1、生產部員工培訓稿第一部分:設備的結構常識第二部分:設備的操作要領第三部分：原材料的基本認識第四部分：與各種管材有關的標準第六部分：產品工藝控制與質量要求第六部分：安全生產基本常識第七部分：員工素質教育優秀員工的基本素質第八部分：員工理論試題第一部分設備的結構常識一、擠出機擠出機擠出原理是利用帶有斜面螺紋的螺桿在加熱的料筒中旋轉，將料斗中送來的塑料向前擠壓，使塑料逐漸受熱，均勻塑化將塑料擠出，通過機頭和模具成型。擠出機由擠 出系統、加熱冷卻系統、傳動系統和控制系統組成。擠出機按螺桿的數目可分為單螺桿擠出機、雙螺桿擠出機和多螺桿擠出機。雙螺桿擠出機又可分為錐形雙螺桿擠出機和平形雙螺桿擠出機。錐形雙

2、螺桿擠出機主要是用來加工粉沫料如PVC料。按螺桿的旋轉方向又可以分為異外和異內型。平形雙螺桿 擠出機一般是用在大型的造粒機中。1. 擠出系統擠出系統包括螺桿、機筒和加料裝置。螺桿素有擠出機的心臟之稱，螺桿的質量直接 決定著擠出機的擠塑產量與質量。螺桿的技術參數：螺桿的技術參數包括：a 外徑D：也是螺桿的直徑，單位 mm螺桿直徑的大小決定了擠出機的擠出量。常 用的規格有55、60、65、75、90、120、150、200等。作為PVC粉料的擠出螺桿有 65/132、 80/155、92/188 等等。b長徑比L/D:就是螺桿的有效長度與直徑之比。長徑比的大小決定了塑化的質量。不同 塑料對螺桿長徑

3、比的要求不盡相同， 對聚烯烴而言常用的有20: 1、25: 1、30: 1、32: 1、 33： 1、 34: 1。c 轉速n： 一般有最高轉速和轉速范圍。r/min PE擠出機的螺桿轉速一般是0-100、 0-120、0-150，PVC的螺桿轉速一般在 35以內。d驅動功率N:指的是電動機需要提供給它的功率。KW 有30、37、45、55、75、90、110、132、160、200、220 等。e生產能力Q單位時間內的最大擠出量 Kg/h。f幾何壓縮比CR下料段第一個螺槽的容積與計量段最后一個螺槽容積之比。實際生產過程中的物理壓縮比是物料在加料段時松散固態與擠出過程中完全熔融時的比值。螺桿設

4、計時，幾何壓縮比應大于物料的壓縮比。加工PE的螺桿的幾何壓縮比一般為3-4。g螺旋升角？：螺旋升角達到30。時，擠出量最大，但是在實際加工中往往不能達到30。，目前通用的螺桿的螺旋升角為 17。39'。h 螺槽深度h： 螺槽深度的設計與物料的熱穩定性、壓縮比有關。其中均化段（計 量段）的螺槽深度很重要，它直接影響到物料的剪切量，深度越小，剪切越強烈。剪切過 大會導致物料熱降解，因此均化段螺槽深度要適中。加料段的螺槽越深，輸送能力越強，在保證螺桿強度的前提下，應選擇使用加料段螺槽較 深的螺桿。2. 螺桿的分段 輸送段，又稱加料段。作用是接受由料斗送來的物料，并將其推送到壓縮段。 熔融段，

5、又稱壓縮段。接受加料段送來的松散物料，在外部加熱和剪切熱的用下將 物料熔融塑化，并將包在物料內部的空氣排出后將物料壓實。 均化段，又稱計量段。其作用是接受壓縮段推送過來的熔體物料，將其充分熔融， 然后將物料定量、定壓地擠出。3. 機筒 機筒一般采用縱向開槽型機筒。這種機筒的輸送能力強，排氣性好。 對機筒的材質要求：耐高溫、耐磨損、強度高、加工性好、耐腐蝕性好、綜合成本 低。 機筒與螺桿的配合間隙直接影響擠出機的擠出量，機器的使用壽命。間隙的大小決 定著漏流量的大小，而漏流量又影響擠出量。漏流量的大小與間隙的三次方成正比。聚乙 擠出機的配合間隙在0.25-0.32mm之間。4. 機筒的加熱方式

6、電加熱：電加熱可以分為電阻加熱和感應加熱兩種方式。感應加熱一般是在機筒外 壁纏繞線圈實現電磁感應加熱。這種加熱方式的優點是能量損失小、效率高、精度高、加 熱時間短。但是成本較高，目前很少采用了。電阻加熱是一種較常用的加熱方式。常用的加熱器有鑄鋁加熱器、陶瓷加熱器、不銹鋼加 熱器等。這種加熱方式總體成本低，溫度便于控制，但是能耗高，效率低，且體積大。 流體加熱：就是在機筒的外壁纏繞銅管，然后在銅管內部通加熱載體（如導熱油） 而實現加熱的一種方式。這種加熱裝置需要配備一臺輔助加熱設備，成本相對較高，很少 采取用。5. 機筒的冷卻方式 水冷：機筒的加料口段必須采取水冷的方式，這樣可以提高螺桿的輸送能

7、力。 風冷：風冷是一種比較柔和的冷卻方式。溫度波動相對較穩定，但是這種冷卻方式 冷卻速度慢，體積大，噪音大。6. 機頭組件：機頭的作用有：使熔融物料由旋轉運動變為直線運動; 產生必要的成型壓力，保證制品的密實； 使物料通過機頭時進一步得到塑化； 通過機頭斷面得到所需要斷面形狀和尺寸的料坯。機頭的分類：支架式機頭，這種機頭一般用于 PVC的擠出中，其缺點是制品有熔 流痕，制品質量差，但是由于它沒有死角，適應于高黏度塑料的加工。是結構簡單，成本 低，廣泛用于PVC制品的生產中。螺旋式機頭，其優點是a.圓周上熔體分布均勻；b. 產品表面無流痕；c. 壁厚偏差小；d. 壓力消耗小；e. 可實現低溫擠出

