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1、PVC 管材生产中常见问题及解决方法序不正常现象原因号机筒或机头温度过高，使物降温料分解解决方法备注1 外表变色物料稳定性不够，发生分解温度仪表把握失灵，超温引起分解模具或分流梭局部有死角或凹陷，引起滞料、糊料，产检查PVC 树脂还是稳定剂引起稳定性不够，更换树脂或稳定剂，或增加稳定剂份数。调校，检修仪表进展清理局部糊料、死角引起和管材外表摩擦增大发管材外表有2 黄褐色条纹或色点生局局部解条纹混料不均或物料中有杂质， 可引起局局部解，形成外表色点口模温度低剪切速率太大，熔体裂开 口模温度过高或内外表光滑确定具体缘由，改善混料工艺或更换有问题原料提高口模温度、增加 ACR 用量以提高剪切适当提高
2、料温、提高 ACR 用量或降低牵引速度降温,降低粗糙度生分解，形成条纹光亮型ACR 加工助剂即使在较低温度下仍可显著改善外表光滑度3 外表无光泽度差塑化不良外润滑剂含量过低CaCO3 的粒度过大或粒径分布过宽温度管材外表起牵引太慢加快牵引皱纹料内有杂质调换原料芯模温度太低提高芯模温度机身温度过低提高机身温度牵引速度太快减速口模四周温度不均匀冷却不良4提温、增加加工助剂在保证物料塑化的前提下,适当增加外润滑剂更换适用的碳酸钙检查加热圈开大冷却水或降低却水外滑剂过少,使物料易粘结模具金属外表,影响外表光泽5 内壁毛糙芯模温度太低提高模芯温度或增加工助剂温度低造成塑化不良, 内壁在模头处难以升机筒温
3、度过低,塑化不良提高温度温,故产生毛糙现象提温会使后段温度难以把握时,可增加 ACR 加工助剂,而不提温, 能得到一样效果6 管壁起泡管壁厚度不7均匀内壁凹凸不8平螺杆温度太高料过潮机筒二段后真空排气孔处真空度过低或堵塞有分解(机头温度过高) 口模、芯棒不同心机头温度不均,出料有快慢牵引速度不稳真空槽真空度有波动螺杆温度过高螺杆转速过快,引起融体裂开管壁厚度不均机头四周温度不均机身、定径槽、牵引不在一加强螺杆冷却枯燥检查泵工作状况,管路有无堵塞 (抽粉子引起) 降低温度调模检查加热圈,检查螺杆有无脉动现象检查修理牵引机检查真空泵及其管路降螺杆温度降螺杆转速同 7检查电热圈调整至一条轴线上9 管
4、材弯曲条轴线上冷却槽两端孔不在一条直线上冷却槽喷头出水不均匀物料水份高混料温度低, 水份未排出调整至一条轴线上调整、更换喷头枯燥或换喷头 提高混料温度10 断面有气泡排气孔真空度低或管道堵塞检查真空泵及其管路管材冲击强11度不全合格机身或模头温度过高混配料热稳定性差加工温度低 原铺料质量差背压低配方不良加工温度高(塑化, 过度或有分解)使用 CPE 抗冲改性时,螺杆转速太快,剪切率过高使CPE 分散不均,呈堆集状态, 搞抗冲作用下降降低温度检查修改配方提高加工温度或增加 ACR 加工助剂更换原料转变工艺条件改进配方降低温度降低螺杆转速如因模具引起背压低, 不能通过工艺调整时, 只能修模降低螺杆
5、转速会使产 能下降,改用 ACR 作为抗冲改性剂最正确解决 方法,ACR 对温度凹凸、冷却水温度过低(多生在冬天),因骤冷产生过大内应力排气不良,使管材产生气孔调整冷却水温度调整排气孔真空度,有堵塞时予以消退缺陷性粒子可能来自杂剪切速率大小均有良好的适应性缺陷性粒子是指颗粒缺陷性粒子,在管壁中形成质,团聚的 CaCO3、滑剂、 较大,影响材料强度的管材液压试12微裂纹,使管材抗冲强度下降塑化不良,拉伸强度降低PVC 树脂质量不好,聚合度低或分子量分布过宽,或分子构造有缺陷未塑化的 PVC 颗粒等,依据具体缘由实行对措施, 如将干混料过筛提高或增加工加工助剂份数更换 PVC更换较高抗拉强度的抗颗
