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CPVC電力護套管材料及配方組成
(1)混料工藝
混料工藝有二個要求:一是投料次序,二是混料溫度。
通常情況下,按次序投料可以獲得更好的混料效果。它可以使用量較少的組分充分得到利用。其順序依次為:CPVC樹脂、穩(wěn)定劑、加工助劑、填充料、潤滑劑等等。如配方中含有液狀組分,應(yīng)先將液狀組分與CPVC樹脂混合,其次再依次投入其它組分。
混料溫度的設(shè)定對CPVC物料的混合質(zhì)量起到至關(guān)重要的作用。高速攪拌時的混料溫度的提高應(yīng)該完全依靠物料在缸內(nèi)高速運動而產(chǎn)生,而不能采用外部加熱裝置。低速冷拌的溫度設(shè)定要保證以的冷卻時間獲得理想的混合物料。以提高工效,減少生產(chǎn)成本。
(2)擠出工藝
上文中已指出,CPVC樹脂是由PVC氯化改性而成的,隨著其氯含量的增加,其分子結(jié)構(gòu)也發(fā)生了變化,三個主要鏈節(jié)中的第二類鏈節(jié)[CHCl-CHCl]增加,并生成第三類鏈接[CH2-CCl2],隨之,CPVC的極性提高,耐熱性、剛性等機械性能也進(jìn)一步提高,但抗沖性能下降,脆性增大,流動性下降,粘性增加。顯而易見,CPVC材料的擠出工藝,實質(zhì)就是配方工藝,它要求配方能夠?qū)崿F(xiàn)保存CPVC材料的優(yōu)良性能而減少不良性,其關(guān)鍵在于克服它的難加工性。如提高熱穩(wěn)定性,降低粘度,增加流動性,提高抗沖性能。所選用的輔助材料及用量應(yīng)考慮能不降低它的優(yōu)良性能。
優(yōu)秀的硬質(zhì)CPVC擠出加工配方,其工藝參數(shù)與擠出硬質(zhì)PVC材料基本相同,但同時又要保證制品能符合相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)。
PVC與CPVC的差別在哪里?
一、材料特性:
PVC是由單體(VCM)聚合而成,PVC材料具有無毒,抗老化及耐酸堿的特性,因此非常適合用于化工管道之使用。而以PVC原料加入一定量的固體添加劑(無增塑劑)組成的混合物,稱之為硬質(zhì)聚(簡稱UPVC)。
CPVC是由聚(PVC)再次氯化改性而成的高分子材料, PVC樹脂經(jīng)過氯化后,氯含量由 56.7% 提高到 63-69%,使化學(xué)穩(wěn)定性增加,從而提高了材料的耐熱性、耐酸、堿、鹽、氧化劑等的腐蝕;其熱變形溫度和機械性能均高于UPVC許多。因此, CPVC 是工業(yè)管道的工程材料之一。
與PVC的區(qū)別
1、氯含量不同
PVC(聚)氯含量:56%
CPVC(氯化聚)氯含量:67%
2、維卡溫度(熱變形溫度):測性度,維卡溫度越高則性能越好
一般CPVC和PVC的維卡溫度:
PVC:維卡溫度為71-75℃
CPVC:維卡溫度為100-125℃
管子 維卡溫度 110℃ JC --701 原始材料CPVC維卡溫度為124℃-128℃
管件 維卡溫度 103℃ ZS --601 原始材料CPVC維卡溫度為121℃-125℃
管件加工流動性(流變性)要求比管子高,通過添加助劑來調(diào)節(jié),其維卡溫度比一般管子偏低。
3、落錘試驗測強度 高于普通PVC2倍或以上
4、抗水壓試驗 高于普通PVC
氯化聚(PVC—C)管材的配方
1、熱穩(wěn)定劑