8、并提高產量。藍式機頭，藍式機頭是由國外引進的一種先進的機頭。其優點是：適宜建立較高 在壓力，保證制品的密實，提高制品的質量。但是其結構復雜，成本高。7. 擠出機的控制系統：擠出機的控制系統主要由檢測元件（例如熱電偶、壓力傳感器） 儀表（例如電壓表、電流表、溫度表、速度顯示器）和其他機電元件構成。其作用是保證 擠出機在給定的工藝條件（溫度、螺桿轉速、熔體壓力、電流）下運轉，確保制品的質量。 比較重要控制參數有： 擠出壓力。擠出壓力一般應控制在 30Mpa以內，壓力過大降低生產效率，增加能耗 比；壓力過小則制品不利于成型。 螺桿轉速：螺桿轉速很大程度上決定了擠出機的擠出量，但過快的轉速會致機筒部產

9、生大量的剪切熱能，在相同的溫度下對物料性能的折損較大。長時間的高速運轉也會使 螺桿的壽命提前結束。螺桿轉速一般控制在最高轉速的75%-85%為宜。在正常生產過程中，應盡可能使用較低的螺桿轉速來達到最高的固體輸送能力，這樣一方面可以防止物料 在較大的剪切力作用下發生熱降解，另一方面也可以提高制品的質量和擠出的效率。控制的方法第一是在機筒內表面縱向上開槽，提高物料與機筒的摩擦力，從而達到提 擠出量的目的。第二是控制好下料段的溫度，以便使物料有相對大的推動力，因此下料段 的溫度一般應控制在140C以下。 熔體溫度：聚乙烯的熔體溫度不能超過 230E，超過此極取限，材料的熱降解嚴重 影響管材的質量。

10、機筒軸線方向上各點溫度的分布：典型的聚烯烴的擠出溫度的設置如下:機筒第一段：80-100 C第二段一第六段：175 200 E機頭：190220 C 功率消耗：一般顯示電流。8. 擠出機性能指標：評價一臺擠出機綜合性能的指標如下： 生產能力Q:單位時間內最大擠出量。單位為 Kg/h 名義比功率，又稱為單耗 N/Q:單位產量所消耗的功率。KW/Kg9. 減速箱減速箱作用是將由電機輸出端的高轉速通過小齒輪帶動大齒輪減速的原理將轉速成 倍降低，從而達到減小驅動扭矩的目的。減速箱的減速比一般有14: 1、16： 1等。由于各齒輪間的摩擦力比較大，長時間高速運轉會產生很高的熱量，會使潤滑油的潤滑效果下

11、降，因此，潤滑油要通過強制循環的方式經冷卻介質（水）進行冷卻。另外，因為齒輪間的摩擦會產生大量的鐵屑，堵住冷卻油路，使減速箱的溫度升高， 因此，要定期更換潤滑油和清理循環油路。二、真空定型箱和冷卻水箱真空定型箱由箱體、噴頭、水泵、真空泵、定徑套等組成。真空定型的原理是利用真空泵的作用將箱體內的空氣抽走，使箱體內形成負壓，由管 材內和芯模內進入的大氣壓作用的料坯的內壁的四周上，使料坯緊貼定徑套，通過冷卻水 迅速冷卻，從而達到定徑的效果。如下圖所示：三、牽引機牽引機的原理是由氣缸將橡膠履帶壓緊在管材的表面，增大摩擦力，通傳動系統將管 材均速的從真空箱中牽出。牽引機有2抓、3抓、6抓之分。所生產的管

12、材越大，需要的抓數越多。四、切割機切割機一般為行星切割機，按切割的方式不同，有有屑切割機和無屑切割機之分。按 進刀的方式可分為液壓進刀式和電動進刀式。無屑切割機：端面切割平整，但是無法切割大管材和厚壁管材有屑切割機：浪費原材料，端口需要修整，但可切割大口徑的管材電動進刀式：結構簡單，無法切斷橢圓的管材液壓進刀式：進刀有彈性，但漏油時造成材料的污染五、輔機（上料機）上料機有真空上料機（又稱真空吸料機），彈簧上料機和螺桿上料機之分。真空吸料 機一般作為粒料（如PEPP-R）的上料，彈簧上料機和螺桿上料機一般用來粉料的傳送（如 PVC粉沫料）。彈簧上料機和螺桿上料機結構簡單，上料能力強。真空上料機結

13、構復雜，故障率高。其原理是：循環氣泵將小料內的空氣抽掉，形成負 壓，從而靠大氣壓將吸料管周圍的料粒通過吸料管壓入小料斗，當小料斗內被物料填滿， 循環氣泵停止工作，小料斗內的物料靠重力自由落入大料斗內，開始第二次吸料。第二部分：設備的操作要領一、上料機注意事項：1吸料時間不能過長2 經常清理過濾網3 監視微動開關是否正常二、烘干機注意事項：1先開風機再開加熱2 滿桶狀態才能達到最佳烘干效果3 PE 料烘干溫度為80° C左右4 溫控表顯示的是設置溫度下實際溫度的差值，當顯示溫度為零實際溫度與設置溫 度一致5 雙金屬溫度表工作原理：利用兩種不同膨脹系數的材料，根據變形的程度大小來 測定溫

14、度6 控制風氣的運行方向7 進風口嚴禁關閉三、擠出機注意事項：1啟動時要待加熱溫度到達設定的工藝溫度并保溫一定時間后才能啟動。 以防電機、螺桿等部件損壞。2. 加熱時間視機頭的大小，63機的機頭不少于3小時,250機頭不小于6小時,450機頭 不小于8小時.3. 主機啟動時必須先低速運行數分鐘，將機筒內上次余留的熔料排盡，待熔體壓力和 主機電流穩定后方能提速，以免噴料傷及人員。4. 設備運行中要隨時觀察溫度、電流、熔體壓力等參數。并觀察電機、減速箱的發熱 情況,有異常時要及時查明原因并加以排除.5. 開機前要檢查好加熱圈是否完好，熱電偶是否插好，測溫是否準確.6. 模具的選擇：要根據產品規格選