6、粒.缺陷性粒子同样会使管材液压试验不合格验不适宜改性剂抗拉强度低,从而降低了管材的抗拉强度11 条中诸因素,同样会引起管材抗拉强度低,使液压试验不合格二氯甲烷浸冲改性剂,ACR 和 CPE 来说,对管材抗拉强度影响要小得多提高加工温度或增加 ACR对碳酸钙、炭黑等填充组份高的配方,仅靠提高加工温度来提高塑13渍试验不合格纵向回缩率14不合格塑化不良配方中弹性橡胶体等高回缩率物质组份过高，如 CPE 挤出速度与索引速度不匹 配，牵引速度过快冷却不良机头温度过高加工助剂更换配方中的回缩率过高的组份降低牵引速度降低冷却水温度或加大冷却水量降低温度化度往往是难以凑效的,此时需要增加 ACR 加工助剂P
7、VC 型材生产中常见问题及解决方法序号不正常现象缘由定型材模具、牵引机与机头不在一条直线上机头出料不均匀解决方法调整定型模具、牵引机的位置调整或修整模具调整冷却水量或冷却水公布备注型材弯曲或翘曲冷却不均匀，产生内应力1口模温度不均匀，产生内应力挤出速度过快，使型材冷却不良牵引速度过快，型材在定型模中不能贴壁调整温度降低挤出速度降低牵引速度真空定型模真空度小2型材外表不平定型模离机头距离过大3型材外表有划伤定型模位置偏高可偏低冷却不好口模内有异物定型模外表有水垢或真空槽内有异物加工温度过高，物料分解产生气体检查是否有漏气或真空泵系统有无堵塞调整定型模与机头之间的距离调整定型模上下位置加强冷却效果
8、清理机头清理定型模降低加工温度料筒冷却装置失灵检查料筒冷却装置在超过设定温度时，是否起冷却作用4型材断面有气泡国产挤出机一 般均采 用风冷， 风扇有 时会失 灵原料中挥发物太多抽真空系统出故障调整配方检查真空系统工作是否正常，管道有无堵塞配方中更换的某种原料不适宜混料温度低，水份和挥发物得不到排解口模内壁不光滑，沾有析出物更换有问题原料提高混料温度5型材外表粗糙，光泽差，清理口模有云状现象物料混合不均匀定型模真空度不够，型材贴模不紧检查混料机搅拌浆，混料时间是否正常，实行相应措施提高真空度光亮型加工ACR温度太低，塑化不良提温或增加 ACR 加工助剂更为有效口模内发生分解，型材表6面消灭分解黄
9、线挤出速度过快，塑化不良 消灭黄线的缘由是由于局部发生分解，以下缘由：1. 模头流道局部抛光不好， 存在滞料2. 模具中有死角 温度太低，塑化不良降速对模具粗糙处进展抛头修模提高温度或增加加工助剂份数型材有明显挤出速度快，物料塑化不良降低螺杆转速7的熔结线熔结部位原料分解配方不全格滑剂过量或滑剂性能不好，易析出等 模具设计或构造不良温度波动大清理机头调整配方增加机头定型长度稳定温度挤出速度或牵引速度不稳定 稳定挤出速度或牵引速度物料混合不均匀高混机搅 依据具体缘由实行措施， 拌浆磨损或工艺条件变化 确保物料混合均匀冷却定型模具尺寸不当或冷却效率不高修整模具或调整冷却工艺型材尺寸不8稳定配方中润
10、滑剂过量，背压低调整配方，削减滑剂用量定型模真空度低，型材不能调整真空度贴壁型材收缩率9高定型模处阻力不平衡，产生内应力冷却不均匀供料不稳定，可能因料斗架桥、加料螺旋沾料等缘由引起冷却不好牵引速度过快机头温度过高配方中收缩率较高的组份过高调整口模出量料，使各局部挤出速度尽量全都调整冷却水或改进定型模冷却系统查找供料不稳的缘由，实行相应措施增加冷却效果降低牵引速度降低机头温度更换配方中收缩率大的部份，用添加份数少或收缩例如用ACR 取代型材加强筋10变形型材强度降低冲击强11度、弯曲弹性模量冷却效果不好牵引速度过快或过慢定型模与机头间距离不适当牵引机履带夹紧力过大真空度太小或真空波动塑化不良温度
