年产1000吨埋地排污管材车间工艺设计说明书(6)
1.2.3 设计所需解决的问题
在设计之前需要查阅该制品的各项性能指标，如国际标准、国家标准、行业标准和企业标准等，以此为设计依据来选择树脂、助剂和成型工艺。另外国情、省情、地域情和俗情等因素也需予以考虑。其次使用温度、湿度、压力、化学介质、电磁场、灰尘等环境也要考虑到。然后对制品在运输、施工、使用当中可能会出现的问题也必须了解，以便在配方中进行某些调整，以适应这些变化。最后注意用户对制品性能、厚度、结构和质量的要求，掌握市场变化。
在PVC-U双壁波纹管的配方设计时，要解决操作温度高，受热时间长，机头模具复杂、流道长、管壁薄等问题，这就要求物料要有很高的热稳定性、流动性，而管材必须具有良好的物理力学性能就得要求物料要有很强的抗冲击性。这些都是需要在设计时解决的问题。
由于塑料制品的成型方法很多，要求学习各种成型工艺及其设备的特点，机头和模具的结构。另外，需要根据物料在成型设备中的受力行为、熔融过程、受力方式、受力过程、停滞时间、流变行为等来设计适应该设备的配方。要求考虑加工树脂的流变性能及制品最终质量要求，综合各方面工艺加工因素，进行树脂型号及各种添加助剂的选择。
1.3 设计产品的规格
表 1.1 产品规格
刚度等级 公称外径 长度 壁厚 长度偏差
4KPa 160mm 3m 4mm +20mm -10mm
2 配方设计及成型方法的确定
2.1 配方设计
塑料配方的主要组成成分是合成树脂。有些合成树脂可以单独成型塑料制品，有些合成树脂则必须加入一些添加剂才能塑造成型塑料制品。这些添加剂有填料、增塑剂、稳定剂、着色剂、发泡剂、成核剂、防老剂、润滑剂等。
2.1.1 塑料管道用PVC树脂
PVC树脂是由氯乙烯(VC)单体聚合而成的，含结晶度5％~10％的热塑性无形高聚物。分子量大小不同，可将PVC分成通用型和高聚合度型两类。通用型平均聚合度为350~1500范围；高聚合度型的平均聚合度大于1700以上。PVC可以不添加增塑剂制成硬质制品(PVC-U)也可以增加相当的增塑剂制成软质制品(PVC-S)。
PVC工业化生产方法主要有悬浮法、乳液法、微悬浮法和本体法。其中以悬浮法为主，占75%左右。微悬浮法糊树脂和本体法是两种新兴的聚合工艺，各占10%左右。
（1） 悬浮法PVC
悬浮法PVC树脂为白色无定形粉末，其颗粒形态有疏松型（XS型）和紧密型（XJ型）。颗粒形态的不同取决于悬浮剂，悬浮剂选用聚乙烯醇得疏松型，选用明胶时则得紧密型。
疏松型的树脂多孔、呈棉花球样，表面不规则，易吸收增塑剂，粒径较大，颗粒直径一般为50~100um,吸收速度，吸收量多，容易塑化，成型加工性好；但在同样配方、同样工艺条件下，制品强度略低于紧密型树脂。
紧密型的树脂表面规则，像乒乓球那样，颗粒直径一般为5~10um,粒径较小，不易吸收增塑剂，不太容易塑化，成型加工性稍差些；但从制品强度看，相对略高于同样配方、同样工艺条件下的疏松型树脂。
（2） 树脂选择的考虑因素
国内PVC树脂型号以聚合度来决定用途。而聚合度可以互相换算K值和粘度。表2.1为PVC树脂聚合方法的比较；表2.2为PVC树脂型号、K值、聚合度及用途。
为了便于成型温度控制、塑化均匀，获得质量控均匀的制品，成型加工中一般希望PVC相对分子质量的分布窄一些。否则，在相对分子质量较低的组分已经塑化完成时，相对分子质量过高的组分却未完全塑化，影响制品的外观质量和力学性能。
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