15、擇相應模具，如果模具選擇不當會給生產帶來困難.7. 模具的保護：模具的好壞決定了產品的質量，模具的材料一般為模具鋼，表面作鍍鉻 處理，硬度差。因此在拆裝和搬運過程中一定要保護好，不能有劃傷和碰撞等。模具一般不 能直接放置在地面上，應放于橡膠或木板上為宜。更換模具時不能用堅硬的利器敲打。8. 加熱圈的保護：一般來說，加熱圈的使用命很長，往往是在拆卸的過程中損壞的,因此，加熱圈在拆卸過程中要格外小心。9. 口芯模的同心度的調整：實壁管生產線的口芯模的調節遵循“松薄頂厚”原則。就 是把間隔小的方向的螺絲松開，擰緊間隙大的方向的螺絲。如下圖所示：表示頂的方向當口模與芯模的間隙由a向b轉變后，表示口芯模

16、已經同心了，然把四周的螺絲擰緊 即可。10. 壓力傳感器的拆裝：壓力傳感器是易損高精度元件，要遵循“熱拆熱裝”或“熱拆 空裝”的原則。11. 主機不能突然停止，應當緩緩減速。同樣升速時也應緩慢進行。12. 每次對主機進行檢修后，必須檢查好螺桿的轉向，正常后才能開機。四、下游設備1每次開機前要檢查好每一個噴頭是否通暢，噴頭不通暢會給生產帶來困難，嚴重時 會影響產品的質量甚至無法生產。2定徑套為銅質材料，強度不高，不能用堅硬的如螺絲刀等與其接觸。第三部分：原材料的基本認識一、高分子材料簡介1. 高分子化合物是分子量很大的化合物。其分子由幾萬、幾十萬個原子由共價健結合 而成，高分子材料分子量很大，但

17、它的化學組成比較簡單，多數天然的和合成的高分子化 合物都是由相同的結構單位重復聯結而成。如：聚乙烯結構式聚氯乙烯結構式CH 一 2ch nCHI CH_ nCl鏈節：高分子化合物的結構單元。如聚乙烯鏈節“一 CHCH”聚合度：高分子中的鏈節數。如聚乙烯中的“ n”。高分子分子量=鏈節X聚合度2. 高分子化合物分子結構可分為線型結構、網狀結構和體型結構。線型結構不成直線 而是卷曲為不規則的線團。聚乙烯、聚氯乙烯都是線性結構材料。一般來說，凡是線型結 構的塑料都是可塑的，加熱時熔化，冷卻時硬化，再受熱再熔化，這種受熱熔化的塑料稱 之為熱塑性塑料。3. 線型高聚物三種物理狀態a. 玻璃態：溫度較低時

18、，分子與分子之間作用力較大，分子熱運動能力低，整個高分 子鏈及鏈段不能離開原來的位置，此時高聚物表現為玻璃態。b. 高彈態：溫度增高，分子熱運動能量增加，與此同時分子與分子之間作用力逐步減 小，達到某一溫度后雖然整個高分子鏈不能運動，但分子中小鏈段發生位移，分子形狀發 生拉直或卷曲。這時成為柔軟而富有彈性的高彈態。c. 粘流態:溫度繼續上升，分子熱運動能量不斷增加，整個分子鏈能夠移動，開始塑 性流動，成為粘流態。如下圖：4. 塑料的分類：塑料按加熱所呈現的狀態可以分為熱塑料性塑料和熱固性塑料兩大類。所謂熱塑料性塑料是指在特定溫度范圍內能反復加熱軟化和冷卻硬化的塑料，如聚乙烯、聚四氟乙烯等；而熱

19、固性塑料是在特定溫度范圍內只能一次加熱熔融軟化冷卻硬化的塑料。如三聚氰胺甲醛、環氧、不飽和聚酯、有機硅等塑料。二、聚乙烯PE1. 聚乙烯結構特點：聚乙烯是含碳、氫兩種元素的高分子化合物，結構式"CH 2 CHn 其中n為聚合度。聚乙烯隨分子量的提高，它的融熔粘度增大，斷裂強度、硬度、扭度、耐龜裂性、耐 老化性能均有提高，但其伸長率下降。一般用熔融指數來表示平均分子量的大小。2. 聚乙烯基本性能：1）聚乙烯是乳白色、半透明的熱塑性高聚合物，其物理機械性能主要表現為：a.比重3小，高壓聚乙烯（低密度聚乙烯）尤為突出，其比重為 0.92-0.93g/cm ，低壓聚乙烯（高3密度聚乙烯）密度

20、較大，約 0.95 g/cmb. 吸水性小c. 透氣性好。聚乙烯結構對稱，是非極性材料，因而其透氣性好。比重越大透氣性越小、反之透氣性越大。低密度聚乙烯透氣性為聚氯乙烯的30-50倍。d. 機械性能。聚乙烯機械性能與結晶度有密切關系。同類聚乙烯結晶度越高，其軟化 點、剛性、抗拉伸強度越高，伸率越小。因此高壓聚乙烯比低壓聚乙烯柔軟。2）化學穩定性：聚乙烯化學穩定性與結晶度有關，結晶度越高，耐化學穩定性越好。a. 耐酸性好。b. 耐堿性好。c有機溶劑。聚乙烯在室溫或溫度不超過 60C環境下不溶于一般有機溶劑。3）電性能a. 小而穩定的介電系數。b. 低的介質損耗角正切。4）耐寒性5）耐環境應力龜裂

21、性6）良好的加工工藝性能7）耐老化性能好3. 聚乙烯的缺陷:.聚乙烯耐光熱老化、氧老化性能低。2.聚乙烯分子之間引力小，因而熔點低、機械強度不高、蠕變大.容易產生環境應力開裂。容易形成氣隙、延燃等缺陷。4. 聚乙烯粘度與熔融指數通常以熔體指數來表征聚乙烯平均分子量。由線型高分子化合物的粘度可知，聚乙烯 粘度同聚乙烯分子量有密切關系，分子量越大粘度越大。粘度直接反映其流動性程度。熔 體指數是塑料成型加工過程中一個重要參數。熔體指數：用一標準的塑性儀，把熔融態聚乙烯保持在190C下承受一定的負荷（一般為5Kg），在10分鐘內，從直徑為2mm的孔中擠壓出的聚乙烯克數稱為熔體指數。管材用高密度聚乙烯熔