11、低或加工助剂不够，配方中填料组份高配方不合理物料混合不均匀或预塑化不良挤出温度过高引起过塑化或物料分解熔体压力低抗冲剂选择不当例如填写CPE 份数多时会引起弹性模量大幅度下降，填加量少时抗冲强度下降牵引速度过快，产生分子链趋向性率较低的助剂代替增加冷却效果调整牵引速度调整定型模与机头之间的距离调整夹紧力调整或稳定定型模的真空压力提高温度，或增加加工助剂量，降低配方中 CaCO3 含量调整配方改善高混机性能或工艺降低温度调整配方例如增加大分子量加工助于提高熔体压力，改进模具，降低模具温度改换抗冲性剂，例如改用抗冲 ACR降低牵引速度CPE主要影响冲击强度ACR 填加份数比CPE 少， 即可到达同
12、样抗冲效果，但对弹性模量影响较小骤冷引起型材冷却太快定型要缓冷，不能骤冷内应力， 降低强 度润滑剂过量或熔点过低，易析出，使焊缝强度下降配方中有对焊缝强度影响大12可焊性不良的组份焊接工艺不良调整润滑剂含量或更换润滑剂调整配方焊接时的加热时间、加热温度、对接压力等工艺条件均对焊缝强度产生影13型材焊角强度试验时，在焊缝以外型材断裂型材断面和构造不合理响，试验、调整到适宜的焊接工艺条件改进模具型材强度不够依据地 1 条，查找影响强度的缘由pvc 管材变色问题2023-08-08 17:53型材在加工时就觉察色泽不统一如色泽有略微偏差是允许的；（2） 加热变形后型材明显黄变；（3） 加热后状态良好
13、，但型材制成门窗时间不长就变灰。型材正常生产中不发黄，而在后来的成窗制品时发黄。在型材生产过程中，当原料及模具等根本条件无变化时，假设将其塑化段及均化段的温度提高 5左右，所产生的型材发生黄变倾向，也说明其热稳定效率缺乏，应增加热稳定剂的参与量，尤其是配方中参与荧光增白剂等增白助剂时， 热稳定剂缺乏，增白效果不明显。PVC 分子构造与颜色的关系（1） 因PVC 树脂是一种热敏性塑料，其光稳定性较差，在热和光的作用下， 支链发生脱 HCI 反响、多烯构造分子，当主链消灭共扼双键数量不太多时产生微量色差，氯化氢首先会与四周潜在的对酸活性的物质发生反响，而共扼双键成为PVC 分子链内的活性位置，被光
14、引发成大分子游离基后，PVC 就简洁患病氧化， 产生色变。（2） PVC 树脂中存在确定数量偏低低分子量组分，降低了聚合物的热稳定性，PVC 分解的机理有游离基机理、离子机理、单分子机理等，PVC 分解除稳定剂外还有可能受到 PVC 树脂本身质量的影响，如 PVC 树脂内是否存有残留过多的引发剂。（3） 聚合物中如存在某种杂质，例如在聚合过程中加人的引发剂、催化剂、酸、碱等去除不尽，或在储运过程中吸取水分，都会降低聚合物的稳定性。由于这些物质能引起分子-离子降解反响，CPE 中含有较多 Cl2、HCl 等低分子物，易加速树脂热分解。因此对稳定不好的 PVC+CPE 体系，通过增加稳定剂用量也可
15、消退一些型材泛黄问题。（4） 硬 PVC 构造型材，它是由 PVC 作连续相的多相聚合物与混合物捏合热稳定剂、光稳定剂润滑剂、填充剂与颜料构成的混合体系，当 PVC 异型材曝露在自然环境时，一旦 PVC 组分脱氯化氢后，碳酸钙原组分会转化成氯化钙组分， 它分散在氧化降解物层内，并形成潜在的吸水位置，这是户外型材发黄的缘由之一。（5） 除了温度还有应力，塑料在成型之前，在高搅、冷搅、挤出等过程中， 受到剪切应力和拉伸应力的作用而引起热降解。解决色差时，单一的方法并不能较抱负处理问题，如从以下 4 个方面全盘考虑，解决起来更快捷些：（1） 降低加工温度比不降低加工温度色泽变白些；（2） 在复合稳定
