸具的作用是使浸胶后的纤维在此模具中预先制成制品的坯料，再经过主成型模具使坯料压实，固化。主成型模具的几何形状与制品的要求轮廓完全相同。型模具使坯料压实，固化。主成型模具的几何形状与制品的要求轮廓完全相同。一般模具长度为一般模具长度为100cm100cm的镀铬钢模，该模可连续拉制的镀铬钢模，该模可连续拉制80000m80000m以上的型材。固化后以上的型材。固化后由持殊的第一夹头夹住管子送交第二夹头，在此过程中完成脱模冷却，当第二由持殊的第一夹头夹住管子送交第二夹头，在此过程中完成脱模冷却，当第二夹头夹住制品后，第一夹头向前运动，再去夹住从主模具出来的制品，第二夹夹头夹住制品后，第一夹头向前运动，再去夹住从主模具出来的制品，第二夹头向后退头向后退* *将制品继续冷却并送去切割成一定长度的成品。将制品继续冷却并送去切割成一定长度的成品。3.2 板材成型工艺 挤出方法是生产片材和板材最简单的方法其他尚有压延挤出方法是生产片材和板材最简单的方法其他尚有压延法、层压法、浇注法、流延法等以上几种方法法、层压法、浇注法、流延法等以上几种方法。3.2.1 平板3.2.1.1 3.2.1.1 聚氯乙稀平板聚氯乙稀平板 聚氯乙烯为多组分塑料，按其加入增塑剂份数不同，有软硬之聚氯乙烯为多组分塑料，按其加入增塑剂份数不同，有软硬之分主要产品有：硬片、板和软板。硬片主要通过二次成型制成各分主要产品有：硬片、板和软板。硬片主要通过二次成型制成各种物品如食品、药品的包装，还可作为室内装饰及制作广告牌等。种物品如食品、药品的包装，还可作为室内装饰及制作广告牌等。硬板可分为工业板材、透明板材、彩色装饰板村。工业用板主要作硬板可分为工业板材、透明板材、彩色装饰板村。工业用板主要作化工防腐材料的耐腐蚀设备和风道。透明板材主要用于建筑材料、化工防腐材料的耐腐蚀设备和风道。透明板材主要用于建筑材料、包装材料及机械设备的视窗，在某些场合可代替玻璃。彩色装饰板包装材料及机械设备的视窗，在某些场合可代替玻璃。彩色装饰板主要作为装横材料大量用作广告宣传和匠牌等制品可作为有机主要作为装横材料大量用作广告宣传和匠牌等制品可作为有机玻璃的代用品。而软板因其具有耐磨和耐腐蚀性广泛用于实验室、玻璃的代用品。而软板因其具有耐磨和耐腐蚀性广泛用于实验室、办公室、住宅、旅馆及车辆的铺地材料。也可做防腐设备衬里。办公室、住宅、旅馆及车辆的铺地材料。也可做防腐设备衬里。1 1原料选择及典型配方原料选择及典型配方聚氯乙烯挤出硬片典型配方聚氯乙烯挤出硬片典型配方聚氯乙烯软板典型配方聚氯乙烯软板典型配方( (卷材地板卷材地板) )2 2工艺流程工艺流程聚氯乙烯挤出软板工艺流程聚氯乙烯挤出软板工艺流程聚氯乙烯板、片材加工温度范图 机头温度机头温度 一般比机身温度稍高一般比机身温度稍高5 5一一10C10C左右，因若机头温度左右，因若机头温度偏低，板、片材表面无光泽易断裂。但机头温度过高，物料易分解偏低，板、片材表面无光泽易断裂。但机头温度过高，物料易分解变色。另外，机头温度沿宽度方向控制为中间低两端高。其原固有二。变色。另外，机头温度沿宽度方向控制为中间低两端高。其原固有二。其一，机头两瑞散热快热损失大；其二，机头两端料流流程长而小其一，机头两瑞散热快热损失大；其二，机头两端料流流程长而小间部位料流流程短，为提高两端物料流动性，所以考虑略提高两端温间部位料流流程短，为提高两端物料流动性，所以考虑略提高两端温度。度。 三辊压光温度三辊压光温度 ：从机头挤出的板片材温度较高，为使其均匀：从机头挤出的板片材温度较高，为使其均匀缓慢冷却，要求三辊筒应加热，并设置调温装置。加热介质有缓慢冷却，要求三辊筒应加热，并设置调温装置。加热介质有蒸汽、热水、电热、热油等，根据具体情况而定，一般根据温蒸汽、热水、电热、热油等，根据具体情况而定，一般根据温度高低多采用蒸汽、热水加热方法。辊简表面温度应保持足以度高低多采用蒸汽、热水加热方法。辊简表面温度应保持足以使熔料和辊简表面完全贴紧。温度过高难以脱辊，温度过低不使熔料和辊简表面完全贴紧。温度过高难以脱辊，温度过低不易紧贴辊表面。聚氯乙烯板片生产时，辊简温度不超过易紧贴辊表面。