22、體指數一般在 0.3-1.0g/10min左右。5. 聚乙烯的分類3按密度的大小，聚乙烯可以分為高密度聚乙烯（HDPE、0.941-0.965g/cm ；中密度聚33乙烯（MDP） 0.926-0.940g/cm ；低密度聚乙烯（LDPE）、0.910-0.925g/cm。三、色母粒色母粒品種主要有給水用聚乙烯管材色母粒（黑色和藍色）；PPR管材用色母粒（灰 色、綠色、白色、結紅色等）；燃氣管用色條料色母粒。其中給水用聚乙烯管材色母粒和 PPR管材用色母粒應該有衛生檢驗檢疫部門出具的 證明材料，符合 GB/T172191998生活飲用水輸配水設備及防護涂料的安全性評價標 準的要求。碳黑的主要作

23、用是屏蔽波長為290-400nm的紫外線光，防止紫外光穿透管材，致管材 老化。一般碳黑母料中還含有抗氧化劑，同時還能起到防止過早氧化的作用。三、聚丙烯PP1. 概述由一種分子單體聚合而成的大分子稱為均聚物；由二種或二種以上的分子單體聚合 而成的大分子稱為共聚物。均聚聚丙烯（PP-H）就是由丙烯一種分子單體聚合而成的均聚 物。而PP-B和PP-R則是由丙烯單體和乙烯單體聚合而成的共聚物。聚丙烯具有無毒、無味、耐高溫的特性，是很好的供水管材原料。但在低溫條件下聚 丙烯具有脆性易碎的缺點，因此國際上通過不同的方法改變其低溫脆性的缺點，研制出三 代三種類型的聚丙烯產品。六十年代初，科學家在聚丙烯中加入

24、抗沖劑，改良出第一代產品一一均聚聚丙烯，又名一型聚丙烯，代號：PP-H。（優點：剛性優良；但低溫脆性差）七十年代，科學家在丙烯內加入定量的PE原料，合成第二代產品一一嵌段共聚聚丙烯，又名二型聚丙烯，代號：PP-B。（優點：韌性好。有較好的低溫硬性）九十年代，科學家通過先進工藝研制出第三代產品 一一無規共聚聚丙烯，又名三型聚 丙烯，代號：PP-R。（優點：有較好的耐溫性，和長期的耐蠕變性能）用PP-R原料生產的管材耐熱性、抗衰老性均強于 PP-H、PP-B管材。PP-B管材一般 在水溫50C條件下使用。而PP-R管材可在連續通水水溫95C的情況下長期使用。但PP-R 原料目前國內很少生產，國際上

25、也僅有少數幾家，都集中在北歐諸國。PP-R管材與管件是歐洲上世紀80年代末，90年代初推廣應用的新型塑料管道產品，近年 來得到了較快的發展，使用量較多的國家有意大利，德國、丹麥、土耳其等。其中意大利使用 PP-R管材達3000萬米，約占歐洲總量的22%，占國內給水管使用量的2/3;在德國，銅管，鍍 鋅管年使用量逐年下降，塑料管材在建筑內飲用水系統中呈較快速度增長，尤其是在室內排水 管應用方面，由于PP-R具有良好的耐熱性和燃燒時不產生有害物，在新建筑中全部采用PP-R管材。各種管材各有優缺點，各有使用場合。根據文獻報道，堅硬性結垢是給水管網金屬管所獨 有的二次污染因素，因而塑料管及復合管在水質

26、要求較高場合優勢更明顯。在國外，使用PP R，交聯聚乙烯（PEX），鋁塑復合管相對來講更廣泛，它們均具有重量輕、耐銹蝕、不結垢、不滋 生細菌、使用壽命長等優點。在德國，各種塑料管材所占市場份額為前三名的是：PEX管占36%, PP R管占28%，鋁塑復合管占14%。2. PP R的結構和性能PP- R:無規共聚聚丙烯的結構式：CH3CH3CH2 CH2CH2)Z(CH2CH2 )y(CH2 CH2)二!P R是采用先進的氣相共聚法使乙烯單體在丙烯的分子鏈中隨機地均勻聚合（乙烯單體約占3%），因此既具有較好的低溫抗沖擊性能，又具有長期耐熱和耐壓性。PP- R的性能指標：（見下表）項目試驗參數值熔

27、體指數 MFR/g/min2.16Kg、200E0.35密度m g/cm320 CO.91屈服應力M Pa20 E21拉伸強度M Pa20 C4(彈性模量M Pa20 C00斷裂伸長率%20C、5mm/min800抗沖擊性能oC不斷線性膨脹系數K-1-41.5X 10導熱系數W/（m ?k）20 C0l233. PP-R管的特點PP-R管除具有塑料給水管的通用優點外，還具有以下特點： 無毒、衛生。它的原料是丙烯和乙烯單體共聚物， 其分子式中只有碳和氫兩種 元素，也沒有加入其他有毒的改性劑，衛生無毒。 PP-R管在生產、使用、廢棄全過 程中均不會對環境及人體產生不利影響，是真正的綠色管材。耐高溫

28、、高壓、保溫性能好。PP-R管的最高耐熱可達131. 3C,最高使用 溫度為95C,長期使用溫度可達70C,完全可以滿足常用的工業和民用生活熱水和空 調供回水系統。同時，PP-R管的導熱系數只有鋼管的1/200,具有良好的保溫和節 能性能，還可節省保溫材料的厚度。在規定的長期連續工作壓力下，管道輸送水溫可 達 95C。 安裝方便且是永久性的連接。同一牌號的PP-R給水管經熱熔連接后，連接處分子與分子完全熔合在一起，無明顯界面，整個管道連為一體，在無外力破壞及在 正常的工作范圍條件下真正實現 50年內不滲漏。）原料可回收。與其他的塑料給水管不一樣，PP R的廢料經清潔、破碎后可直接作為生產的原料

