一话侧、CPVC樹(shù)脂綜述
· CPVC樹(shù)脂是PVC樹(shù)脂氯化改性產(chǎn)品栗精,PVC樹(shù)脂性能對(duì)CPVC樹(shù)脂的質(zhì)量有至關(guān)重要的作用。
·國(guó)內(nèi)CPVC樹(shù)脂研究開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)工藝控制悲立、產(chǎn)品性能及加工性能仍與進(jìn)口產(chǎn)品存在差距鹿寨。
·面對(duì)國(guó)內(nèi)CPVC行業(yè)的困局,齊魯分公司開(kāi)發(fā)了系列可氯化PVC專用樹(shù)脂薪夕,如QS-C65脚草、QS-C62、QS-C60等原献,使國(guó)產(chǎn)CPVC樹(shù)脂質(zhì)量有了質(zhì)的飛躍馏慨,推動(dòng)了國(guó)內(nèi)CPVC行業(yè)健康快速的發(fā)展。
特點(diǎn):皮膜覆蓋率低
特點(diǎn):內(nèi)部疏松多孔姑隅,結(jié)構(gòu)均勻
專用樹(shù)脂特點(diǎn):
1写隶、專用樹(shù)脂皮膜薄、覆蓋率低讲仰;
2慕趴、專用樹(shù)脂顆粒疏松,內(nèi)部孔隙多鄙陡、結(jié)構(gòu)均勻冕房;
3、專用樹(shù)脂增塑劑吸收速率快柔吼;
4毒费、顆粒規(guī)整性好、粒徑大小均勻愈魏,分布適中觅玻。
氯化產(chǎn)品優(yōu)勢(shì):
1、易于氯化培漏;
2溪厘、利于樹(shù)脂的深度氯化及氯化的均勻性;
3牌柄、氯化溫度低畸悬、壓力小、速度快珊佣;
4蹋宦、利于樹(shù)脂的輸送及高速加工。
5咒锻、CPVC樹(shù)脂產(chǎn)品質(zhì)量高冷冗、物理機(jī)械綜合性能好。
·CPVC樹(shù)脂經(jīng)PVC樹(shù)脂氯化后惑艇,氯含量由56.7%提高到63%~69%蒿辙,分子鍵的極性增加拇泛,樹(shù)脂的的溶解性增大,化學(xué)穩(wěn)定性增強(qiáng)思灌,機(jī)械強(qiáng)度提高50%左右俺叭。
·CPVC耐熱、耐化學(xué)介質(zhì)腐蝕泰偿、阻燃等性能優(yōu)異熄守,維卡溫度比PVC提高30℃~40℃,耐酸甜奄、堿柠横、鹽、氧化劑课兄,氧指數(shù)達(dá)60%牍氛。
·國(guó)內(nèi)CPVC樹(shù)脂迅速崛起,國(guó)外CPVC樹(shù)脂總產(chǎn)量達(dá)到30萬(wàn)噸/年烟阐,國(guó)內(nèi)產(chǎn)能達(dá)到10萬(wàn)噸/年左右搬俊,還在繼續(xù)擴(kuò)大。
CPVC樹(shù)脂與PVC樹(shù)脂性能比較:
CPVC樹(shù)脂的應(yīng)用領(lǐng)域 :
1蜒茄、冷熱水用管道及管件—耐熱性能唉擂、較高的機(jī)械強(qiáng)度、方便可靠的擴(kuò)口承插柔性密封圈連接方式檀葛。
2玩祟、化工用耐溫、耐腐蝕管道/管件屿聋、板材空扎、片材及化工塔器填料—良好的耐溫和耐化學(xué)侵蝕性,能夠承受強(qiáng)酸润讥、強(qiáng)堿及鹽水的腐蝕转锈,且最高使用溫度可達(dá)95-98℃,亦能滿足化工設(shè)備中所要求的機(jī)械強(qiáng)度楚殿。
3撮慨、埋地式高壓電力電纜用CPVC套管—電纜護(hù)管要求具有優(yōu)良的耐熱性、絕緣性脆粥,易敷設(shè)性及阻燃性砌溺。
4、有嚴(yán)格消防要求的場(chǎng)合用材料—阻燃性及消煙性变隔。
5抚吠、油田原油集輸用管材—導(dǎo)熱系數(shù)低,保溫性能好弟胀;摩擦系數(shù)小,流量大;質(zhì)量輕孵户,安裝快捷方便萧朝;化學(xué)穩(wěn)定性、耐溫性及塑料管固有的耐磨損夏哭、不結(jié)垢的優(yōu)點(diǎn)检柬。
