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塑料波纹管的生产缺陷问题

来源:塑料波纹管生产厂家 作者:塑料波纹管生产厂 发布日期:2018-01-04

  影响塑料波纹管成型质量的因素

  

一、原料及配方

  塑料波纹管的配方设计要依据波纹管的性能、结构、用途、助剂与树脂的相容性、各类助剂间的相互影响和协同效应,以及成型设备的特点,综合各方面的成型因素,进行树脂型号及各种添加助剂的选择[3]。

  塑料波纹管的生产缺陷问题1

1.1 树脂原料的选择

  生产塑料波纹管的主要树脂原料为聚氯乙烯(PVC),此外,随着生产工艺、设备的不断改进,聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、可溶性聚四氟乙烯(PFA)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚酰胺(PA)以及聚氨酯弹性体(PU)等几乎所有的热塑性塑料都可以用来生产不同用途的波纹管。在选择树脂时,应结合制品的使用性能和成型工艺要求,重点关注下列指标:聚合度、表观密度、挥发物、杂质、热分解温度[4]。

  

1.2 助剂的选择

  稳定剂

  对于热敏性树脂在成型过程中加入适量的稳定剂是必须的。当同时选用几种稳定剂时,应注意它们之间的协同效应。另外还要注意稳定剂的用量,过量的稳定剂会使塑料熔体的流变性变差。

  润滑剂

  在配方中加入合适的润滑剂,不仅能改善树脂的成型性能,而且由于流动性的提高,还可以减少树脂的热分解,同时还能够改善制品表面的光泽及其他物理力学性能。在选择润滑剂时应特别注意与树脂的相容性以及内外润滑剂润滑作用的平衡[2]。

  增塑剂

  其作用为降低聚合物熔融黏度和熔融温度,增加可塑性和流动性,使制品具有柔韧性。经过增塑的聚合物,虽然制品脆性有明显改善,而且也提高了柔顺性和伸长率,但是其硬度、拉伸强度、弹性模量等均会有所下降。

  着色剂

  首先,着色剂的加入应根据塑料在配制和成型过程中的具体情况而定。例如在成型 PVC波纹管时,由于PVC会在成型过程中释放出 HCl,故不宜选用对酸敏感的镉红、群青等;其次,所选用的着色剂还应与树脂相容性良好,能均匀分散于树脂中;第三,要考虑对成型机械和模具的影响。在塑料熔融及成型的过程中,含着色剂的塑料或着色剂自身在模头或模具表面上的沉积物会导致制品表面产生缺陷,使挤出物的截面发生变化,甚至产生废品。另外,着色剂对制品成型还有一定的影响,特别是对于结晶性树脂,其影响更为明显。

  填料

  填料的增加虽然可以提高制品的冲击强度和断裂伸长率,但却会降低制品的拉伸强度和弯曲弹性模量,大量加入时还会降低成型性能,磨蚀设备,影响制品表面光泽。填料的粒度大小对制品的力学性能也有很大的影响。塑料波纹管壁薄,管模间隙小,机头阻力大,一般不宜在配方中加入影响物料流动性能的填料,但是为了提高波纹管的刚性和强度,同时降低生产成本,常选用经过处理的活性碳酸钙或酞酸酯偶联剂处理的碳酸钙作为填料[1]。

  其他助剂

  在波纹管的生产中,特别是双壁波纹管,要求具有很高的冲击强度,故大多采用在配方中加入冲击改性剂的办法。冲击改性剂的加入可以提高制品的冲击强度、断裂伸长率等韧性指标,但拉伸强度、弯曲弹性模量等刚性指标下降。

  

二、生产设备

  生产塑料波纹管的设备有挤出机、机头或模具、波纹成型装置及其他辅助设备等。

  

2.1 挤出机

  生产塑料波纹管的挤出机有单螺杆挤出机和双螺杆挤出机。一般只有在生产PP、PE、PVC单壁波纹管以及生产PE、PP双壁波纹管时使用单螺杆挤出机。单螺杆挤出机在混合效果及输送效果方面均不及双螺杆挤出机,但其成本较双螺杆挤出机低得多。现在一般都采用双螺杆挤出机,双螺杆挤出机是靠两螺纹啮合的位移原理输送物料,没有压力回流,可直接由粉料挤出波纹管,省去了造粒工序,节省了费用。另外,粉料的加入量是靠液压无极变速器调节的,可以保证成型时熔体压力、制品截面尺寸的长期稳定性。作为塑化、输送物料和提供成型压力的挤出机决定着物料的塑化效果、混合程度、温度的均匀性和挤出压力的稳定性等。塑化效果对制品的内在质量和外观光泽均有很大的影响;混合程度会影响制品各点的性能均匀性;挤出物温度不均匀,容易使制品尺寸不均、变形,甚至造成局部过热分解,降低制品的性能;挤出压力的波动会引起制品的尺寸波动、生产不稳定,甚至出现制品被卡死或被拉断的现象。

  

2.2 机头或模具

  波纹管挤出机头与普通管材机头结构相似,只是波纹管机头口模间隙小,口模长厚比大,另外还有一段加长但不加热的口模。图1为典型的双壁波纹管机头结构图。从图1中可以看出,双壁波纹管机头比较复杂,其管壁流道特别长,间隙也特别小,在挤出成型中不但物料的热稳定性要好,而且内外润滑剂的配比与剂量都要合适,尽量避免熔体破裂[5]。

  

2.3 塑料波纹管的波纹成型装置

波纹成型装置主要由成型模具、传动装置和控制系统三部分组成。成型模具是由数十对哈夫定型模块组成,对开的方式可以是上下的,也可以是水平方向的。定型模块以履带式分别固定在两条传动带上,当传动装置带动模具转动时,上下(或水平)模块重复进行开合动作。模块闭合构成圆形管子的成型腔,模块打开可以使制品脱模。图2为波纹成型模块工作运行示意图。从图 2中可以看出,波纹成型装置同时具有成型波纹和牵引管材的作用[7]。波纹成型装置的关键就是成型模块运行轨道的确定。先获得精确的波纹成型轨迹,然后按照这一轨迹组合模块,从而能够使成型装置正常工作,以达到最终的质量要求[8]。当变化产品规格时,可以更换相应规格的定型模块。

  

2.4 辅助设备

  辅助设备包括混料系统、振动筛、定长切割机、扩口机等。对于波纹管来说,混料完的干混料必须过筛。因为在混料时,高速搅拌机不可能将原料中的水分及挥发物完全排干净,混料时有黏锅现象并形成一些锅垢,锅垢在挤出时不易塑化,造成管材被吹破,影响管材的强度。同时也应防止混合时焦粒进入挤出机而发生分解反应,影响制品表面质量。另外,筛孔数目及大小要适中[9]。

  塑料波纹管在生产过程中产生质量缺陷的原因包括原料、配方、设备及工艺等多个方面,要排查、克服这些缺陷,需要对挤出成型的机理、各种助剂在成型中所起作用有较深入的了解,同时要熟悉设备和模具的性能,掌握成型加工工艺。

为了克服塑料波纹管的生产缺陷问题,一定要选择专业的塑料波纹管生产厂家

塑料波纹管的生产厂家

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