1、電工管配方及工藝設(shè)定 第四小組 44-49組長 471工藝流程：配方計量高速加熱混合低速冷混合造粒雙螺桿擠出產(chǎn)品真空定型冷卻牽引切割檢驗包裝2電工管產(chǎn)品特點電工管原料選擇及配方 配方設(shè)計原則工藝流程和工藝條件以及控制產(chǎn)品問題以及解決方法設(shè)備以及主要參數(shù) 塑料配方組分的混合3電工管產(chǎn)品要求： 建筑用絕緣電工套管及配件：具有良好的絕緣、阻燃性能，和抗壓、抗拉強(qiáng)度等特點。產(chǎn)品采用承插的連接方式，施工具有質(zhì)輕、易截、易彎、安裝靈活方便、施工快捷等優(yōu)點。 產(chǎn)品主要特點： 1、管材管件的內(nèi)外壁光滑，摩擦系數(shù)小。減少電線、電纜在管道內(nèi)的阻力。 2、抗壓性能高：可以明裝也可暗敷于混凝土內(nèi)，不會受壓破壞（注：暗

2、敷于混凝土內(nèi)請選用重型管材）。 3.防潮耐酸堿：PVC套管防潮耐酸堿性能優(yōu)良，不會銹蝕，各連接處按規(guī)定用PVC粘合劑粘接，可防水滲進(jìn)管內(nèi)，防潮效果更佳。因而較適合在腐蝕性環(huán)境中使用。 4、阻燃：PVC塑料套管離火自熄（離開火焰30秒內(nèi)即會自熄），火焰不會沿著管道蔓延。5、絕緣：套管有優(yōu)良絕緣性能，在防止意外觸電方面，國際上趨向于絕緣比接地好，而PVC套管正滿足這個要求。4原料選擇：UPVC(硬聚氯乙烯 難燃絕緣）配方設(shè)計(%)PVC樹脂（SG5) 100穩(wěn)定劑 4-5填充劑 6-9改性劑 8-10潤滑劑 0.7- 1著色劑 2阻燃劑 1.5-2消煙劑 1.0-1.55PVC樹脂 平均分子量越大

3、，機(jī)械性能越高，耐低溫及耐熱性越好，但成型溫度高，流動性差，加工越困難。綜合各項性能，選用K值為65-68的SG-5型樹脂潤滑劑 （ 石蠟 脂肪酸酯等） 較小摩擦，增加流動性，改善加工性能，防止物料與加工設(shè)備之間的粘連。穩(wěn)定劑 （鋅基無毒熱穩(wěn)定劑 ） PVC樹脂屬于熱敏性材料，溫度搭100C就開始放出氯化氫，170C降解速度加快，出現(xiàn)變色乃至變質(zhì)。因此常用的穩(wěn)定劑有鹽基性鉛鹽，金屬皂類以及復(fù)合穩(wěn)定劑等。著色劑 （鈦白粉） 優(yōu)良的紫外線遮蓋力和光穩(wěn)定性改性劑 （ACR系列) 加工級和抗沖擊改性劑。提高熔融物料的塑化速度，改善加工性能和制品外觀；提高制品的耐沖擊性，耐熱變形性。填充劑 （活性碳酸鈣

4、） 降低成本，提高剛性及耐熱變形性，改善耐候性，較少成型收縮率阻燃劑 無機(jī)（氧化銻,氫氧化鋁，氫氧化鎂等）有機(jī)鹵化物（鹵化石蠟等）消煙劑 （三氧化鉬（MoO3) 阻燃與消煙）6SHR系列高速混合機(jī)結(jié)構(gòu)如下圖所示。它是由混合容器、蓋、折流板、攪拌裝置、排料裝置、驅(qū)動電機(jī)、機(jī)座等組成?；旌先萜魍飧郊訜崂鋮s裝置（一般為夾套）。攪拌裝置由13組葉輪組成（分別裝置在同一轉(zhuǎn)軸的不同高度上），每組葉輪的數(shù)目通常為兩個。葉輪的轉(zhuǎn)速一般有快慢兩擋，兩者之速比為2:1，快速約為860r/min?；旌蠒r，物料受到高速攪拌，在離心力的作用下，物料沿混合室側(cè)壁上升，至一定高度時落下，然后再上升和落下，從而使物料顆粒間產(chǎn)