6、涂料及黏合劑—CPVC易溶于多種有機(jī)溶劑竖配,可用于制造涂料和黏合劑何址。
7、用作塑料的改性劑—用于其他熱塑性及熱固性工程塑料进胯,以改善其耐熱用爪、阻燃等性能。
8胁镐、用作發(fā)泡材料—高溫收縮相當(dāng)小偎血,機(jī)械強(qiáng)度、電絕緣性及耐高溫性好盯漂,還可用于建筑材料颇玷、電器零件及化工設(shè)備等。
二就缆、管材配方及工藝
·PVC樹(shù)脂氯化后賦予CPVC樹(shù)脂優(yōu)異的性能帖渠,但部分缺陷相伴而生。氯化過(guò)程中竭宰,造成分子鏈斷裂空郊,分子鏈缺陷結(jié)構(gòu)增多,樹(shù)脂的熱穩(wěn)定性能變差羞延。氯含量的增加渣淳,熔體粘度高、沖擊強(qiáng)度低伴箩,加工溫度范圍窄入愧、加工成型非常困難。
·下游廠家技術(shù)力量薄弱嗤谚,CPVC相關(guān)產(chǎn)品配方研究熱情度不高棺蛛,復(fù)配材料的配方、工藝開(kāi)發(fā)處于起步階段巩步。下游加工企業(yè)習(xí)慣依賴采購(gòu)國(guó)外CPVC廠商的專用料(CPVC各種配混料)旁赊。
·各種管材是CPVC樹(shù)脂的最大應(yīng)用領(lǐng)域,CPVC樹(shù)脂的應(yīng)用以管材配方和工藝的研究為主椅野。
管材配方設(shè)計(jì):
管材配方—穩(wěn)定體系:
·CPVC樹(shù)脂在加工過(guò)程中較PVC更容易分解终畅,因此需要加入比PVC更多的熱穩(wěn)定劑籍胯,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)增減离福,總的原則是:熱穩(wěn)定劑不得添加過(guò)多杖狼,否則會(huì)影響CPVC樹(shù)脂的塑化。
·PVC的熱穩(wěn)定劑都可以加工CPVC妖爷,如鉛鹽穩(wěn)定劑蝶涩、鈣鋅穩(wěn)定劑、復(fù)合鉛穩(wěn)定劑絮识、金屬皂類穩(wěn)定劑和液體有機(jī)錫穩(wěn)定劑等绿聘。隨著全球環(huán)保要求的增強(qiáng),一般選用無(wú)毒的鈣鋅穩(wěn)定劑或有機(jī)錫穩(wěn)定劑次舌;
·液體穩(wěn)定劑的加入會(huì)對(duì)材料的維卡軟化溫度影響較大熄攘,每多增加1份穩(wěn)定劑,維卡降低 4-5 ℃垃它。
動(dòng)態(tài)熱穩(wěn)定性能
管材配方—潤(rùn)滑體系
·潤(rùn)滑劑的作用與熱穩(wěn)定劑的作用同等重要鲜屏,加入量過(guò)少,會(huì)造成加工困難国拇,甚至?xí)o設(shè)備帶來(lái)相當(dāng)大的損害洛史;加入量過(guò)多,不僅影響塑化質(zhì)量酱吝,還會(huì)降低管材的維卡軟化溫度也殖。因此如何掌握好潤(rùn)滑劑的加入量是關(guān)鍵,也是CPVC管材配方的設(shè)計(jì)關(guān)鍵务热。
·CPVC樹(shù)脂的熔體粘度大忆嗜,至少是PVC樹(shù)脂的2倍,因此潤(rùn)滑劑的加入量要稍多于PVC樹(shù)脂崎岂。當(dāng)使用不同的穩(wěn)定劑時(shí)捆毫,其配方中內(nèi)、外潤(rùn)滑劑的配比是不同的冲甘,一般來(lái)講绩卤,使用鉛鹽穩(wěn)定劑,需要配置較多的內(nèi)潤(rùn)滑劑和適量的外潤(rùn)滑劑江醇;使用有機(jī)錫穩(wěn)定劑濒憋,需要配置較多的外潤(rùn)滑劑和適量的內(nèi)潤(rùn)滑劑;使用帶潤(rùn)滑體系的復(fù)合穩(wěn)定劑時(shí)陶夜,內(nèi)凛驮、外潤(rùn)滑劑用量均要適當(dāng)減少。
塑化曲線
潤(rùn)滑劑復(fù)配使用結(jié)果
管材配方—抗沖改性體系:
·由于CPVC樹(shù)脂氯含量較高条辟,它的抗沖擊性能比PVC樹(shù)脂更差黔夭,必須加入抗沖擊劑加以改性宏胯,常用的抗沖擊劑有:CPE、MBS本姥、ABS和抗沖型ACR等胳嘲。