聚氯乙烯板片生产时，辊简温度不超过100C100C，三辊温度控制如表所示，一船控制中辊温度最高，上辊温度，三辊温度控制如表所示，一船控制中辊温度最高，上辊温度稍低，下辊温度最低。包辊方向为上中辊至中下辊。稍低，下辊温度最低。包辊方向为上中辊至中下辊。3.2.1.2 聚乙烯板材 聚乙烯板、片材是以聚乙烯为原料经挤出成型生产的板材和片聚乙烯板、片材是以聚乙烯为原料经挤出成型生产的板材和片材，其产品具有表面光滑平整、耐腐蚀、无毒、低温性能好、材，其产品具有表面光滑平整、耐腐蚀、无毒、低温性能好、电绝缘性优异等待点。广泛应用在包装、化工、电力等上业上。电绝缘性优异等待点。广泛应用在包装、化工、电力等上业上。 1 1原料选择原料选择 聚乙烯板片材通常用聚乙烯树脂生产在有特殊用途要求聚乙烯板片材通常用聚乙烯树脂生产在有特殊用途要求时可加入助剂。一般选用挤出板、片专用树脂生产，其熔体指时可加入助剂。一般选用挤出板、片专用树脂生产，其熔体指数为低密度聚乙烯数为低密度聚乙烯0.31g0.31g10min10min，高密度聚乙烯，高密度聚乙烯0.150.15一一1 15g5g10min10min，若制成彩色片需加入色母料。，若制成彩色片需加入色母料。2 2工艺流程工艺流程聚乙烯板片加工温度范图三辊压光机温度三辊压光机温度3.2.1.3 3.2.1.3 聚丙烯板材聚丙烯板材 聚丙烯板片材具有质轻、厚度均匀、表面光滑、力学强聚丙烯板片材具有质轻、厚度均匀、表面光滑、力学强度高、耐热性好、无毒、优良的化学稳定性及电绝缘性等待度高、耐热性好、无毒、优良的化学稳定性及电绝缘性等待点，广泛用于化工、机械、电器及电子工业，特别是在较高点，广泛用于化工、机械、电器及电子工业，特别是在较高温度环境下使用性能基本不降低。聚丙烯片材经过热成型可温度环境下使用性能基本不降低。聚丙烯片材经过热成型可制成饮料杯等日用品。制成饮料杯等日用品。 1 1原料原料 一般选用适于挤出板材的熔体指数一般选用适于挤出板材的熔体指数0.10.1一一0.5g0.5g10min10min范范围内的牌号。围内的牌号。 2 2工艺流程工艺流程 与聚氯乙烯板、片材工艺流程相同。与聚氯乙烯板、片材工艺流程相同。聚丙烯板片材加工温度范围聚丙烯板片材加工温度范围3.2.2 3.2.2 波纹板和钙塑板波纹板和钙塑板 ( (一一) )波纹板波纹板 波纹板是在挤出板材的板机头前设置一波纹成型装置，而成型加工波纹板是在挤出板材的板机头前设置一波纹成型装置，而成型加工各种波峰距的波纹板。波纹板的规格是技通用波纹的波峰距大小规定的各种波峰距的波纹板。波纹板的规格是技通用波纹的波峰距大小规定的队队3636，6363，7676，130mm130mm最常用的是最常用的是63mm63mm的波纹板。根据使用要求可制的波纹板。根据使用要求可制成透明半透明与不透明波纹板。成透明半透明与不透明波纹板。 波纹板是在普通平板的基础上增加了波纹这样提高了板材的力学波纹板是在普通平板的基础上增加了波纹这样提高了板材的力学强度，特别是冲击性能、弯曲性能等，可大量代替石棉瓦作屋顶材料。强度，特别是冲击性能、弯曲性能等，可大量代替石棉瓦作屋顶材料。既成型容易又安装方便，而且质量轻、美观，可根据需要制成各种颜色既成型容易又安装方便，而且质量轻、美观，可根据需要制成各种颜色波纹板。波纹板。 波纹板生产过程是挤出板材离开机头后，立即被上下可移动的辊波纹板生产过程是挤出板材离开机头后，立即被上下可移动的辊夹持而成型，并经冷却定型，牵引定长切割。另一种是挤出板材后，先夹持而成型，并经冷却定型，牵引定长切割。另一种是挤出板材后，先冷却定型裁成一定长度，置于带波纹的模具中，经热压成型。前一种生冷却定型裁成一定长度，置于带波纹的模具中，经热压成型。前一种生产方法简单，生产效率高较多采用。如图所示。产方法简单，生产效率高较多采用。如图所示。波纹板成型原理示意简图波纹板成型原理示意简图( (二二) )钙塑板钙塑板 钙塑板是以聚乙烯和碳酸钙为主要原料，适当加入交联剂、钙塑板是以聚乙烯和碳酸钙为主要原料，适当加入交联剂、发泡剂等助剂，经配料捏合、塑炼、挤出等工序而制成的高填发泡剂等助剂，经配料捏合、塑炼、挤出等工序而制成的高填充的钙塑板。充的钙塑板。 