一种薄壁高抗冲PVC管材的生产方法与流程

本发明涉及材料加工技术领域，尤其涉及一种薄壁高抗冲PVC管材的生产方法。

背景技术：

PVC管材是由聚氯乙烯树脂与稳定剂、润滑剂等加工助剂配合后挤出成型的管材，是最早得到开发应用的塑料管材。PVC管材因具有抗腐蚀能力强、易于粘接、价格低、质地坚硬等特点，在市政给排水、工业给排水、民用给排水、节水灌溉等系统的应用较为广泛。

PVC属于非结晶型的无定形塑料，由于分子链中含有氯元素具有较大的极性，因此其柔韧性和抗冲击性能较PE、PPR管材差，同时随着煤化工的兴起，PE等聚烯烃原料价格受到极大冲击，因此近年来在一些传统的PVC管道领域，PVC管材被PE和PPR管材替代的势头明显上升，极大程度地充斥着PVC管材的市场份额。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种成本低廉、效果显著的薄壁高抗冲PVC管材的生产方法。

为解决上述问题，本发明所述的一种薄壁高抗冲PVC管材的生产方法，包括以下步骤：

⑴按常规方法配制聚氯乙烯混配料；

⑵将所述聚氯乙烯混配料加入到挤出机的料斗中，启动传动装置；

⑶所述聚氯乙烯混配料由所述挤出机的螺杆料筒熔融塑化后，通过挤出机机头挤出成型为管坯；

⑷所述管坯在牵引机的作用下通过内部中空的双轴拉伸芯模进行管坯轴向、周向双轴拉伸，当所述管坯在通过所述双轴拉伸芯模的前端时内壁与芯模之间形成一个空腔；

⑸将通过气动油雾器处理后带有硅油的压缩空气流经所述挤出机机头中的进气口、芯棒内压缩空气流道和所述双轴拉伸芯模中压缩空气进气孔进入所述空腔，并对所述管坯内部进行冷却；同时，该管坯外部由冷却水环喷出水雾对所述管坯进行冷却，使所述管坯外表面温度降为125~140℃；

⑹所述带有硅油的压缩空气进入所述空腔后流经双轴拉伸芯模中的压缩空气排气孔由管材内部排放到外界；

⑺所述管坯通过所述双轴拉伸芯模末端后进入真空定径箱的定径套进行快速冷却定型，最后成型得到薄壁高抗冲PVC管材。

所述步骤⑶中的挤出机机头中设有分流锥和口模；所述分流锥上设有所述进气口；所述口模末端上设有隔热板。

所述步骤⑷中的空腔呈圆环状，其厚度为2~5mm。

所述步骤⑷中的双轴拉伸芯模的前端在周向上均匀分布4个φ6~12mm压缩空气进气孔，其中部在周向上均匀分布8个φ2~8mm压缩空气排气孔；所述压缩空气进气孔与所述压缩空气流道相通；所述压缩空气排气孔由管材内部连通至外界。

所述步骤⑷中的双轴拉伸芯模通过螺纹与芯棒连接，并设有密封垫。

所述步骤⑸中的压缩空气气压为0.04~0.08MPa。

所述步骤⑸中的冷却水环（8）的水压为0.015~0.04MPa。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、本发明管坯与双轴拉伸芯模之间形成空腔，由于压缩空气的通入可以使管坯内部均匀快速的冷却，同时由于压缩空气中经气动油雾器带入的硅油可使管坯与芯模间有良好的润滑性，可有效防止管坯粘模，提高管材生产效率和降低牵引机负荷。

2、本发明双轴拉伸芯模前端和中部分别设有进气孔和排气孔，可使通入管坯与芯模间空腔的压缩空气良好流体，但由于排气孔孔径较进气孔孔径小，可有效增强空腔内气压，迫使管坯形成周向拉伸的趋势，有效提高了芯模拉伸效率和可靠性。

3、本发明中管坯在通过双轴拉伸芯模中的锥形部分时让管坯产生轴向和周向的拉伸变形，使管坯壁厚降低同时PVC树脂大分子在管材周向上有一定的取向度，增强管材抗冲击性能。

4、本发明中管坯通过双轴拉伸芯模末端的平直段可以有效阻止管坯收缩，同时冷却水环所喷出的水雾对管坯进行持续冷却可以有效减少分子链的解取向。

5、本发明提供的PVC管材生产方法可有效降低产品壁厚，提高产品性能，且成本低廉、易于实施。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

图1为本发明的示意图。

图2为本发明中双轴拉伸芯模的示意图。

图中：1—传动装置；2—料斗；3—螺杆料筒；4—分流锥；5—挤出机机头；6—隔热板；7—管坯；8—冷却水环；9—双轴拉伸芯模；10—真空定径箱；11—牵引机；12—进气口；13—压缩空气流道；14—芯棒；15—口模；16—压缩空气排气孔；17—螺纹；18—密封垫；19—压缩空气进气孔；20—空腔。

具体实施方式

如图1~2所示，一种薄壁高抗冲PVC管材的生产方法，包括以下步骤：

⑴按常规方法配制聚氯乙烯（PVC）混配料。

⑵将聚氯乙烯（PVC）混配料加入到挤出机的料斗2中，启动传动装置1。

⑶聚氯乙烯（PVC）混配料由挤出机的螺杆料筒3熔融塑化后，通过挤出机机头5挤出成型为管坯7。

其中：挤出机机头5中设有分流锥4和口模15；分流锥4上设有进气口12；口模15末端上设有隔热板6。

⑷管坯7在牵引机11的作用下通过内部中空的双轴拉伸芯模9进行管坯7轴向、周向双轴拉伸，实现PVC管材的薄壁和高抗冲性能；当管坯7在通过双轴拉伸芯模9的前端时内壁与芯模之间形成一个呈圆环状、厚度为2~5mm的空腔20。

其中：双轴拉伸芯模9的前端在周向上均匀分布4个φ6~12mm压缩空气进气孔19，其中部在周向上均匀分布8个φ2~8mm压缩空气排气孔16；压缩空气进气孔19与压缩空气流道13相通；压缩空气排气孔16由管材内部连通至外界。

双轴拉伸芯模9通过螺纹17与芯棒14连接，并设有密封垫18。

⑸将通过气动油雾器处理后带有硅油且气压为0.04~0.08MPa的压缩空气流经挤出机机头5中的进气口12、芯棒14内压缩空气流道13和双轴拉伸芯模9中压缩空气进气孔19进入空腔20，并对管坯7内部进行冷却和减少管坯7与双轴拉伸芯模9间的摩擦；同时，该管坯7外部由冷却水环8喷出水压为0.015~0.04MPa的水雾对管坯7进行冷却，使管坯7外表面温度降为125~140℃，可以有效减少分子链的解取向。

⑹带有硅油的压缩空气进入空腔20后流经双轴拉伸芯模9中的压缩空气排气孔16由管材内部排放到外界，使压缩空气得以持续供给。

⑺管坯7通过双轴拉伸芯模9末端后进入真空定径箱10的定径套进行快速冷却定型，最后成型得到薄壁高抗冲PVC管材。