·在CPVC管材的加工中加入CPE,其增韌效果十分明顯扣草,添加量在8~12份之間增韌效果最好,但加入CPE會(huì)明顯降低管材的維卡軟化溫度颜屠;MBS辰妙、ABS對(duì)維卡軟化溫度影響較小,但由于它們的分子鏈中含有不飽和雙鍵甫窟,耐候性較差密浑;抗沖型ACR是較為理想的抗沖擊改性劑,但價(jià)格較高粗井。
·綜合上述原因尔破,推薦使用CPE/MBS復(fù)合抗沖改性體系,可以兼顧產(chǎn)品對(duì)維卡軟化溫度浇衬、抗沖擊性懒构、耐候性及價(jià)格等諸方面的要求,二者的配比以1.5:1為宜耘擂。
管材配方—其它助劑:
·加工助劑主要為ACR,它是丙烯酸酯類共聚物胆剧,可以提高樹(shù)脂的塑化程度,但CPVC樹(shù)脂由于熔融粘度較大醉冤,它比PVC樹(shù)脂更容易塑化秩霍,因此在擠出加工CPVC管材時(shí)應(yīng)少加或不加。
·加入適量的填充劑不僅可以降低成本蚁阳,還可以改善加工性能铃绒。它可以降低CPVC樹(shù)脂的加工粘度、改善配混料分散性螺捐、減少擠出加工時(shí)對(duì)設(shè)備和模具的粘附性颠悬。最常用的填充劑是碳酸鈣,加入量以不超過(guò)5份為宜归粉,否則會(huì)影響制品的性能椿疗。
·CPVC管材比PVC管材顏色略深,呈灰白色糠悼,但可以根據(jù)需要届榄,添加一些著色劑,在加入著色劑的同時(shí)應(yīng)加入鈦白粉倔喂,以掩蓋住CPVC管材的灰色铝条,減少其對(duì)著色劑的影響靖苇。
管材加工設(shè)備:
·擠出加工CPVC管材通常選用平行或錐形雙螺桿擠出機(jī),鑒于CPVC比PVC更易塑化的特性班缰,選用平行雙螺桿擠出機(jī)更容易控制CPVC管材的擠出生產(chǎn)贤壁。管材規(guī)格較大時(shí),選用平雙埠忘,規(guī)格較小時(shí)脾拆,選用錐雙。配方中如果用的是鉛鹽穩(wěn)定劑莹妒,要求擠出機(jī)要有較好的塑化性能名船;如果配方是用有機(jī)錫為穩(wěn)定劑,則要求擠出機(jī)螺桿的壓縮比不要太大旨怠。
·用于生產(chǎn)CPVC樹(shù)脂的擠出機(jī)機(jī)筒渠驼,螺桿和成型模具內(nèi)的熔料流經(jīng)面要進(jìn)行鍍鉻防腐處理,以延長(zhǎng)設(shè)備零件的使用壽命鉴腻。
·生產(chǎn)CPVC管時(shí)迷扇,螺桿要通循環(huán)油降溫;模具內(nèi)芯棒要有加熱和降溫裝置爽哎,控制工藝溫度的穩(wěn)定性蜓席,以改善熔融料的流動(dòng)性,保證制品的成型質(zhì)量(芯棒溫度的控制對(duì)管材內(nèi)壁成型質(zhì)量影響較大)倦青。
管材加工工藝:
·樹(shù)脂的混合工藝與PVC樹(shù)脂一樣瓮床,需要高速混合和低速冷卻攪拌兩個(gè)過(guò)程,通常高速混合溫度宜控制在110-120℃产镐,不能太高隘庄,時(shí)間不能過(guò)長(zhǎng),否則消耗配混料的熱穩(wěn)定性癣亚,物料容易發(fā)黃丑掺,低速冷卻攪拌的溫度控制在40-50℃,物料與室溫相差不要太大述雾。
·混合好的物料街州,使用雙螺桿擠出機(jī)可直接用粉料進(jìn)行擠出成型,對(duì)于注射成型或使用單螺桿擠出機(jī)成型時(shí)玻孟,則應(yīng)用粒料唆缴。
·CPVC管材的加工溫度范圍比較窄,CPVC管材的擠出工藝重點(diǎn)是工藝溫度的控制黍翎,一般工藝溫度會(huì)因擠出機(jī)塑化性能的不同面徽,會(huì)有很大差異,有時(shí)這種差異會(huì)有20-30℃。
·CPVC管材擠出整個(gè)工藝溫度的控制大體可以分為三部分:機(jī)筒趟紊、合流芯和模具氮双。機(jī)筒溫度從一區(qū)開(kāi)始依次遞減,合流芯溫度又要比機(jī)筒溫度略低一些霎匈;在模具溫度設(shè)定中戴差,重點(diǎn)控制口模和芯模的溫度,口模的溫度要低于加料段的溫度5-10℃铛嘱,芯模溫度在正常生產(chǎn)后僅靠熔體的溫度便可以維持暖释,基本不需要加熱。