钙塑板具有塑料的二次成型性又兼具木材的机械加工性。具钙塑板具有塑料的二次成型性又兼具木材的机械加工性。具有质轻保温性好、隔音、耐腐蚀和优良的电绝缘性。所以在某有质轻保温性好、隔音、耐腐蚀和优良的电绝缘性。所以在某些场合下可代替木材在建筑、化工、交通等部门使用。可加工成些场合下可代替木材在建筑、化工、交通等部门使用。可加工成天花板、车辆车厢隔板、化学工业中的腐蚀性材料和生产车间的天花板、车辆车厢隔板、化学工业中的腐蚀性材料和生产车间的装修材料等。装修材料等。1. 1. 原料及典型配方原料及典型配方聚乙烯钙塑板材配方聚乙烯钙塑板材配方 3 3生产工艺过程生产工艺过程 钙塑板材加入大量碳酸钙一定要分散均匀，另外发泡剂应在挤出钙塑板材加入大量碳酸钙一定要分散均匀，另外发泡剂应在挤出离开口模后减压而发泡，以保证板材发泡均匀。离开口模后减压而发泡，以保证板材发泡均匀。3.3 异型材成型工艺 异型材种类繁多，有软质、硬质之分，有不发泡与低发异型材种类繁多，有软质、硬质之分，有不发泡与低发泡之分。其品种以聚氯乙烯为主，也有聚烯烃、聚苯乙烯、泡之分。其品种以聚氯乙烯为主，也有聚烯烃、聚苯乙烯、ABSABS、聚甲基丙烯酸酯及工程塑料等品种。按断面形状有以、聚甲基丙烯酸酯及工程塑料等品种。按断面形状有以下几大类：下几大类： ( (一一) )敞口型异型材敞口型异型材 敞口型异型材是异型材中最一般的制品。已经开发的主要敞口型异型材是异型材中最一般的制品。已经开发的主要制品有住宅天花板围条、住宅门槛、天花板分型条、窗框、长制品有住宅天花板围条、住宅门槛、天花板分型条、窗框、长凳板条、雨水糟凳板条、雨水糟( (管管) )、配线槽等便聚氯乙烯制品，主要用作建、配线槽等便聚氯乙烯制品，主要用作建筑材料。筑材料。 除以上硬制品外，还有软质聚氯乙烯嵌条，如铝门窗玻璃除以上硬制品外，还有软质聚氯乙烯嵌条，如铝门窗玻璃嵌垫、皮箱包边牙子家具镶边等。嵌垫、皮箱包边牙子家具镶边等。 ( (二二) )中空异型材中空异型材 与上述敞口异型材一样，以往只能制造小型中空异型材制品，与上述敞口异型材一样，以往只能制造小型中空异型材制品，几乎不能制造复杂而精密的大型制品。但是由于真空定型技术几乎不能制造复杂而精密的大型制品。但是由于真空定型技术的发展，制造这种制品就较容易了。的发展，制造这种制品就较容易了。 大型中空异型材的代表为聚氯乙烯窗框和中空板材等建材大型中空异型材的代表为聚氯乙烯窗框和中空板材等建材构件。构件。 采用双层玻璃的硬质聚氯乙烯窗框是中空异型材的代表性采用双层玻璃的硬质聚氯乙烯窗框是中空异型材的代表性制品，它是节约资源的一个重要措施，需要量急剧增加。制品，它是节约资源的一个重要措施，需要量急剧增加。 中空板材和双层表皮片材可以提高隔热效果、隔音效果和采光性，中空板材和双层表皮片材可以提高隔热效果、隔音效果和采光性，而且质量轻，采用硬聚氯乙烯、聚碳酸酷和聚甲基丙烯酸甲酯制造，广而且质量轻，采用硬聚氯乙烯、聚碳酸酷和聚甲基丙烯酸甲酯制造，广泛用于室内游泳池顶棚、园艺温室和太阳能集热器等。泛用于室内游泳池顶棚、园艺温室和太阳能集热器等。 中空板材的另一种是中空瓦楞板。将高密度聚乙烯、聚丙烯或高抗中空板材的另一种是中空瓦楞板。将高密度聚乙烯、聚丙烯或高抗冲聚苯乙烯等热塑性树脂挤出通过具有联片状模隙和瓦楞片状模隙的口冲聚苯乙烯等热塑性树脂挤出通过具有联片状模隙和瓦楞片状模隙的口模，再通过前面与其相连接的受压熔接口模，将成型的薄片和瓦楞片连模，再通过前面与其相连接的受压熔接口模，将成型的薄片和瓦楞片连同它们之间的间隙，在背压的作用下将熔体粘接成一体。同它们之间的间隙，在背压的作用下将熔体粘接成一体。 ( (三三) )实心异型材实心异型材 代表性的实心异型材有：圆棒、方棒、超厚壁管、厚板等。这代表性的实心异型材有：圆棒、方棒、超厚壁管、厚板等。这些异型材大多用作各种机械部件的坯料或直接用作建材构件和机械些异型材大多用作各种机械部件的坯料或直接用作建材构件和机械构件。构件。 