16、剂中单纯加单铅盐效果不比增加复合稳定剂效果好；（3） 单纯加稳定剂又不如既选用局部稳定剂，又选用增白母料或高白度填料、增加钛白粉效果快；（4） 单纯加钛白粉再适度增加一些内润滑剂效果更佳。一般认为低分子物质对聚合物有增塑作用，机理之一是大分子与小分子之间的相互作用代替大分子之间的相互作用，从而使大分子链段运动简洁得多。上述措施会从不同程度上阻挡 PVC 分解，削减型材加工中色泽不全都现象， 笔者认为最有效途径是从稳定体系优化设计，从根本上抑制 PVC 共扼多稀发色构造。生产实践中用自制的紫外灯管对型材进展紫外老化 12 小时，有明显颜色变化。准时对产品进展自然气候暴露老化试验无疑是必要的，以便
17、从小料方面筛选出具有优良耐候性的配方。铅硫污染变色据报道：“PVC 型材在室外经雨淋和强阳光照耀后，型材局部外表发生变色，有的是同一窗上有一根型材上在残存雨点的地方变色程度更厉 害，外表色泽呈淡灰色或浅灰色”。除其他缘由外，群青作为淡青色作色剂分散下均是其缘由之一，群青一一硅酸铝的含硫复合物，耐碱不耐酸，在 PVC 型材中使用量过大或大量积聚，从理论上讲，与含硫化合物作用可能生成黑色的硫化铅， 变色的现象已在不少型材门窗厂消灭，这是使用铅盐系列稳定剂同时参与较低质量钛白粉和群青的型材厂值得留意的问题。也有厂家报告与橡胶密封条接触的型材亦有明显变色，且变色向四周扩延， 除劣质密封条中含有易析出的
18、机油类材料等，其另外缘由有橡胶密封条中残存的硫与铅作用生成硫化铅的结果。填料对 PVC 管材生产的影响及解决方案 疆屯河节水科技 王建国填料虽然只占PVC 管材配方的很小一局部，但对提高 PVC 管材的性能和质量发挥着重要的作用，而且会对 PVC 管材生产的各个环节产生很大的影响。因此， 填料增加后应准时调整润滑体系予以平衡，否则会对 PVC 管材的生产造成极大的破坏作用。填料又称填充剂，是一类添加到塑料中能增加体积、降低制品本钱的物质。填料不但降低 了塑料制品的生产本钱，提高了树脂的利用率，同时也扩大了树脂的应用范围，而且一些 填料的应用还可赐予或提高管制品某些特定的性能，如尺寸稳定性、阻燃
19、性、电气绝缘性、防粘性、不透亮性和刚性。有些填料还能提高管材的拉伸强度和冲击强度。本文以承受了碳酸钙填料的、用于110 规格管材的 0#4#配方各配方的配比状况如表中所示为例，通过 6 项测试试验来争论在管材生产过程中填料是如何影响PVC 管材生产的， 并就其中消灭的各种问题提出了相应的解决方案。填料对PVC 管材生产的影响1、 混料工艺在 PVC 管材配方中增加填料后，首先会对混料电流造成较大影响。如图1 所示，在混料初期，0#4#配方样品中的混料电流值差较小。在 5565之间，各配方的电流值差为 5A， 当混料温度上升至 6575时，混料电流值差只有 2 3A。这是由于在此温度范围内， 配