CPVC管材標(biāo)準(zhǔn):
▲GB/T 18993.2-2003《冷熱水用氯化聚氯乙烯(PVC-C)管道系統(tǒng)》
·管材指標(biāo)要求:
·密度墨吓,1.450-1.650kg/cm3饭入;
·維卡軟化溫度,≥110℃肛真;
·縱向回縮率,≤5%爽航;
·落錘沖擊試驗(yàn)蚓让,TIR≤10%;
·拉伸屈服強(qiáng)度讥珍,≥50MPa历极;
·長(zhǎng)期靜液壓試驗(yàn);
·系統(tǒng)適應(yīng)性試驗(yàn)(內(nèi)壓試驗(yàn)和熱循環(huán)試驗(yàn))衷佃。
▲GB/T 18998.2-2003《化工用氯化聚氯乙烯(PVC-C)管道系統(tǒng)》
·管材指標(biāo)要求:
·密度趟卸,1.450-1.650kg/cm3;
·維卡軟化溫度氏义,≥110℃锄列;
·縱向回縮率,≤5%惯悠;
·落錘沖擊試驗(yàn)邻邮,TIR≤10%;
·氯含量(質(zhì)量百分比)克婶,≥60%筒严;
·長(zhǎng)期靜液壓試驗(yàn);
·系統(tǒng)適應(yīng)性試驗(yàn)(液壓試驗(yàn))情萤。
▲QB/T 2479-2005《埋地式高壓電力電纜用氯化聚氯乙烯護(hù)套管》
·管材指標(biāo)要求:
·維卡軟化溫度鸭蛙,≥93℃;
·縱向回縮率筋岛,≤5%娶视;
·落錘沖擊試驗(yàn),TIR≤10%泉蝌;
·體積電阻率歇万,≥1.0?1011?.m揩晴;
·環(huán)段熱壓縮率。
冷熱水用CPVC管材性能
三贪磺、CPVC樹(shù)脂發(fā)展前景
1硫兰、CPVC塑料具有比PVC更好的耐高溫性和耐化學(xué)腐蝕性,材質(zhì)潔凈抗菌、環(huán)保衛(wèi)生寒锚、機(jī)械性強(qiáng)度優(yōu)異,且具有安全的阻燃性能,是近年來(lái)應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)展速度較快的新穎塑料材料,美國(guó)劫映、歐洲及日本等先進(jìn)國(guó)家和地區(qū)對(duì)CPVC材料的研制和開(kāi)發(fā)技術(shù)已經(jīng)日趨成熟。
2刹前、在中國(guó),CPVC產(chǎn)品的研發(fā)還處于起步階段,是塑料加工業(yè)中的一個(gè)比較薄弱的項(xiàng)目,CPVC塑料尚屬新產(chǎn)品泳赋、新材料,其利潤(rùn)空間和市場(chǎng)發(fā)展空間均有很大的吸引力,具有很大市場(chǎng)潛力。
·雖然CPVC樹(shù)脂的生產(chǎn)在國(guó)內(nèi)取得了較大的進(jìn)展喇喉,但與國(guó)外產(chǎn)品相比仍有較大差距祖今,主要表現(xiàn)水相懸浮法氯化和后處理生產(chǎn)技術(shù)、CPVC 硬制品加工應(yīng)用技術(shù)等方面比較落后拣技, CPVC樹(shù)脂只能用于低端市場(chǎng)千诬,加工性能較差、對(duì)設(shè)備的適應(yīng)性較差膏斤。
3徐绑、另外,國(guó)內(nèi)的CPVC樹(shù)脂主要用于出口莫辨,國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求較小傲茄,所以說(shuō)規(guī)范產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和市場(chǎng),在產(chǎn)品牌號(hào)上做到系列化沮榜、專業(yè)化盘榨,加強(qiáng)CPVC樹(shù)脂的改性研究及應(yīng)用推廣是我國(guó)CPVC行業(yè)發(fā)展急需解決的問(wèn)題。