5、生較高的剪切作用和熱量。除起到物料混合均勻的效果外，還可使物料溫度上升而部分塑化?；旌蠒r間較捏合機(jī)大為縮短，一般僅需810min即可。高速混合機(jī)可用于潤性或非潤性物料的混合，容量范圍10500L或更大。 圖3高速混合機(jī)結(jié)構(gòu) 1容器蓋；2容器；3擋板；4高速中輪；5放料口；6電動機(jī)；7機(jī)座 7Mechwell LH 系列低速冷卻混合機(jī)混合鍋體臥式設(shè)計，整個內(nèi)表面（鍋體+鍋蓋+側(cè)壁）全都由通水冷卻。采用迷宮式水流冷卻系統(tǒng)，使冷卻效率明顯提高，并降低水的消耗。所有與物料接觸部分為304不銹鋼，內(nèi)表面拋光。放料閥 大尺寸放料盤，出料速度快。與鍋底完全吻合，無死角。采用氣缸驅(qū)動，靈活可靠。專用密封圈密封

6、，無泄漏現(xiàn)象。攪拌槳 攪拌漿的設(shè)計可以使物料在軸向和徑向都得到混合，有助于物料的分散和排料。槳葉式設(shè)計，槳葉位置和角度可以調(diào)節(jié)。主軸支撐和密封主軸由混合鍋體外的兩個自定心軸承支撐。主軸和側(cè)板之間的縫隙由迷宮密封加吹氣密封加油封密封組合密封，保證物料不會泄漏。開蓋機(jī)構(gòu) 開蓋機(jī)構(gòu)由手動液壓方式，一端由油缸支撐，另一端由氣彈簧輔助支撐。不受電源及氣源限制。配有安全鎖緊裝置。手動泵及油缸無漏油現(xiàn)象。驅(qū)動采用齒輪減速機(jī)進(jìn)行驅(qū)動，輸出力矩大，運行平穩(wěn)?；旌蠙C(jī)控制器帶有自動和手動控制，程序控制由PLC完成。冷卻水連接進(jìn)水口安裝有減壓閥，可以調(diào)節(jié)進(jìn)水壓力。進(jìn)水口安裝有水溫表，可監(jiān)控進(jìn)水溫度，當(dāng)進(jìn)水溫度超過設(shè)定

7、溫度時，會發(fā)出報警。8密煉機(jī)規(guī)格：SM-50。 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速：3070r/min。 蒸汽加熱壓力：0.50.6MPa。 混煉塑化時間：4min左右。 混煉塑化后料溫度：160170。 密煉機(jī)密閉式塑煉機(jī)是密閉式間歇的塑煉設(shè)備，使混合好的物料進(jìn)一步混合，預(yù)塑化。密煉機(jī)的基本構(gòu)造如下圖所示。它主要由混煉室、轉(zhuǎn)子、壓料裝置、卸料裝置、加熱冷卻裝置及傳動系統(tǒng)組成。 密煉機(jī)的工作過程大致如下：預(yù)混料經(jīng)加料斗進(jìn)入混煉室，隨著壓料裝置下降，并以一定壓力作用于預(yù)混料。預(yù)混料在具有一定速比一般為1：(11.18)的相向旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子的作用下，在混煉室內(nèi)得到混合塑化，塑化好的物料經(jīng)卸料門排出。根據(jù)塑料品種的不同，可對混煉