制造实心异型村所用的树脂通常有高密度聚乙烯、超高分子量制造实心异型村所用的树脂通常有高密度聚乙烯、超高分子量聚乙烯、聚丙烯、硬聚氯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚酰胺、聚碳聚乙烯、聚丙烯、硬聚氯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚酰胺、聚碳酸酯、聚甲醛树脂，此外还有改性聚苯撑氧、聚研和聚芳醋树脂等。酸酯、聚甲醛树脂，此外还有改性聚苯撑氧、聚研和聚芳醋树脂等。 异型材成型工艺流程 异型材的挤出设备，主要有挤出成型机、机头、定型冷却装置、牵引装置异型材的挤出设备，主要有挤出成型机、机头、定型冷却装置、牵引装置及其他附属装置等。异型材制品的成型工艺流程见图。及其他附属装置等。异型材制品的成型工艺流程见图。配方及工艺条件( (一一) )配方配方 聚氯乙烯异型制品种类繁多，如软质与硬质、发泡与不发泡、高填聚氯乙烯异型制品种类繁多，如软质与硬质、发泡与不发泡、高填充与无填充等，由于使用要求不同，因此对原材料的选择和配方组成也充与无填充等，由于使用要求不同，因此对原材料的选择和配方组成也应不同。应不同。 1 1原材料选择原材料选择 (1)(1)聚氯乙烯树脂聚氯乙烯树脂 应根据制品所要求的强度及其使用方向确定，应根据制品所要求的强度及其使用方向确定，最好选择琉松型、粒度均匀、相对分子质量分布窄、杂质较少、热稳定最好选择琉松型、粒度均匀、相对分子质量分布窄、杂质较少、热稳定性高、流动性好的悬浮法树脂。硬质制品主要选用性高、流动性好的悬浮法树脂。硬质制品主要选用SGSG一一4 4、8G8G一一5 5、SGSG一一6 6型树脂；软质制品则选用型树脂；软质制品则选用SGSG一一2 2、SOSO一一3 3型树脂。型树脂。 (2)(2)稳定刑稳定刑 应根据型材的用途及成型的要求选择。对不透明制品应根据型材的用途及成型的要求选择。对不透明制品多采用热镜定性好的盐基性铅盐，代表品种是三盐基性硫酸铅，户外制多采用热镜定性好的盐基性铅盐，代表品种是三盐基性硫酸铅，户外制品可适当添加二盐基性亚磷酸铅，两者比例可用品可适当添加二盐基性亚磷酸铅，两者比例可用2 2：1 1；透明制品可采用；透明制品可采用马来酸型有机锡，户内用制品也可用含硫有机锡；半透明制品可采有钡、马来酸型有机锡，户内用制品也可用含硫有机锡；半透明制品可采有钡、锅金属皂与有机锡并用。锅金属皂与有机锡并用。 异型材用在建筑上的场合较多，大多数用在户外，这时还应添加紫异型材用在建筑上的场合较多，大多数用在户外，这时还应添加紫外线吸收剂和抗氧刑。外线吸收剂和抗氧刑。 (3) (3)增塑剂增塑剂 应根据制品用途和成型要求来选择增塑剂的品种和使用应根据制品用途和成型要求来选择增塑剂的品种和使用量，通常情况下软质制品才使用增塑剂，代表品种有邻苯二甲酸二辛酯。量，通常情况下软质制品才使用增塑剂，代表品种有邻苯二甲酸二辛酯。硬质制品有时添加少量环氧酯作助稳定剂使用。硬质制品有时添加少量环氧酯作助稳定剂使用。 (4)(4)抗冲改性剂抗冲改性剂 由于聚氯乙烯耐冲击强度较低，不能满足某些使用由于聚氯乙烯耐冲击强度较低，不能满足某些使用要求，对一些高抗冲要求的异型材配方中应添加抗冲击改性剂。要求，对一些高抗冲要求的异型材配方中应添加抗冲击改性剂。 通常的办法是将聚氯乙烯树脂与橡胶、类橡胶的聚合物进行共混。通常的办法是将聚氯乙烯树脂与橡胶、类橡胶的聚合物进行共混。主要品种有丁腈橡胶主要品种有丁腈橡胶(NBR)(NBR)、甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯丁二烯一苯乙烯丁二烯一苯乙烯(MBS)(MBS)、氯、氯化聚乙烯化聚乙烯(CPE)(CPE)、乙烯一醋酸乙烯酯、乙烯一醋酸乙烯酯(EVA)(EVA)、丙烯酸酯、丙烯酸酯(ACR)(ACR)。 丁腈橡胶多为粒状，不易与聚氯乙烯混合均匀，目前国内用的较少。丁腈橡胶多为粒状，不易与聚氯乙烯混合均匀，目前国内用的较少。MBSMBS主要用在透明制品中。主要用在透明制品中。CPECPE、EVAEVA、ACRACR主要用在不透明制品中，一般主要用在不透明制品中，一般加入量为加入量为6 6一一8%8%。采用配。