浅析CPVC管材的加工工艺

在由CPVC树脂加工成型为成品或半成品的过程中，“塑化”是一个关键。无论是挤出成型还是注射成型，塑化的质量直接关系到产品的内在质量和表面质量，因而，如何从工艺、设备及技术上得到好的塑化质量，也就是CPVC加工的关键。

以下几点可以帮助我们了解在CPVC加工过程中如何提高塑化质量：

一、CPVC的分子式

CPVC（PVC-C）是PVC的氯化产物，它是聚氯乙烯的氯化改性，改性后的PVC可以达到二种不同的目的：

1:提高热变型温度，增加刚性，提高化学稳定性，同时提高耐候性及难燃性，降低烟密度。这种产品通常用来制成产品，用于有特殊要求的场合；

2:提高材料的溶解性能。这种产品俗称过氯乙烯，主要用于生产粘合剂、涂料和氯纶化纤。

CPVC的氯化方法为水相悬浮（淤浆）氯化法。它的分子结构为：-CHCl-CHCl-CH2-CHCl-

CPVC的性能，决定于二个因素：氯的含量和氯在CPVC分子链上的分布。所以相同氯含量的CPVC会由于氯原子的分布不一样而产生较大的性能差别。

二、成型加工过程中

提高塑化质量的相关要素

由于CPVC的熔体粘度至少为PVC的2倍,加工温度高,在加工过程中因热分解产生hcl的释放而造成了加工成型的困难和设备的腐蚀。

在挤出过程中，如何使CPVC这种高粘度的材料达到理想的“塑化”（塑化到位）是CPVC加工技术的关键。

因此，它对配方有着特殊的要求：

热稳定剂的要求

由于CPVC加工温度高，配方中对热稳定剂的用量比PVC高出许多，显然，仅仅使用传统的三盐，二盐热稳定剂是不适合的。目前较为成熟的热稳定剂是具有润滑体系的复合铅系列稳定剂。

对润滑剂的要求

由于CPVC的熔体粘度很高，特别是在注射成型中容易发生熔体破裂，所以仅仅使用传统的石蜡、硬脂酸和金属皂类润滑体系是不合适的。

在CPVC的挤出加工中，由于CPVC存在一种倾向于粘附在热后加工设备（特别是机头和模具）的金属表面，为了消除这种粘附，必须在配方中加入外润滑剂。外润滑剂与CPVC树脂应该是不相溶的。

在CPVC成型加工中（特别是注射加工），在压力作用下，CPVC树脂间的相互摩擦产生摩擦热，摩擦热的产生对成型加工是不利的，必须给予控制。内润滑剂可以减少CPVC在加工过程中树脂间的摩擦。内润滑剂与CPVC树脂应该是相溶的。

应当指出，配方中的内外润滑的平衡是关键。内润滑过量会严重影响“塑化”，使制品品质变坏；外润滑过量会造成润滑剂析出，甚至会产生螺杆打滑等严重影响正常生产的现象。皂化蜡中的OP蜡（褐煤酯蜡）是理想的内外复合型润滑剂。

加工助剂对提高塑化质量的作用

在CPVC的挤出和注射成型加工中，必须使用加工助剂，其目的是提高塑化质量和增加CPVC材料的低温抗冲性及制品的韧性。

就CPVC而言，即使在粘流态的温度下（如195～205℃），它的流动单元仍为初级粒子，树脂微细粒子间相互作用差，传热作用差，容易产生熔体破裂，塑化质量差。

ACR是一种促进塑化的加工助剂，它能在CPVC熔体中分散为尺寸小于0．01μm的网状结构单元,并均匀分布于CPVC微细粒子间，在剪切力的作用下增大CPVC粒子间的摩擦力，促进熔融体系的传热传质，增加扭矩，加快塑化过程，提高塑化质量。

CPVC树脂的融体粘度大，加工扭矩大，塑化困难，易分解。因此，对于内、外润滑剂的选择及配比是CPVC管材、管件配方设计的又一关键。

使用不同的热稳定剂、应用不同的加工方法，其配方中内、外润滑剂的配比是不同的。

一般来讲，使用铅稳定剂，需要配制较多的内润滑剂及适制的外润滑剂；使用有机锡稳定剂，则需要配制较多的外润滑剂及适量的内润滑剂；挤出管材需要的内润滑刹较注射管件多，而注射管件需要的外润滑剂较挤出管件要多。

润滑剂的加入量必须适宜，不能过多，过多的润滑剂不但会影响融体的塑化，而且，由于润滑剂的熔点一般都很低，因此，还会降低产品的维卜软化温度。

值得注意的是，在配方中，除了有机锡稳定剂外，切忌加入任何的液体润滑剂，因为这会明显降低管材、管件的维卜软化温度及其他物理机械性能。

有效的内润滑剂应当具有一与融体相容性好、能明显降低融休粘度，并能促进融体塑化的特点;一些高温石蜡，能明显降低融体在模具中流动的阻力而较少影响融休的塑化的特点，是理想的外润滑剂。

三、CPVC对专用PVC树脂的要求

由于CPVC制品低温脆性较大，抗冲性差，只有通过配方及工艺的调整，才能增加CPVC制品的韧性，提高其抗冲性。

对生产CPVC树脂的专用PVC树脂的要求：CPVC树脂是PVC树脂经氯化改性后的产物，在生产过程中，为了提高CPVC树脂的综合性能，除改进氯化条件，提高氯化技术水平外，选用专用的PVC树脂也是至关重要的。根据美国的B.F.Goodrich公司的成功经验，专用PVC树脂的生产，是在VC悬浮聚合配方中采用添加特殊助剂的方法，以达到以下的基本要求：

1、专用PVC树脂的结构应尽可能疏松，以利于氯化反应。

2、专用PVC树脂的皮膜尽可能地薄，以利于氯的深化，避免因表面氯含量高而造成的流动性差，粘性大，加工困难。

3、PVC专用树脂的比表面积和孔隙度要有一个合适的比例，具体可通过对B.F.Goodrich公司的产品分析而确定。