29、，不會造成環境的污染。 耐腐蝕、不結垢：可避免因管道銹蝕引起的水盆、浴缸黃斑銹跡之憂，可免除管道腐蝕結垢所引起的堵塞。 質量輕：比重僅為金屬管道的七分之一。 外形美觀：產品內外壁光滑，流體阻力小，色澤柔和，造型美觀。4. PP R管的應用領域 建筑物內的冷熱水管道系統； 食品、藥物生產輸送系統： 飲用水、純凈水供水系統； 中央空調供回水系統； 工業用水及化學物質輸送、排放。 壓縮空氣用管：5. 聚丙烯PP按分子結構的不同可分為：均聚聚丙烯（PP-H）嵌段聚丙烯（PP-B）無規共聚聚丙烯（PP-R）四、PVC材料及加工改性助劑1. PVC材料生產PVC塑料管材的基礎樹脂是聚氯乙烯樹脂（PVC），

30、聚氯乙烯是由氯乙烯單體聚合而成的聚合物，產量僅次于 PE居第二位。按合成方式的不同，PVC樹脂分為以下類型： 懸浮法樹脂：a、緊密型懸浮法樹脂 b、疏松型懸浮法樹脂懸浮法PVC分為PVC-SGI到PVC-SG8J種樹脂，其中數字越小，聚合度越大，分子量 也越大，強度越高，但熔融流動越困難，加工也越困難。（SG1聚合度最高，SG8聚合度最小）。加工硬制品時，一般不加或很少量加入增塑劑，所以做硬制品時用PVC-SG4PVC-SG5PVC-SG6 PVC-SG7 PVC-SG8型的樹脂。 本體法樹脂 乳液法樹脂PVC樹脂由于聚合中的分散劑的不同可分為疏松型 （XS）和緊密型（幻）兩種。疏松型粒 徑為

31、0. 1 0. 2mm表面不規則，多孔，呈棉花球狀，易吸收增塑劑，緊密型粒徑為0. 1mm 以下，表面規則，實心，呈乒乓球狀，不易吸收增塑劑。目前使用疏松型的較多。聚氯乙烯樹脂粉料粒子實際上是許多 PVC微細粒子以物理方式粘結在一起的聚集體， 這種粒子通常以聚合初期形成的尺寸僅為0.1 0.8卩m的原生初級粒子為基礎，含有若干由初級粒子聚合后尺寸為2-10卩m的聚集粒子所組成.PVC的性能：PVC樹脂為一種白色粉末，密度在 1.35 1.45g/cm3之間，表觀密度在30. 4-0 . 5g/cm。PVC 是一種非結晶、極性的高分子聚合物，軟化溫度和熔融溫度較高，純PVC 般須在160 210

32、C時才可塑化加工，由于大分子之間的極性鍵使PVC顯示出硬而脆的性能。而且，PVC分子內含有氯的基團，當溫度達到 120C時，純PVC即開始出現脫HCI反應， 會導致PVC熱降解。因此，在加工時須加入各種助劑對 PVC進行加工改性和沖擊改性，使 之可以加工成為有用的產品。視增塑劑含量大小可為軟、硬制品，一般增塑劑含量0-5份為硬制品RPVC、UPVC5-25份為半硬制品，大于25份為軟制品SPVC2. 加工改性助劑（1）增塑劑：增塑劑是PVC軟制品最重要的添加劑，軟質 PVC的性能很大程度上 取決于增塑劑的品種和用量。如在高溫下使用的電線電纜，通常選用耐熱增塑劑，在低溫 下使用的制品使用耐寒增塑

33、劑。軟質 PVC的耐候性、耐油性、耐溶劑性、遷移性、電絕 緣性等與增塑劑有密切的關系。增塑劑的性能要求:0與PVC的相容性:作為PVC的增塑劑，必須與PVC有良好的相容性。相容性不好的增塑劑，易于發生遷移現象而從制品表面析出，不僅失去增塑作用，而且影響制品的 外觀。 塑化溫度：軟質PVC的塑化是指與PVC經熔融形成均勻的材料的過程，塑化溫 度與PVC樹脂的型號、增塑劑的種類和用量，以及配方中其它助劑都有關系。一般來說， 相容性好、溶化能力強的增塑劑，塑化溫度較低。 增塑效率:不同種類的增塑劑，為使PVC材料達到同一硬度所需的用量是不同的， 以DOP的用量為基準，其它種類的增塑劑達到同一硬度所需

34、的相對用量，就稱為該增塑 劑的增塑效率。 耐久性：增塑劑的耐久性包括耐揮發性、耐遷移性、耐抽出性。一般來說，增塑劑的揮發主要決定于分子量大小，遷移性則與增塑劑和PVC和相容性有關。 其它性能：增塑劑的性能，還包括耐寒性、電絕緣性、阻燃性、耐霉菌性等。（2）熱穩定劑純的PVC樹脂對熱極為敏感，當加熱溫度達到 90C以上時，就會發生輕微的熱分解 反應，當溫度升到120 C后分解反應加劇，在150 C，幾分鐘內，PVC樹脂就由原來的白 色逐步變為黃色 一紅色一 棕色 一黑色。PVC樹脂分解過程是由于脫HCL反應引 起的一系列連鎖反應，最后導致大分子鏈斷裂。防止PVC熱分解的熱穩定機理是通過如下幾方面

35、來實現的。 通過捕捉PVC熱分解產生的HCI，防止HCI的催化降解作用。（鉛鹽類、金屬皂 類、及環氧類等）。 置換活潑的烯丙基氯原子。（金屬皂類、亞磷酸脂類）。 與自由基反應，終止自由基的反應。（有機錫類和亞磷酸脂）。 與共扼雙鍵加成作用，抑制共扼鏈的增長。 分解過氧化物，減少自由基的數目。有機錫和亞磷酸脂按此機理作用。 鈍化有催化脫HCI作用的金屬離子。同一種穩定劑可按幾種不同的機理實現熱穩定目的。2.1、鉛鹽類鉛鹽類是PVC最常用的熱穩定劑，也是十分有效的熱穩定劑，其用量曾占PVC熱穩定劑的70%以上。鉛鹽類穩定劑的優點：熱穩定性優良，具有長期熱穩定性，電氣絕緣性能優良，耐候 性好，價格低