20、方中的外润滑剂开头溶解，发挥润滑作用，从而使电流保持在确定范围内。随着混料温 度不断上升，混料电流呈现较大的差异，且填料含量越高，混料电流相对越低。这说明填 料比例增加后，由于润滑剂的润滑作用，使其具有较低的切导热系数，从而极大地降低了 物料与混料机桨叶之间的摩擦热，并同时降低了马达的负载，导致混料电流呈下降趋势。图 1 填料对混料电流的影响如图 2 所示，随着填料含量的增加，混料时间呈上升趋势。增加1 倍的填料，混料时间可延长 22%左右。这也与混料电流下降相对应，当电流值为67 76 A 时，混料电流处于一个较低的曲线，而增加改质剂后，降低了物料混合过程中的摩擦热，同时由于高混锅排料温度的
21、上升，延长了混料时间，从而为配方中各组分供给了充分的混合时间，显著提高了PVC 树脂的包覆效果和干混料的混合均匀性。图 2 填料对混料时间的影响图 3 所示为填料的增加对干混料表观密度的影响示意图。从图中可以看出，填料的增加对表观密度的影响很小，只有1%左右。这是由于填料的流淌性比较好，尤其是在高温时流淌性能更好，所以在混料过程中由于CaCO3 的参与降低了PVC 颗粒之间、PVC 颗粒与机械外表之间的摩擦，从而使得物料的总摩擦力削减，而且CaCO3 的参与量越多，现象越明显。图 3 填料对干混料表观密度的影响总之，填料的增加会大大降低混料工序的效率，但不会对干混料的质量造成较大影响。2、 管
22、材的加工性能有争论说明，填料的含量对管材的加工性能影响显著。当填料含量较低时，由于填料分散 于 PVC 粒子之间，阻碍了 PVC 粒子的熔融，从而减缓了物料的塑化速度，延长了塑化时间， 但可有效提高PVC 管材的刚性。填料加量过多则会提高物料的粘性，平衡转矩也会随之上升。争论觉察，在实际的应用过程中，在不转变挤出成型模具的状况下增加填料，管材的外径消灭了偏大的问题，并同时伴随着壁厚尺寸消灭误差等问题。这是由于填料颗粒的参与限制了 PVC 分子链的旋转和移动功能，因而对那些与PVC 分子链有关的材料性能均有影响。提高材料的模量会降低离模膨胀率和热收缩率，这样处于高温下的管坯在进入真空定径装置冷却
23、定型的过程中，收缩比例减小，从而导致管坯的壁厚有所减小，消灭壁厚达不到原有标准，甚至低于标准下限的现象。图 4 填料对扭矩和熔体压力的影响3、 管材挤出设备填料含量的增加对挤出工艺的要求大为不同。随着填料含量的增加，在挤出过程中物料的 扭矩值增大，导致在原有的挤出工艺条件下管材生产消灭过塑化问题，且管材的挤出量随 之下降，造成产量的降低。如图4 所示，在一样的挤出工艺条件下，随着填料含量的增加， 扭矩值和熔体压力呈逐步上升趋势。随着填料含量的增加，螺杆中物料的密度也随之增大， 使得物料在挤压、剪切过程中的摩擦力增加，摩擦热因此急剧增加，从而导致螺杆、机筒 4 区均化挤出段的温度远远超出设定温度
24、如图5 所示，而此时设备自身的冷却系统已到达满负荷状态，无法使该区温度连续下降，通常会高出设定温度1525。这时 假设要缓解物料的过塑化问题，必需将实际温度降低至130以下，而在如此低的温度下生 产管材，由于物料对螺杆磨损以及扭矩的上升对设备的安全运行极为不利，而且此时物料 塑化所需的热能需要大量的机械能来转换，这样长时间的挤出运转势必会加剧螺杆及设备 传动系统的损坏。图 5 填料对挤出工艺把握方面(工艺温度)的影响另一方面是填料本身对管材挤出设备的磨损。一般，各矿物性填料的莫氏硬度为3，即便是硬度低于钢材的填料，其尖角也会对设备有影响。从机筒抽真空处观看到的塑化状况与螺杆扭矩曲线上表现出的塑