8、室進(jìn)行加熱和冷卻。物料在密煉機(jī)內(nèi)受到連續(xù)的剪切、撕拉、混合、塑煉作用。轉(zhuǎn)子也可制成各種特殊形式，使預(yù)混料做極為復(fù)雜的運動，提高塑煉效果。9型號SJSZ45/100種類管材擠出機(jī)螺桿數(shù)雙螺桿螺桿直徑45/100（mm)生產(chǎn)能力100（Kg/h)電動機(jī)功率15（KW)料筒及螺桿料筒及螺桿材料均為38CrMoAlA優(yōu)質(zhì)氮化鋼氮化層深度:0.4-0.7mm,氮化硬度:螺桿850HV,料筒930HV螺桿直徑:小頭45mm,大頭100mm螺桿長度:985mm螺桿轉(zhuǎn)速:045rpm螺桿螺棱表面粗糙度:0.4um料筒內(nèi)表面粗糙度:0.4um2 . 加熱系統(tǒng)(加熱器)A.機(jī)筒采用3組加熱器，機(jī)頭另備5區(qū)加熱器B

9、.加熱電源:3-AC3800V,50HZ,C.加熱器外覆不銹鋼安全罩3 . 冷卻裝置A.機(jī)筒用2組離心風(fēng)機(jī)冷卻，150W/區(qū)B.風(fēng)機(jī)電源:3-AC380V,50HZ,SJSZ45/100104 .主電機(jī)電機(jī)功率:15KW電機(jī)與主機(jī)一體安裝電源:3-AC3800V,50HZ,電機(jī)同步轉(zhuǎn)速1500rpm5 .定量加料裝置及料斗:不銹鋼圓形料斗,定量加料方式:螺桿式定量加料定量加料調(diào)速方式：0.75Kw變頻調(diào)速6. 機(jī)頭聯(lián)接法蘭:鍛45#鋼精加工內(nèi)襯鍍硬鉻而成,與機(jī)頭內(nèi)六角螺栓聯(lián)接表面發(fā)黑處理7. 電氣控制柜:電源:3-AC380V,50HZ變頻調(diào)速器:希望集團(tuán)森蘭變頻器溫度控制:8區(qū),數(shù)字式溫控儀

10、獨立電控柜11（1） 溫度控制 溫度過低，塑化不良管材力學(xué)性能和外觀較差，經(jīng)分流器支架后熔接痕明顯和熔接處強(qiáng)度低；PVC熱穩(wěn)定性較差，溫度高會發(fā)生分解，變色，燒焦。（2）螺桿冷卻： 螺桿溫度：一般控制在80100之間（3）螺桿轉(zhuǎn)速： 雙螺桿擠出機(jī)1530rmin（4）定徑的壓力和真空度 管坯離開口模時必須立即定徑和冷卻。內(nèi)壓外定徑法 管內(nèi)通壓縮空氣使管材外表面緊貼定徑套內(nèi)壁定型并保持一定圓度。 壓力：一般壓縮空氣壓力范圍在0.020.05Mpa 真空法定徑 真空度約為00350070MPa。（5）牽引速度 牽引速度應(yīng)與管材的擠出速度密切配合。 正常生產(chǎn)，牽引速度應(yīng)比擠出線速度稍快1%10%。主

11、機(jī)類型加料口機(jī)身機(jī)頭雙螺桿擠出機(jī)水冷卻12345678口模13016015015517017018018518012生產(chǎn)操作（1）開機(jī)前的準(zhǔn)備1 機(jī)頭和定型套的安裝2 溫度的設(shè)定3 擠管生產(chǎn)線的檢查（2）開機(jī)（3）停機(jī)1314現(xiàn) 象原 因解 決 方 法管坯被拉斷1.物料或配方不適當(dāng)，造成熔體粘度低1.調(diào)整配方或檢查物料2.擠出速度慢或牽引速度快2.提高擠出速度或降低牽引速度管壁厚度不均勻1.芯模、口模不同心1.調(diào)整芯、口模，保證同心2.出料速度不均勻2.調(diào)整螺桿轉(zhuǎn)速、各段溫度管材表面無光澤1定徑壓縮空氣壓力或真空度不足1.調(diào)節(jié)壓縮空氣壓力或真空度2.口模溫度過低或過高2. 調(diào)整口模溫度3.定徑