采用配VAVA时，最好不与铅稳定剂并用，共用时加工性时，最好不与铅稳定剂并用，共用时加工性能较差，又易起粉斑；使用能较差，又易起粉斑；使用CPECPE时，最好不与锌稳定剂并用，而且时，最好不与锌稳定剂并用，而且CFECFE的的低温性能不太好。低温性能不太好。 (5)(5)加工改性剂加工改性剂 硬聚氯乙烯熔体钻度大，尤其断面不同的硬聚氯乙烯熔体钻度大，尤其断面不同的异型材的挤出更为困难，这时配方可加入加工改性剂，代表品异型材的挤出更为困难，这时配方可加入加工改性剂，代表品种为丙烯酸酯，如种为丙烯酸酯，如K120NDyK175K120NDyK175等。等。 (6)(6)填充剂填充剂 应根据制品的品种和用途来选择。一般要求填应根据制品的品种和用途来选择。一般要求填料的细度小、含水量低，同时也应考虑原料来源和价格。异型料的细度小、含水量低，同时也应考虑原料来源和价格。异型材配方中加入境充剂的目的是提高刚性和降低成本，日前采用材配方中加入境充剂的目的是提高刚性和降低成本，日前采用较多的是轻质碳酸钙、赤泥较多的是轻质碳酸钙、赤泥( (铝厂废渣铝厂废渣) )、木粉等、木粉等。( (二二) )成型工艺成型工艺1 1混合混合 混合料的捏合是在高速混合机或捏合机混合料的捏合是在高速混合机或捏合机( (低速低速) )中进行的。高中进行的。高速混合机转速速混合机转速475950r475950rmin min 、 6501300r6501300rminmin、100010002000r2000rminmin等几种，物料在机内高速摩擦生热至等几种，物料在机内高速摩擦生热至93100 C93100 C即可即可出料，全过程出料，全过程1520min1520min。捏合机。捏合机( (低速工作时需向物料补充热量低速工作时需向物料补充热量至料温至料温9598C)9598C)，全过程约需，全过程约需4545一肋一肋minmin。 混合是重要的工序之一。对于易吸湿的原材料，必要时成型混合是重要的工序之一。对于易吸湿的原材料，必要时成型前应预先干燥，如盐基性铅盐。有些原材料有结块、杂质必要前应预先干燥，如盐基性铅盐。有些原材料有结块、杂质必要时应粉碎、筛析时应粉碎、筛析( (一般筛网肋一一般筛网肋一8080目目) )。混合时为使树脂与助剂充。混合时为使树脂与助剂充分分散均匀，有些助剂应在混合的后期分分散均匀，有些助剂应在混合的后期( (一半时间一半时间) )加入，这样的加入，这样的材料包括填充剂、抗冲改性剂、润滑剂等。材料包括填充剂、抗冲改性剂、润滑剂等。 2 2造粒造粒 造粒工序对于单螺杆挤出机生产异型材一般是必造粒工序对于单螺杆挤出机生产异型材一般是必需的，而双螺杆挤出机需的，而双螺杆挤出机( (锥形锥形) )可直接使用捏合好的粉可直接使用捏合好的粉料生产异型材。造粒可使用单螺杆挤出机、双螺杆挤料生产异型材。造粒可使用单螺杆挤出机、双螺杆挤出机和双辊炼塑机，单螺杆造粒，料温度出机和双辊炼塑机，单螺杆造粒，料温度170C170C左右，左右，双螺杆造粒机双螺杆造粒机( (平行平行) )可比单螺秆低可比单螺秆低1010一一15C15C，双辊炼，双辊炼塑机辊温在塑机辊温在160160一一180C180C。3 3挤出成型挤出成型 塑料异型材挤出是由一条生产线完成的，生产线包括单螺杆或双塑料异型材挤出是由一条生产线完成的，生产线包括单螺杆或双螺杆挤出机、异型材挤出机头、真空定型螺杆挤出机、异型材挤出机头、真空定型( (或其他定型或其他定型) )及风冷及风冷( (或水或水冷冷) )装置、牵引装置、切割装置、堆料台等。当型材断面小，每米质装置、牵引装置、切割装置、堆料台等。当型材断面小，每米质量小于量小于250g250g时，只能用单螺杆挤出机生产；型材断面大时，可用单螺时，只能用单螺杆挤出机生产；型材断面大时，可用单螺秆或双螺杆挤出机。单螺杆挤出，机头温度秆或双螺杆挤出机。单螺杆挤出，机头温度170190C170190C，双螺杆挤出，双螺杆挤出，机头要低机头要低1015C1015C。 真空定型套的真空度大于真空定型套的真空度大于67kPa67kPa。根据型材大小及牵引速度高低，。根据型材大小及牵引速度高低，设置多个或一个定型套，定型套可由黄铜、钢或不锈钢制成。牵引装设置多个或一个定型套，定型套可由黄铜、钢或不锈钢制成。