36、。鉛鹽類穩定劑的缺點：分散性差、毒性大、有初期著色性，難以得到透明 制品，也難以得到鮮明色彩的制品，缺乏潤滑性，易產生硫污染。常用的鉛鹽類穩定劑有：a. 三鹽基硫酸鉛（簡稱三鹽），是最常用的穩定劑品種，主要用于PVC硬質不透明制品 中，用量一般27份。b. 二鹽基亞磷酸鉛（簡稱二鹽），二鹽基亞磷酸鉛的熱穩定性稍低于三鹽基硫酸鉛，但耐 候性能好于三鹽基硫酸鉛。c. 二鹽基硬脂酸鉛（不常用，具有潤滑性）。用于軟質PVC中。2.2金屬鹽類穩定劑a. 硬脂酸鋅b. 硬脂酸鎘，為一重要的透明穩定劑品種，毒性較大。c. 硬脂酸鉛，熱穩定性好，可兼做潤滑劑。d. 硬脂酸鈣，加工性能好、熱穩定能力較低，無硫化

37、污染，無毒，常與Zn皂并用。e硬脂酸鋇，無毒，長期熱穩定性好，抗硫化污染，透明。2.3有機錫類有機錫類為熱穩定劑中最有效的，在透明和無毒制品中應用最廣泛的一類，其突出優 點為：熱穩定性好，透明性好，大多數無毒。缺點為價格高，無潤滑性。有氣味。有機錫 類大部分為液體，只有少數為固體。可以單獨使用，也常與金屬皂類并用。有機錫類熱穩 定劑主要包括脂肪酸有機錫、馬來酸有機錫和硫醇有機錫三類。2.4有機銻類具有優秀的初期色相和色相保持性，尤其是在低用量時，熱穩定性優于有機錫類，特qi u別適于用雙螺桿擠出機的 PVC配方使用。有機銻類主要包括硫醇銻鹽類、巰基乙酸酯硫su o醇銻類、巰基羧酸酯銻類及羧酸酯

38、銻類等。2.5稀土穩定劑選材多為稀土氧化物和稀土氯化物為主，其氧化物和氯化物多為鑭、鈰、錯、釹等輕 稀土元素的單一體或混合體。2.6復合鉛鹽穩定劑這種復合助劑采用了共生反應技術將三鹽、二鹽和金屬皂在反應體系內以初生態的晶 粒尺寸和各種潤滑劑進行混合，以保證熱穩定劑在 PVC體系中的充分分散，同時由于與 潤滑劑共熔融形成顆粒狀，也避免了因鉛粉塵造成的中毒。2.7復合穩定劑復合穩定劑通常是將具有良好協同作用的兩種或多種穩定劑相配合而得到的液體或固體狀混合物。有 鋇-鎘-鋅穩定劑,鋇-鎘穩定劑,鋇-鋅穩定劑，鈣-鋅穩定劑，其中鈣- 鋅穩定劑主要用于軟質和無毒制品。復合穩定劑體系都包含有機輔助穩定劑、

39、抗氧劑和潤 滑劑，但各自的品種和數量都不同。（3）潤滑劑潤滑劑的作用是降低物料之間及物料和加工設備表面的摩擦力，從而降低熔體的流動 阻力，降低熔體粘度，提高熔體的流動性，避免熔體與設備的粘附，提高制品表面的光潔 度等。潤滑劑的分類：按潤滑劑的作用分類，分為 內、外潤滑劑。其主要區分是依其與樹脂的相容性大小。內潤滑劑與樹脂親和力大，其作用是降低分子間的作用力；外潤滑劑與樹脂的親和力小，其作用是降低樹脂與金屬表面之間的摩擦。 內外潤滑劑之分只是相對而言，并無嚴格劃分標準。在極性不同的樹脂中，內、外潤滑劑 的作用有可能發生變化。例如硬脂酸醇、硬脂酸酰胺、硬脂酸丁酯及硬脂酸單甘油酯對極 性樹脂（如PV

40、C及PA）而言，起內潤滑作用；但對于非極性樹脂（如PE、PP），則顯示外潤 滑作用。相反，高分子石蠟等與極性樹脂相容性差，如在極性PVC中用做外潤滑劑，而在PE、PP等非極性樹脂中則為內潤滑劑。在不同加工溫度下，內、外潤滑劑的作用也會發生變化，如硬脂酸和硬脂醇用于PVC 壓延成型初期，由于加工溫度低，與 PVC相容性差，主要起外潤滑作用；當溫度升高后， 與PVC相容性增大，貝U轉起內潤滑劑作用。 液體石蠟：俗稱白油，為無色透明液體，可用作 PVC的透明性外潤滑劑，用量為0. 5份左右，用量大會嚴重影響上色。固體石蠟，又稱為天然石蠟，白色固體，可用作 PVC的外潤滑劑，用量為0. 1 1. 0份

41、，用量太大會影響透明度。 微晶石蠟，又稱為高熔點石蠟，外觀為白色或淡黃色固體，因結晶微細而稱為微晶石蠟。潤滑效果和熱穩定性好于其他石蠟。在PVC中用量較小，一般為0. 1-0. 3份。 低分子量聚乙烯，又稱聚乙烯蠟，外觀為白色或淡黃色固體粉末，透明性差，可 用于PVC擠出和壓延加工外潤滑劑，用量一般為 0. 5份以下。 氧化聚乙烯蠟，為聚乙烯蠟部分氧化產物，外觀為白色粉末。有優良的內、外潤 滑作用，透明性好，用量在 0.2-1.0份。0. 5 氯化石蠟，與PVC相容性好，透明性差，與其他潤滑劑并用效果好，用量份以下為宜 單硬脂酸甘油酯，外觀為白色蠟狀固體，為 PVC優良內潤滑劑，對透明性影響

42、小，加入量低于1. 5份，可與硬脂酸并用。（4）加工助劑和改性劑為了改善硬PVC塑料的加工性能，提高加工過程中的塑化質量，以及進一步改善硬 PVC制品的沖擊性能強度，需要加入適當的加工助劑，改性劑或其它添加劑。4.1加工助劑的作用：加工助劑是可以改善樹脂加工性能的助劑，其主要作用方式有 三種：促進樹脂熔融、改善熔體流變性能及賦予潤滑功能。a. 促進樹脂熔融：PVC樹脂在加熱的狀態下，在一定的剪切力作用下熔化時，加工改 性劑首先熔融并粘附在PVC樹脂微粒表面，使PVC粘度及摩擦增加，從而有效地將剪切 應力和熱傳遞給整個PVC樹脂，加速PVC熔融。b. 改善熔體流變性能：增加 PVC熔體的粘彈性，