12、套水溫不適當(dāng)3.調(diào)整定徑套水流量管內(nèi)壁不光滑、不平整1螺桿溫度過高.1. 加強(qiáng)螺桿中心的冷卻2.螺桿轉(zhuǎn)速過快2. 降低螺桿轉(zhuǎn)速3.芯模溫度過低3. 提高芯模溫度管內(nèi)壁有裂紋1.塑化溫度過低1. 提高料筒、機(jī)頭溫度2.機(jī)頭壓力大小2. 提高螺枰轉(zhuǎn)速3.芯模溫度過低3. 提高芯模溫度管材不直度大1.圓周方向管壁不均1.調(diào)節(jié)口模間隙2.定徑套、水槽、牽引不在同一水平線上2.校正中心位置3.冷水浮力大或冷速不均3.改進(jìn)冷卻15配方設(shè)計原則1 滿足性能要求 如對PE阻燃電纜料，客戶要求氧指30%以上，無鹵低煙，只能選用金屬氫氧化物類為主阻燃劑，而且加入量要大 2 保留原有性能 3 不影響其他助劑 4 具

13、有可加工型 5 與樹脂相容性好 6 環(huán)境衛(wèi)生性好7 不影響制品顏色 8 價格低，來源廣 相容性原則溶度參數(shù)相近原則 極性相近原則 結(jié)構(gòu)相近原則 結(jié)晶能力相近原則 表面張力相近原則 黏度相近原則提高相容性方法1偶聯(lián)劑表面處理 2 加入相容劑 3 加入交聯(lián)劑 4 其他 （表面活性劑處理等）16一 塑初混合法1 高速混合機(jī) 2 捏合機(jī) 3 其他混合機(jī)二塑料熔融混煉法1 開煉機(jī) 2密煉機(jī) 3擠出機(jī)三提高塑料配方中各組分均勻性方法物料預(yù)處理 表面處理，提高混合均勻性 加料順序 1 潤滑劑 后加入，防止加入后降低物料間摩擦，影響混合效果對于吸油性大的無機(jī)添加劑，應(yīng)后加入。如在有DOP和時，由于CaCO3的

14、吸油性較大，應(yīng)在DOP與物料充分混合后加入。對于易分解的熱敏性添加劑，后加入，防止分解對于高填充配方，一次性加入填料很難均勻混合，可先在主料口加一半，熔融均勻后，通過測料口再加入另一半改進(jìn)工藝條件1升高溫度 可促進(jìn)物料間擴(kuò)散和對流作用。2提高轉(zhuǎn)速 增大對流作用，改善混合均勻性； 提高無聊剪切作用。17謝謝18RPVC管材抗沖擊性能抗沖擊性能：抵抗沖擊負(fù)荷作用的能力原因分析（RPVC管材抗沖擊性能差）一、配方及混料工藝不合理1、填料過多 2、抗沖擊改性劑添加種類、數(shù)量3、穩(wěn)定劑過多或過少4、外潤滑劑用量過多 5、熱混加料順序、溫度設(shè)值以及熟化時間對型材的性能也有決定性的因素 二、擠出工藝不合理

15、1、物料塑化過度或不足 2、機(jī)頭壓力不足 3、螺桿轉(zhuǎn)矩太低 5、牽引速度與擠出速度不匹配 三、模具設(shè)計不合理 191、填料過多在以前的配方體系中多數(shù)是填加重鈣，其目的是增加剛性和降低成本，但重鈣由于本身粒子形狀不規(guī)則而且粒徑比較粗與PVC樹脂本體的相溶性差，所以其添加份數(shù)很低，而且份數(shù)增大時會對型材的色澤和表觀造成影響?，F(xiàn)在隨著技術(shù)的發(fā)展，大多采用超細(xì)輕質(zhì)活化碳酸鈣、甚至是納米級碳酸鈣、其不僅起到增加剛性和填充的作用，而且還具有改性的作用，但是其填加量并不是無限度的，其比例應(yīng)該加以控制?，F(xiàn)在有些廠家為了降低成本將碳酸鈣加到20-50質(zhì)量份，這大大降低了型材的物理力學(xué)性能 202、抗沖擊改性劑添