牵引装置一般为腰带式，速度连续可调，一般置一般为腰带式，速度连续可调，一般0.5-1m0.5-1mminmin。切割锯为圆片。切割锯为圆片式旋转锯，切割时必须保持与异型材相同的移动速度。式旋转锯，切割时必须保持与异型材相同的移动速度。部分异型材制备生产参考工艺条件部分异型材制备生产参考工艺条件4. 4. 切割切割5. 5. 焊接焊接6. 6. 修整修整3.4 电线电缆成型工艺一、电线电缆用塑料一、电线电缆用塑料 ( (一一) )聚氯乙烯电缆科聚氯乙烯电缆科 电线电缆工业用的是软聚氯乙烯塑料，简称电缆科。电线电缆工业用的是软聚氯乙烯塑料，简称电缆科。 1 1电缆科的品种电缆科的品种 电缆料的品种很多，常用的有以下几种。电缆料的品种很多，常用的有以下几种。 (1)(1)绝缘级绝缘级 一般用于通信、控制、信号及低压电缆和具一般用于通信、控制、信号及低压电缆和具有较高电性能要求的绝缘电线，长期使用温度为有较高电性能要求的绝缘电线，长期使用温度为65C65C。允。允许最高使用温度许最高使用温度70 C70 C。 (2)(2)普通绝缘级普通绝缘级 适用于室内固定敷设电线、护套软线、适用于室内固定敷设电线、护套软线、500V500V农用电缆绝缘以及仪表安装线等，长期使用温度为农用电缆绝缘以及仪表安装线等，长期使用温度为65C65C。最高。最高使用温度使用温度70 C70 C。 (3)(3)普通护层级普通护层级 适用于橡皮和塑料绝缘电缆护套及其外护层，适用于橡皮和塑料绝缘电缆护套及其外护层，长期使用温度为长期使用温度为65C65C。最高使用温度。最高使用温度70C70C。 (4)(4)耐寒护层级耐寒护层级 适用于户外及耐寒电线电统的塑料护层。允适用于户外及耐寒电线电统的塑料护层。允许最高使用温度许最高使用温度70C70C。 (5)(5)柔软护层级柔软护层级 适用于耐寒柔软电线电线的保护层。允许最适用于耐寒柔软电线电线的保护层。允许最高使用温度高使用温度70 C70 C。 此外，还有耐热此外，还有耐热90C90C电缆料、耐热电缆料、耐热105C105C电缆料、防霉电缆电缆料、防霉电缆料及其他特殊用途的电缆料。料及其他特殊用途的电缆料。 2 2电缆料的应用电缆料的应用 (1)(1)用于固定敷设在交流用于固定敷设在交流50Hz50Hz、额定电压、额定电压6kV6kV及以下输配电路上及以下输配电路上的铜芯和铝芯聚氯的铜芯和铝芯聚氯乙烯绝缘和护层电力电缆。乙烯绝缘和护层电力电缆。 (2(2）用于各种交直流电气装置、电工仪器、仪表、电信设备、）用于各种交直流电气装置、电工仪器、仪表、电信设备、动力及照明线路敷设用聚氯乙烯绝缘电线电缆。动力及照明线路敷设用聚氯乙烯绝缘电线电缆。(3)(3)用于各种交直流移动电器、电子仪器、电信设备及自动化装置用于各种交直流移动电器、电子仪器、电信设备及自动化装置用的铜芯聚氯乙烯用的铜芯聚氯乙烯绝缘软线。绝缘软线。 (4)(4)用于交流额定电压用于交流额定电压250V250V及以下的电器、仪表、电信电子设及以下的电器、仪表、电信电子设备及自动化装置屏蔽备及自动化装置屏蔽线路用聚氯乙烯绝缘屏蔽电线等。线路用聚氯乙烯绝缘屏蔽电线等。 3 3电缆料的改性电缆料的改性 聚氯乙烯电缆料的主要缺点是电、热性能不够理想，使用温度范聚氯乙烯电缆料的主要缺点是电、热性能不够理想，使用温度范围较窄。近年来，电缆料在向耐高温、阻燃、耐低温、改进增塑剂围较窄。近年来，电缆料在向耐高温、阻燃、耐低温、改进增塑剂的迁移性、高弹性及高介电性能等方面发展。的迁移性、高弹性及高介电性能等方面发展。 ( (二二) )聚乙烯电缆料聚乙烯电缆料 与聚氯乙烯比较，聚乙烯的电绝缘性、化学稳定性、耐溶剂性要好与聚氯乙烯比较，聚乙烯的电绝缘性、化学稳定性、耐溶剂性要好一些。但是聚乙烯的耐大气老化性较差，所以聚乙烯主要用作护层级电一些。但是聚乙烯的耐大气老化性较差，所以聚乙烯主要用作护层级电缆料，这是因为炭黑能大大提高聚乙烯的耐大气老化性能。缆料，这是因为炭黑能大大提高聚乙烯的耐大气老化性能。 1 1聚乙烯护套料聚乙烯护套料 黑色聚乙烯护套料的耐大气老化性比聚氯乙烯优越的多。聚乙烯护黑色聚乙烯护套料的耐大气老化性比聚氯乙烯优越的多。