43、從而改善離模膨脹和提高熔體強度 等。c. 賦予潤滑性：加工改性劑與PVC相容部分首先熔融，起到促進熔融作用；而與PVC 不相容部分則向熔融樹脂體系外遷移，從而改善脫模性。4.2常用加工改性劑-ACRACR為甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸酯、苯乙烯等單體的共聚物。除可用做加工助劑外，還可用做沖擊改性劑。我國的ACR可分為ACR201、ACR301和ACR401、ACR402幾種。ACR加工改性劑的重要作用是 促進PVC的塑化，縮短塑化時間，提高熔體塑化的均勻性， 降低塑化溫度。在PVC硬制品中一般使用ACR的用量為1. 5-3份。4.3抗沖改性劑高分子材料改性的一個重要內容是改善其耐沖擊性能，PVC樹脂

44、是一個極性非結晶性 高聚物，分子之間有較強的作用力，是一個堅硬而脆的材料；抗沖擊強度較低。加人沖擊 改性劑后，可以很大程度上提高 PVC的抗沖擊能力。常用的品種有CPE （氯化聚乙烯）、EVA （乙烯和醋酸乙烯的共聚物）、ACR （甲基丙 烯酸甲酯、丙烯酸酯等單體的共聚物）。4.4光穩定劑光穩定劑的作用是防止和延緩其塑料的分解和老化，延長塑料制品使用壽命。 光屏蔽劑：如鈦白和碳黑，可阻擋紫外線進入材料內部，以阻止聚合物的光降解。淬滅劑：品種有光穩定劑2002、光穩定劑1084等。自由基捕捉劑：是一種高效的光穩定劑，它捕捉光降解分解出的自由基，終止降 解反應的進行。一般使用在 LDPE農膜中。品

45、種主要有：光穩定劑 GW-540、GW544、 CW-310、BW 10LD、光穩定劑744、光穩定劑622、光穩定劑944等。4.5填料填料的主要作用是提高某種性能和合理降低成本。 碳酸鹽類 主要為重質碳酸鈣、輕質碳酸鈣和活性碳酸鈣。一般在PVC塑料使用的 是活性輕質碳酸鈣，粒徑為 300目一700目。 其他類：金屬氧化物、金屬粉 、含硅化合物、纖維類、硫酸鹽類（硫酸鋇、硫酸鈣、鋅鋇白等）第四部分：與各種管材有關的標準各標準內容另附（包括）GB/T13663-2000GB15558.1-2003GB/T18742.2-2002GB/T5836.1-2006第五部分：產品工藝控制與質量要求一、

46、工藝流程1. PVC的工藝流程PVC的工藝流程如下圖所示:表示關鍵工序配料工序是決定產品質量和生產成本的重要工序，不僅關系到生產能否正常進行，而 且威脅設備的安全。配料的準確程度是產品質量的決定性因素，因此配比必須準確。塑化熔融工序是整個工藝流程中控制的關鍵工序，主要控制熔體溫度，熔體壓力和主 機電流三個重要參數。是決定產品質量和設備安全的重要控制環節。2. PE、PP-R的工藝流程血表示關鍵工序二、工藝的控制1溫度的控制1.1塑料熔融過程中能量的獲得塑料熔融過程中能量的獲得方式有兩個途徑，在啟動螺桿的之前，設備從冷態經加熱裝置進行加熱，使機筒、螺桿和模腔及螺槽內的料的溫度逐漸上升到工藝溫度，

47、達到工藝 要求，這一時段的熱能量主要由加熱裝置提供； 在剛剛啟動主機的時候，螺桿的轉速較低, 機筒內的物料相互剪切產生的應力小，由剪切產生的熱能仍不足以提供物料熔融所需要的全部能量，仍然需要外部加熱裝置提供部分能量；當螺桿的旋轉達到一定的速度后，機筒 內物料與物料之間產生高速摩擦運動、物料與螺桿之和物料與機筒之間也產生高速的剪切 運動，由剪切產生大量的熱能。這時外部的加熱裝置只需要克服環境中的熱量損失，必要 時還要把剪切產生的大量熱能向環境中排放，主要通過冷卻風機來實現。1.2 PVC加工溫度的分布及曲線PVC對溫度極其敏感，而且分解溫度在黏流態溫度附近， 因此對加工溫度的控制增加 了難度。對

48、溫度的設置更要適當，否則很難保證產品的質量。在螺桿的輸送段，需要較高 的溫度，保證物料在抽真空之前成塊狀，否則粉沫料將被吸入真空系統并將對真空系統的 管路造成堵塞，無法正常生產。通過輸送段吸收了大量的熱量之后，加之剪切應力產生的 熱量，在螺桿的壓縮段所需要的溫度有所減少。 當物料被推送到均化段后，已經基本塑化, 大部分物料成黏流態，這時只需要提供保證物流動的溫度即可。自合流芯至口模方向的溫 度可適當提升，以保證物良好的延展性。基本溫度設置如下：機筒一 機筒四區：185土 5C 170 ± 5C合流芯：165土 5C機頭一區機頭五區：170± 5C 190± 10C

49、可用下圖表示：注：以上溫度的設置，根據不同的設備和不同配方不能一概而論，僅參考1.3 PE、PP-R加工溫度分布及曲線PE和PP-R的加工溫度的范圍比較寬，視設備和模具的不同，其溫度的控制不盡相同， 即使是用同一種原材料，國外的先進的設備通常在180 190C就能達到質量要求，而國內 的設備一般都要將溫度高得高一些，否則制品的表面表現得很粗糙。即便如此也要遵循以 下原則：PE的加工溫度不能超過220C, PP-R的加工溫度不能超過230C,否則將導致 材料的分子鏈斷裂，材料的性能下降。下料口（輸送段）的溫度是否合理，決定了產品的質量和設備的使用壽命。如果該段 的溫度過低，將增加主電機的負荷。如

