【科普貼】淺析PVC-C管材的加工工藝

在由PVC-C樹脂加工成型為成品或半成品的過程中，“塑化”是一個關鍵。無論是擠出成型還是注射成型，塑化的質量直接關系到產品的內在質量和表面質量，因而，如何從工藝、設備及技術上得到好的塑化質量，也就是PVC-C加工的關鍵。

以下幾點可以幫助我們了解在PVC-C加工過程中如何提高塑化質量：

一、PVC-C的分子式

PVC-C（PVC-C）是PVC的氯化產物，它是聚氯乙烯的氯化改性，改性后的PVC可以達到二種不同的目的：

1:提高熱變型溫度，增加剛性，提高化學穩定性，同時提高耐候性及難燃性，降低煙密度。這種產品通常用來制成產品，用于有特殊要求的場合；

2:提高材料的溶解性能。這種產品俗稱過氯乙烯，主要用于生產粘合劑、涂料和氯綸化纖。

PVC-C的氯化方法為水相懸浮（淤漿）氯化法。它的分子結構為：-CHCl-CHCl-CH2-CHCl-

PVC-C的性能，決定于二個因素：氯的含量和氯在PVC-C分子鏈上的分布。所以相同氯含量的PVC-C會由于氯原子的分布不一樣而產生較大的性能差別。

二、成型加工過程中

提高塑化質量的相關要素

由于PVC-C的熔體粘度至少為PVC的2倍,加工溫度高,在加工過程中因熱分解產生hcl的釋放而造成了加工成型的困難和設備的腐蝕。

在擠出過程中，如何使PVC-C這種高粘度的材料達到理想的“塑化”（塑化到位）是PVC-C加工技術的關鍵。

因此，它對配方有著特殊的要求：

熱穩定劑的要求

由于PVC-C加工溫度高，配方中對熱穩定劑的用量比PVC高出許多，顯然，僅僅使用傳統的三鹽，二鹽熱穩定劑是不適合的。目前較為成熟的熱穩定劑是具有潤滑體系的復合鉛系列穩定劑。

對潤滑劑的要求

由于PVC-C的熔體粘度很高，特別是在注射成型中容易發生熔體破裂，所以僅僅使用傳統的石蠟、硬脂酸和金屬皂類潤滑體系是不合適的。

在PVC-C的擠出加工中，由于PVC-C存在一種傾向于粘附在熱后加工設備（特別是機頭和模具）的金屬表面，為了消除這種粘附，必須在配方中加入外潤滑劑。外潤滑劑與PVC-C樹脂應該是不相溶的。

在PVC-C成型加工中（特別是注射加工），在壓力作用下，PVC-C樹脂間的相互摩擦產生摩擦熱，摩擦熱的產生對成型加工是不利的，必須給予控制。內潤滑劑可以減少PVC-C在加工過程中樹脂間的摩擦。內潤滑劑與PVC-C樹脂應該是相溶的。

應當指出，配方中的內外潤滑的平衡是關鍵。內潤滑過量會嚴重影響“塑化”，使制品品質變壞；外潤滑過量會造成潤滑劑析出，甚至會產生螺桿打滑等嚴重影響正常生產的現象。皂化蠟中的OP蠟（褐煤酯蠟）是理想的內外復合型潤滑劑。

加工助劑對提高塑化質量的作用

在PVC-C的擠出和注射成型加工中，必須使用加工助劑，其目的是提高塑化質量和增加PVC-C材料的低溫抗沖性及制品的韌性。

就PVC-C而言，即使在粘流態的溫度下（如195～205℃），它的流動單元仍為初級粒子，樹脂微細粒子間相互作用差，傳熱作用差，容易產生熔體破裂，塑化質量差。

ACR是一種促進塑化的加工助劑，它能在PVC-C熔體中分散為尺寸小于0．01μm的網狀結構單元,并均勻分布于PVC-C微細粒子間，在剪切力的作用下增大PVC-C粒子間的摩擦力，促進熔融體系的傳熱傳質，增加扭矩，加快塑化過程，提高塑化質量。

PVC-C樹脂的融體粘度大，加工扭矩大，塑化困難，易分解。因此，對于內、外潤滑劑的選擇及配比是PVC-C管材、管件配方設計的又一關鍵。

使用不同的熱穩定劑、應用不同的加工方法，其配方中內、外潤滑劑的配比是不同的。

一般來講，使用鉛穩定劑，需要配制較多的內潤滑劑及適制的外潤滑劑；使用有機錫穩定劑，則需要配制較多的外潤滑劑及適量的內潤滑劑；擠出管材需要的內潤滑剎較注射管件多，而注射管件需要的外潤滑劑較擠出管件要多。

潤滑劑的加入量必須適宜，不能過多，過多的潤滑劑不但會影響融體的塑化，而且，由于潤滑劑的熔點一般都很低，因此，還會降低產品的維卜軟化溫度。

值得注意的是，在配方中，除了有機錫穩定劑外，切忌加入任何的液體潤滑劑，因為這會明顯降低管材、管件的維卜軟化溫度及其他物理機械性能。

有效的內潤滑劑應當具有一與融體相容性好、能明顯降低融休粘度，并能促進融體塑化的特點;一些高溫石蠟，能明顯降低融體在模具中流動的阻力而較少影響融休的塑化的特點，是理想的外潤滑劑。

三、PVC-C對專用PVC樹脂的要求

由于PVC-C制品低溫脆性較大，抗沖性差，只有通過配方及工藝的調整，才能增加PVC-C制品的韌性，提高其抗沖性。

對生產PVC-C樹脂的專用PVC樹脂的要求：PVC-C樹脂是PVC樹脂經氯化改性后的產物，在生產過程中，為了提高PVC-C樹脂的綜合性能，除改進氯化條件，提高氯化技術水平外，選用專用的PVC樹脂也是至關重要的。根據美國的B.F.Goodrich公司的成功經驗，專用PVC樹脂的生產，是在VC懸浮聚合配方中采用添加特殊助劑的方法，以達到以下的基本要求：

1、專用PVC樹脂的結構應盡可能疏松，以利于氯化反應。

2、專用PVC樹脂的皮膜盡可能地薄，以利于氯的深化，避免因表面氯含量高而造成的流動性差，粘性大，加工困難。

3、PVC專用樹脂的比表面積和孔隙度要有一個合適的比例，具體可通過對B.F.Goodrich公司的產品分析而確定。

產品展示

生產PVC-C樹脂專用PVC樹脂的性能參數（供參考）

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