聚乙烯护套价格便宜，加工方便，使用寿命长，可达套价格便宜，加工方便，使用寿命长，可达9090年以上。年以上。 2 2聚乙烯电缆料的应用聚乙烯电缆料的应用 聚乙烯在通信和电力电缆方面应用较为广泛。聚乙烯在通信和电力电缆方面应用较为广泛。 在通信电缆方面，可作长途高频通信电缆、市内电话电缆、同铂电在通信电缆方面，可作长途高频通信电缆、市内电话电缆、同铂电缆、海底通信电缆、泡沫聚乙烯绝缘中继电缆、导弹控制用通信电线等。缆、海底通信电缆、泡沫聚乙烯绝缘中继电缆、导弹控制用通信电线等。 3 3聚乙烯的改性聚乙烯的改性 聚乙烯的缺点是熔点低易软化变形，耐环境应力性差，收缩率大等。聚乙烯的缺点是熔点低易软化变形，耐环境应力性差，收缩率大等。针对这些缺点，研制了交联聚乙烯。用辐射和化学法交联豪乙烯改善了针对这些缺点，研制了交联聚乙烯。用辐射和化学法交联豪乙烯改善了聚乙烯的以上缺点，成为一种优越的电线电缆绝缘和护层材料。聚乙烯的以上缺点，成为一种优越的电线电缆绝缘和护层材料。 ( (三三) )取丙烯电线料取丙烯电线料 聚丙烯电缆料主要用在耐高温电缆，如果环境温度为聚丙烯电缆料主要用在耐高温电缆，如果环境温度为100 C100 C，它能在较广泛频率下应用，介电系数小于聚乙烯。聚丙烯可作高额它能在较广泛频率下应用，介电系数小于聚乙烯。聚丙烯可作高额电缆的绝缘材料。聚丙烯柔韧、耐磨，可以做成较薄的电线电缆护电缆的绝缘材料。聚丙烯柔韧、耐磨，可以做成较薄的电线电缆护层。聚丙烯也可作成特种电缆，如深海小直径多芯电缆。另外泡沫层。聚丙烯也可作成特种电缆，如深海小直径多芯电缆。另外泡沫聚丙烯是电话电缆非常好的绝缘材料。聚丙烯是电话电缆非常好的绝缘材料。 ( (四四) )其他电缆料其他电缆料 1 1聚酰胺电缆聚酰胺电缆 聚酰胺电缆有较好的耐磨、耐光、耐油、耐溶剂、耐臭氧性能，聚酰胺电缆有较好的耐磨、耐光、耐油、耐溶剂、耐臭氧性能，提高抗韧性，广泛应用于汽车、飞机、拖拉机等装配用电线。提高抗韧性，广泛应用于汽车、飞机、拖拉机等装配用电线。 2 2聚苯乙烯电缆聚苯乙烯电缆聚苯乙烯电线有较好的介电性能，主要用作长途通信电缆绝缘。聚苯乙烯电线有较好的介电性能，主要用作长途通信电缆绝缘。二、工艺流程( (一一) )电缆料工艺流程电缆料工艺流程1 1聚氯乙烯电缆料生产工艺流程聚氯乙烯电缆料生产工艺流程三、配方及成型工艺1.1.聚氯乙烯聚氯乙烯 聚氯乙烯树脂应选用悬浮法疏松型的，相对分子质量较聚氯乙烯树脂应选用悬浮法疏松型的，相对分子质量较高，杂质较少、高，杂质较少、“鱼眼鱼眼”较少的。较少的。 增塑剂应以主增塑剂邻苯二甲酸二辛酯为主体，尽可能增塑剂应以主增塑剂邻苯二甲酸二辛酯为主体，尽可能多地使用石油磺酸苯酯、氯化石蜡等，因为后者成本低，同时多地使用石油磺酸苯酯、氯化石蜡等，因为后者成本低，同时它们的电性能也优异，特别是受热后体积电阻率降低幅度比邻它们的电性能也优异，特别是受热后体积电阻率降低幅度比邻苯二甲酸二辛酯要小。石油磺酸苯酯可加入增塑剂总量苯二甲酸二辛酯要小。石油磺酸苯酯可加入增塑剂总量1 13 3左左右，而氯化石蜡可加入增塑剂总量的右，而氯化石蜡可加入增塑剂总量的1 15 5左右。含氯量左右。含氯量5252的的氯化石蜡与聚氯乙烯相容性较好，但耐寒性差，需添加耐寒增氯化石蜡与聚氯乙烯相容性较好，但耐寒性差，需添加耐寒增塑剂如癸二酸二辛配、环氧配以弥补它的不足。塑剂如癸二酸二辛配、环氧配以弥补它的不足。 稳定剂的选择在电缆配方中很重要，稳定剂品种对电性能稳定剂的选择在电缆配方中很重要，稳定剂品种对电性能也有影响众所周知，有机锡系稳定剂具有透明性好的优点，也有影响众所周知，有机锡系稳定剂具有透明性好的优点，稳定效果也特别好。但其它电性能不如铅系稳定剂，尽管铅系稳定效果也特别好。但其它电性能不如铅系稳定剂，尽管铅系稳定剂的密度大、用量高，但它比较便宜，因此至今在电线电稳定剂的密度大、用量高，但它比较便宜，因此至今在电线电缆的生产中所用的稳定剂仍然以它为主。缆的生产中所用的稳定剂仍然以它为主。 稳定剂用量增加时，塑料的体积电阻也得到提高，但胶凝时间也稳定剂用量增加时，塑料的体积电阻也得到提高，但胶凝时间也明显提高，使加工变得困难，所以稳定剂用堡应适当。