25、化状况比照觉察，粒径大小以及粒径分布均匀程度直接影响混料的塑化时间和螺杆扭矩的变化，甚至颗粒大小、分布和外形一样的填料，假设硬度较高， 对料筒、螺杆、混料机桨叶，甚至是模具都会有较大的磨损。综上所述，在实际生产过程中，填料增加后的状况：试样 0#4#的液压试验时间从 23min60min 不等。试样 0#3#主要是剪切热大，物料有过塑化现象，均消灭了韧性变形：试样0#的液压时间为 23min，此时物料并未消灭塑化过度的现象，但存在螺槽中物料填充缺乏的现象；试样1#降低了主机速度，由于塑化效果不充分，消灭了脆爆现象；试样2#的机身 2 区和机头 2 区温度比 1#高 5，虽进一步改善了塑化效果，
26、大大延长了液压试验时间， 但照旧达不到国标要求。这 4 次工艺调整使得物料的塑化状态渐渐由条状转变为絮状，扭矩值和熔体压力也渐渐恢复到原有水平，液压试验渐渐好转，但照旧达不到质量标准要求。这样我们对试样 4#的滑剂种类进展了调整，适当的增加了内润滑剂的比例，比照觉察该试样有效提高了填料的分散性，改善了塑化效果，而且所获得的混料电流值最高，液压试验 性能最好。图 6 液压试验比照图解决方案一般，可以通过提高管材的挤出速度和增加模具压缩段的压力来提高离模膨胀率，从而使管材的壁厚到达标准范围。通过降低真空箱的真空度可以将管材的外径维持在标准的范围内，假设仍无法到达预期的目的，那么就必需通过更换定型模
27、具来解决该问题。在实际生产过程中，可以通过降低管材的挤出速度或喂料量来缓解高扭矩和高摩擦热的问 题，但随之而来的是设备产能的下降和单位管材能耗的增加，不利于管材稳定高效的生产。 在增加填料的同时，应尽可能地将扭矩值和熔体压力保持在原有水平：一方面，可适当调 整工艺温度。但这通常要降低机身温度，适当提高模具以及合流芯的温度，以削减物料在 机身局部的受热程度，缓解过塑化问题。另一方面，要改进管材生产的整个生产流程源头， 即调整配方组份。调整配方组份其实主要是指调整配方中的润滑体系，使其最终到达润滑平衡的状态。在生产PVC 硬管时，所需的热量来自管材挤出机的外部加热和物料与物料、物料与螺杆和料筒之间
28、的剪切摩擦，后者是主要的供热源。由于混料在加工时受到确定的剪切力会产生大量的剪切热，这就要求混料配方具有把握塑化速率及熔体粘度的特性。虽然润滑剂对混料的影响不大，但润滑剂可调整物料分子之间的作用力和物料与机械外表的摩擦力，其中内润滑剂能促进塑化并降低塑化扭矩，而外润滑剂可延迟塑化并防止树脂熔体粘附在加工设备的金属外表。可通过调整内外润滑剂的比例来调控树脂混合物的塑化时间，以满足特定加工设备及工艺所要求的塑化速率。表 各配方的配比状况在管材生产的过程把握中，需要结合干混料的性能检测结果对配方中的润滑体系进展调配。调配主要以硬脂酸、石蜡和改质剂为主，保证混料电流值趋于偏中下水平，混料时间必需 到达
29、 8min 以上，表观密度到达。在工艺调试过程中，并不调整工艺温度，而是增加喂料量， 提高物料的剪切、混炼效果，从而增加管材的密实度，改善液压试验性能。随着挤出工艺 温度把握逐步下降，接下来应尽可能下调工艺温度，包括机头温度的把握。假设调试过程中 管材挤出速度变大，消灭韧性变形的次数越频繁，说明调整不适宜，干混料的加工性能欠 缺。假设加工设备的剪切力过大，生成的摩擦热过多，在加工较易分解的树脂时就必需降低加 工温度，以避开树脂内部局部过热而造成热分解。由于树脂都是热的不良导体，单靠降低 加热温度来调整很有限，最牢靠的方法是降低树脂粘度，从根本上削减摩擦热。这时，可 适当地按比例增加内、外润滑剂用量来降低树脂的熔体粘度，使润滑体系能适应特定的加 工设备及工艺的要求。反之，加工设备的剪切力较小，则应适当削减内、外润滑剂的用量。(end)