CPVC樹脂在加工過程中較PVC更容易分解,因此需要加入比PVC更多的熱穩(wěn)定劑,試制時,可以按照PVC加入量的1.5~2.5倍加入,然后再根據(jù)試制情況適當(dāng)增減,總的原則是:熱穩(wěn)定劑不得添加過多,否則會影響CPVC樹脂的塑化。基本上,加工PVC的熱穩(wěn)定劑都可以加工CPVC,如鉛鹽穩(wěn)定劑、鈣鋅穩(wěn)定劑、復(fù)合鉛穩(wěn)定劑、金屬皂類穩(wěn)定劑和液體有機錫穩(wěn)定劑等,在眾多的熱穩(wěn)定劑中,當(dāng)管材有不同的特殊要求時,在選用上是有所區(qū)別的,生產(chǎn)衛(wèi)生級CPVC管材時應(yīng)選用無毒的鈣鋅穩(wěn)定劑或有機錫穩(wěn)定劑;生產(chǎn)對耐溫性能有要求的管材時,應(yīng)盡量避免使用液體有機錫穩(wěn)定劑;生產(chǎn)高抗沖管材時,不加硬脂酸鈣。
2、潤滑劑
潤滑劑的作用與熱穩(wěn)定劑的作用同等重要,加入量過少,會造成加工困難,甚至?xí)o設(shè)備帶來相當(dāng)大的損害,加入量過多,不僅影響塑化質(zhì)量,還會降低管材的維卡軟化溫度,因此如何掌握好潤滑劑的加入量是關(guān)鍵,也是CPVC管材配方的設(shè)計關(guān)鍵,甚至可以說,CPVC管材配方的設(shè)計其實也是潤滑體系的設(shè)計。CPVC樹脂的熔體粘度大,至少是PVC樹脂的2倍[1],因此潤滑劑的加入量要稍多于PVC樹脂。當(dāng)使用不同的穩(wěn)定劑時,其配方中內(nèi)、外潤滑劑的配比是不同的,一般來講,使用鉛鹽穩(wěn)定劑,需要配置較多的內(nèi)潤滑劑和適量的外潤滑劑;使用有機錫穩(wěn)定劑,需要配置較多的外潤滑劑和適量的內(nèi)潤滑劑;使用帶潤滑體系的復(fù)合穩(wěn)定劑時,內(nèi)、外潤滑劑用量均要適當(dāng)減少。內(nèi)潤滑劑可以選用硬脂酸(HSt),外潤滑劑則需選用高溫石蠟、PE蠟或氧化聚乙烯蠟,一般石蠟不宜單獨作為CPVC樹脂的外潤滑劑。
總之,協(xié)調(diào)好了內(nèi)、外潤滑劑之間的配比關(guān)系,那么該配方雖然不能說是一個成熟的配方,至少在擠出成型方面是不會有什么問題的。
CPVC由于其具有多方面的優(yōu)異性能,已經(jīng)成為非常重要的工程塑料材料之一,在國外CPVC被廣泛應(yīng)用于各種使用場景,尤其是消防噴淋系統(tǒng),隨著國內(nèi)技術(shù)的進(jìn)步與經(jīng)濟的發(fā)展,CPVC在國內(nèi)也得到了一定的應(yīng)用。
首先它可以應(yīng)用于酒店的中央空調(diào)冷熱水系統(tǒng),傳統(tǒng)的無縫鋼管在長期使用后會面臨著嚴(yán)重的細(xì)菌腐蝕,長期累積不光降低了冷熱水管的使用壽命,還會大大降低空調(diào)的使用效率。
而CPVC具有耐化學(xué)性,因此具有耐腐蝕的特點,不光提高冷熱水系統(tǒng)的使用壽命,還保證中央空調(diào)的使用效率。北京凱賓斯基酒店的中央空調(diào)冷熱水管于2005年更換為CPVC管路系統(tǒng),此外北京麗晶酒店在2007年將CPVC應(yīng)用于中央空調(diào)加濕系統(tǒng)。
CPVC管道系統(tǒng)還可以應(yīng)用于生活冷熱水系統(tǒng),北京國貿(mào)飯店的熱水系統(tǒng)原來使用的是銅管,由于銅管易腐蝕使用壽命短,使用多年開始漏水后更換了耐腐蝕、正常使用下平均使用壽命長達(dá)50年的CPVC管道系統(tǒng)。
此外CPVC還可以應(yīng)用于溫泉和住宅的地?zé)釡厝到y(tǒng),由于CPVC具有高硬質(zhì)脆化溫度與高熱彎曲溫度等特點,在地?zé)釡厝到y(tǒng)中具有良好的使用特性,北京御景園與大連星海國寶公寓的地?zé)釡厝到y(tǒng)均采用了CPVC管道系統(tǒng)。