明显提高，使加工变得困难，所以稳定剂用堡应适当。 铅系稳定列中各个具体品种之间也有差别。如三盐基性硫酸铅耐铅系稳定列中各个具体品种之间也有差别。如三盐基性硫酸铅耐热性良好，但耐候性稍差。二盐基性亚磷酸铅正好与此相反，故通常热性良好，但耐候性稍差。二盐基性亚磷酸铅正好与此相反，故通常都是并用。在电缆中氧化铅含量越多，稳定性也越高，因此在电缆中都是并用。在电缆中氧化铅含量越多，稳定性也越高，因此在电缆中采用盐基性铅盐等。盐基含量越高，体积电阻系数越高，原因是氧化采用盐基性铅盐等。盐基含量越高，体积电阻系数越高，原因是氧化铅能捕捉游离氮化氢和抑制氯离子的产生。铅能捕捉游离氮化氢和抑制氯离子的产生。绝缘级聚氯乙稀电缆料配方绝缘级聚氯乙稀电缆料配方耐热级聚氯乙烯电缆科配方护层级聚氯乙烯电缆料配方护层级聚氯乙烯电缆料配方聚乙烯电缆料配方聚乙烯电缆料配方 ( (三三) )聚丙烯电线配方聚丙烯电线配方 聚丙烯具有较好的物理力学性能，较高的耐热和优良的聚丙烯具有较好的物理力学性能，较高的耐热和优良的电绝缘性和化学稳定性，可用于制造各种电线电缆绝缘材料。电绝缘性和化学稳定性，可用于制造各种电线电缆绝缘材料。但是，聚丙烯在高温下对氧很敏感，易氧化而引起老化等缺但是，聚丙烯在高温下对氧很敏感，易氧化而引起老化等缺点，因此在聚丙烯中要加入抗氧剂，常用的抗氧剂多为酚类点，因此在聚丙烯中要加入抗氧剂，常用的抗氧剂多为酚类的衍生物，如抗氧剂的衍生物，如抗氧剂BBMBPBBMBP4 4，44一丁叉双一丁叉双(3(3甲基一甲基一6 6一一叔丁叔丁) )苯酚苯酚 和抗氧剂和抗氧剂10101010等。另外，聚丙烯在紫外线照射下，等。另外，聚丙烯在紫外线照射下，分子结构被激发而生成游离基，因此还须加入紫外线吸收剂，分子结构被激发而生成游离基，因此还须加入紫外线吸收剂，如如UV53l(2UV53l(2经基经基44正辛氧基二苯甲酮正辛氧基二苯甲酮) )等。等。 铜对聚丙烯的加速老化作用是很严重的，除了采用镀锡的铜铜对聚丙烯的加速老化作用是很严重的，除了采用镀锡的铜导线和在聚丙烯中添加抗氧剂、紫外线吸收剂以外，还可采用导线和在聚丙烯中添加抗氧剂、紫外线吸收剂以外，还可采用一些能和铜生成稳定化合物的添加剂，这类添加剂一些能和铜生成稳定化合物的添加剂，这类添加剂能在反应过程中捕集生成的活性基团，如草酸二酰阱，能在反应过程中捕集生成的活性基团，如草酸二酰阱，33氨氨基基11，2 2，4 4一三唑等，这些添加剂也称作铜害抑制剂或防铜一三唑等，这些添加剂也称作铜害抑制剂或防铜害剂。害剂。 为改善聚丙烯的耐寒性和工艺性能，也可将聚丙烯与聚异为改善聚丙烯的耐寒性和工艺性能，也可将聚丙烯与聚异丁烯、天然橡胶、合成橡胶、石蜡、矿物油等相容性较好的材丁烯、天然橡胶、合成橡胶、石蜡、矿物油等相容性较好的材料共混改性。料共混改性。聚丙烯电缆料配方聚丙烯电缆料配方 ( (四四) )成型工艺条件成型工艺条件 聚氯乙烯电线电缆成型工艺聚氯乙烯电线电缆成型工艺 (1)(1)原料准备原料准备 电缆料如吸潮，则加入挤出机前应烘干处理，电缆料如吸潮，则加入挤出机前应烘干处理，处理温度处理温度80C80C左右。左右。 作为线芯的线材要从绕线筒上展卷，一般安装两台展卷机，以作为线芯的线材要从绕线筒上展卷，一般安装两台展卷机，以便当一台绕线轴用完后，另一台即可开始向挤出机供线。单股线材便当一台绕线轴用完后，另一台即可开始向挤出机供线。单股线材在进入挤出机机头前应被拉直，它可以通过一系列导辊来完成。随在进入挤出机机头前应被拉直，它可以通过一系列导辊来完成。随后线材应预热以保证塑料熔体良好的粘附，以及在包覆中变形较小。后线材应预热以保证塑料熔体良好的粘附，以及在包覆中变形较小。 (2)(2)挤出包覆挤出包覆 挤出工艺条件见表，基本上与软聚氯乙烯管相挤出工艺条件见表，基本上与软聚氯乙烯管相近。近。 (3)(3)冷却冷却 挤出包覆后制得的电线立即进入很长的冷却水槽，挤出包覆后制得的电线立即进入很长的冷却水槽，对高速包覆导线进行冷却，水槽长度可达对高速包覆导线进行冷却，水槽长度可达30 m30 m，冷却水为常温水。，冷却水为常温水。电线电缆工艺条件电线电缆工艺条件