16、加種類、數(shù)量抗沖擊改性劑是在應(yīng)力作用下，能夠提高聚氯乙烯破裂總能量的一種高分子聚合物。目前硬質(zhì)聚氯乙烯的抗沖擊改性劑的主要品種有CPE、ACR、MBS、ABS、EVA等，其中CPE、EVA、ACR改性劑的分子結(jié)構(gòu)中不含雙鍵，耐候性能好，適宜做戶外建筑材料，它們與PVC共混，能有效的提高硬聚氯乙烯的抗沖擊性能、加工性、耐候性及在一定范圍內(nèi)提高焊角強(qiáng)度。 在PVC/ACR共混體系中，ACR可顯著提高共混體系的抗沖擊性能。同時“核一殼”粒子可均勻分散在PVC基體中，PVC是連續(xù)相，ACR是分散相，分散在PVC連續(xù)相中與PVC相互作用，起到加工助劑的作用，促進(jìn)PVC的塑化和凝膠化，塑化時間短，具有很好

17、的加工性能。成形溫度和塑化時間對缺口沖擊強(qiáng)度影響較小，彎曲彈性模量下降也小。一般用量在5-7質(zhì)量份，經(jīng)ACR改性的硬PVC制品有優(yōu)良的室溫沖擊強(qiáng)度或低溫沖擊強(qiáng)度。而經(jīng)實驗論證，ACR與CPE相比抗沖擊強(qiáng)度要高30%左右。因此在配方中盡可能采用PVC/ACR共混體系，而用CPE改性且用量低于8質(zhì)量份時往往會引起型材發(fā)脆 213、穩(wěn)定劑過多或過少 穩(wěn)定劑的作用是抑制降解，或與釋放出的氯化氫反應(yīng)以及防止聚氯乙烯加工時變色。穩(wěn)定劑根據(jù)種類不同用量也不同，但總的一點來說，用量過多會推遲物料的塑化時間從而使物料出口模時還欠塑化，其配方體系中各分子之間沒有完全溶合，其分子間結(jié)構(gòu)不牢固造成。而用量過少時會造成

18、配方體系中相對低分子物降解或分解(也可以說成過塑化)，對各組份分子間結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性造成破壞。因此穩(wěn)定劑用量多少也會對型材的抗沖擊強(qiáng)度造成影響，過多或過少都會造成型材強(qiáng)度降低引起型材發(fā)脆現(xiàn)象 224、外潤滑劑用量過多 外潤滑劑與樹脂相溶性較低，能夠促進(jìn)樹脂粒子間的滑動，從而減少摩擦熱量并推遲熔化過程，潤滑劑的這種作用在加工過程早期(也就是在外部加熱作用和內(nèi)部產(chǎn)生的摩擦熱使樹脂完全熔化和熔體中樹脂失去識別特征之前)是最大的。外潤滑劑又分前期潤滑和后期潤滑、潤滑過度的物料在各種條件下都表現(xiàn)為較差的外形，如果潤滑劑用量不妥，可能造成流痕，產(chǎn)量低，渾濁，沖擊性差，表面粗糙、粘連，塑化差等。特別是用量過多時，就會造成型材的密實度差、塑化差，而導(dǎo)致沖擊性能差 231、口模截面設(shè)計不合理，尤其是內(nèi)筋的分布和交界面角度的處理。這樣會造成應(yīng)力集中現(xiàn)象存在，需要改進(jìn)設(shè)計和消除交界面處的直角和銳角。2、模頭壓力不足。模頭處壓力大小是直接受模具的壓縮比，特別是模具平直段的長度來決定的