50、果設置過高則物料過早軟化，沒有推動力，螺桿處 于供料不足狀態，會導致生產不正常。常規表現為擠出量下降或不穩定。所生產的制品也 不密實。視設備的不同，一般控制在 110-120 C之間為宜。如上圖所示，從機筒一區開始，溫度一般從170C左右開始逐漸往上加，至口模段一般為215C左右。2主機電流的控制主機電流反映的是螺桿里物料的多少的情況，一般來說，電流大的時候螺桿的螺槽內 被物料所填滿，這時的塑化效果最佳，產品的質量好，產量大。電流小的時則相反。對于 PVC粉末料，主機電流達到額定電流的 7075%時，產量最高，塑化效果最好。因此，在 生產過程中應當將電流控制在此范圍內。實踐和經驗證明，除了螺槽

51、內的物料的多少外，熔體的壓力也對主機電流有影響，但 不是很明顯。另外，螺桿的裝配質量也會使主機電流受影響。根據實際情況，比如PVC破碎料的比例、粒徑等因素，可用以下方法控制主機的電 流：PE可以通過調整下料口的溫度實現電流的控制，也可以通過調節下料口的大小來控 制。PVC可以通過下料電機的速度、溫度、合流芯的大小來控制主機的電流。3熔體壓力的控制熔體壓力反映的是機頭的模腔內的物料對螺桿的反作用力。熔體壓力越大，則證明機 頭的模腔內的物料對對螺桿的反作用力越大。相反，當壓力小于正常值時，證明機筒內的 物料對模腔內的物料的推力不足，或是模腔內的阻力減小了，例如：溫度過高、機頭損壞 后漏料等。熔體壓

52、力的控制一般可通調節主機的速度和整機的溫度來實現。也可以通過配 方的調整來實現。4影響擠出的因素和控制4.1熔體流動理論熔體的幾種流態： 正流，熔體沿螺槽向機頭方向向前流動。它是熔體的主要流動 方式，是決定擠出量大小的主要因素，是由于螺棱與機筒相對運動而形成的。 逆流，熔體的流動方向與正流相反的流動叫逆流。是由于機頭多孔板等組件的阻 力造成的，逆流一定程度上減少了擠出量，它隨機頭的壓力的變化而變化。 橫流，又稱為環流。是熔體垂直于螺槽的流動。生產中，這種流動對擠出量的影 響并不大，在工藝控制中一般不予考慮。 漏流，漏流也是由于機頭內的壓力引起的流動。正常情況下，擠出機機筒與螺桿的間隙很小，對擠

53、出量的影響不大，但當機筒磨損后，漏流量Ql與機筒和螺桿間隙S的三次方成正比。層流，層流主要出現于高黏度材料的擠出過程中。它是物料塑化不好的一種表現， 體現螺槽的底部流動速度慢，而螺槽的表面流動速度快，形成速度差，從而導致層流的出 現。層流在聚烯烴材料的擠出中很少出現。以上五種流態如下圖所示：漏流層流方向表示流向擠出過程中塑料的流動機理塑料沿螺槽向前移動，經歷著溫度、壓力、狀態的變化。這種變化在螺桿各段是不一 樣的。根據塑料的變化情況，通常把螺桿工作部分分為三段：加料段、壓縮段、均化段。 加料段（輸送段）：塑料在加料段還是固體狀態，這一段的作用主要是接受來自料 斗的塑料并將其送到壓縮段，因此螺槽

54、容積可維持不變，一般是等深等距。通常加料段的 螺槽不會被塑料全部填滿，其填充程度與塑料的形狀，干濕程度，加料裝置有關。加料段 第一個作用就是為塑料（粒狀固體）提供軟化溫度，其次是以螺桿的旋轉與固定的料筒之 間產生的剪切力，實行對軟化塑料的破碎，而最主要的是以螺桿的旋轉產生足夠大的連續 而穩定的推力和反向磨擦力，以形成連續而穩定的擠出壓力，進而實現對破碎的塑料的攪 拌與混合，并初步實行熱交換。因此，塑料在此階段雖只發生破碎和軟化，并未發生物態 的轉變，但在擠出過程中這段卻是重要的，它產生的推力是否連續均勻穩定，剪切應變率 的高低，破碎與攪拌是否均勻都直接影響著擠出的質量和產量。 壓縮段（熔融段）

55、：壓縮段接受由加料段輸送過來的松散料。在此，塑料受到了較 高溫度的熱作用，這時的熱源，除外加熱外，螺桿旋轉的摩擦熱也在起作用，由于螺紋深 度相對減小，使得熱作用更為顯著，而來自加料段的推力和來自均壓段的反作用力也在此 區域對塑料同時產生作用。這個作用的結果是在塑料的前進中形成為與主流反向的回流，這回流產生在螺槽內以及螺桿與套筒的間隙之間，這一回流的產生不但使物料進一步均勻混合，而且使塑料熱交換作用加入，達到表里熱平衡，由于在此階段的作用溫度已超過塑 料的流變溫度，加之作用時間已長，致使塑料發生了物態的轉變，即由固態轉為粘流態（可 塑態），此時塑料分子發生了根本的改變，分子間張力極度松弛，若為結

56、晶性高聚物，則 其晶區開始減少，無定形區增多。除組成中的特高分子量而外，主體完成了塑化，即所謂 的“初步塑化”。同時在壓力作用下，排除了固態物料中所含的氣體，實現初步壓實。 均化段（計量段）：均化段把壓縮段送來的熔融塑料進一步塑化均勻，最后使料流 定量定壓由機頭模口均勻擠出。因而均化段也常稱為計量段。來自螺桿的推力和來自機頭 處的反作用力使塑料在此階段所受的徑向壓力和軸向壓力最大，這種高壓作用，能使含于 塑料內約占其總體積50%勺氣體排出，并使膠層壓實致密。在此段，由于高溫、高壓的作用，使得經過熔融段未能塑化的高分子在此段完成塑化，從而最后消除“顆粒”，而使塑料塑化充分均勻。塑料熔融理論由料斗進入螺槽的顆粒狀固體塑料，經過固體輸送區被壓緊成因體床，固體床在螺槽 內向前推進過程中，與機筒表面接觸的塑料由于機筒子的熱傳導和摩擦熱的作用，首先開始熔化，形成一層熔體膜。當熔體膜的厚度超過機