第二章 塑料管材
第一节 聚氯乙烯管材
一、配方设计要点
1）硬管配方一般都不加增塑剂，树脂应当选用悬浮法疏松4型，流动性较好。
2）稳定剂应选用稳定性极强的，如三碱式硫酸铅，一般用量为4～6份（质量份，下同），金属皂作辅助稳定剂兼润滑剂，通常用量为1.5～3份。
3）润滑剂大多采用硬脂酸和石蜡，前者以内润滑为主，后者以外润滑为主，可使管材表面光亮。
4）硬管作为通用流体输送管和电线套管，可以加10份左右的填充剂，如硫酸钡、碳酸钙等。
5）有特殊要求的管材，配方中助剂也应有相应的要求，树脂也可共混改性。如上水管要求树脂、助剂无毒，符合饮用水标准；导热管是一种新型非金属导热材料，需要添加石墨粉；抗冲击管则应加抗冲改性剂等。
二、经典配方
（一）硬管配方
1.PVC硬管配方（见表2-1）
表2-1 PVC硬管配方
2.PVC钙塑管配方（见表2-2）
表2-2 PVC钙塑管配方
先制管再经波纹成型机吹塑制得PVC钙塑管。
3.PVC波纹管配方（见表2-3）
表2-3 PVC波纹管配方
4.PVC低发泡管配方（见表2-4）
表2-4 PVC低发泡管配方
5.PVC缠绕管配方（见表2-5）
表2-5 PVC缠绕管配方
6.PVC弹簧管配方（见表2-6）
表2-6 PVC弹簧管配方
7.PVC矿用管（阻燃、防静电）配方（见表2-7）
表2-7 PVC矿用管（阻燃、防静电）配方
8.氯化聚氯乙烯管配方（见表2-8）
表2-8 氯化聚氯乙烯管配方
氯化聚氯乙烯管工艺流程如图2-1所示。
图2-1 氯化聚氯乙烯管工艺流程
几种管材的成型工艺条件见表2-9。
表2-9 几种管材的成型工艺条件
（二）软管配方
聚氯乙烯软管可分为液体输送管（包括耐酸碱、耐油、无毒等多种）、耐热的各种流体输送管及电器套管。
根据软管的用途，对强度要求不太高，树脂可选用XS-3型。
增塑剂总量，通常为40～60份。根据使用场合的不同，增塑剂品种可有多种配合，无毒软管必须用无毒增塑剂，最常用的是邻苯二甲酸二正辛酯。耐油软管应选用耐油性好的磷酸酯为主体增塑剂，耐热软管的增塑剂系统应加高相对分子质量的增塑剂，如邻苯二甲酸二异癸酯、聚癸二酸丙二醇酯等。其他软管则应以苯二甲酸为主，根据需要添加辅助增塑剂。
稳定剂的选用：电器磁管应选用碱性铅盐，液体输送管以金属皂为主，而透明管可采用有机锡，无毒管则应选用无毒稳定剂。
1.PVC电器套管配方（见表2-10）
表2-10 PVC电器套管配方
2.PVC液体输送管配方（见表2-11）
表2-11 PVC液体输送管配方
3.PVC耐油软管配方（见表2-12）
表2-12 PVC耐油软管配方
4.PVC无毒软管配方（见表2-13）
表2-13 PVC无毒软管配方
5.PVC耐高温软管配方（见表2-14）
表2-14 PVC耐高温软管配方
6.PVC织物增强软管配方（见表2-15）
表2-15 PVC织物增强软管配方
（续）
7.PVC夹网管配方（见表2-16）
表2-16 PVC夹网管配方
挤出软管的工艺流程如图2-2所示。
图2-2 挤出软管的工艺流程
几种软管的成型工艺条件见表2-17。
表2-17 几种软管的成型工艺条件
（三）典型配方
1.UPVC供水管配方
配方（质量份）：PVC（P1000）100；ABS（PA-709）5；碳酸钙（0.8μm）12；钙/锌复合稳定剂3.5；其他适量。
加工条件：机筒温度为160～175℃，机头温度为170～200℃，螺杆转速为25r/min，牵引速度为5～6m/min。
相关性能：加入ABS冲击强度可提高到28kJ/m2。
2.无毒上水管配方
配方（质量份）：PVC 100；二正辛基锡硫甘醇辛酯0.4；聚乙烯蜡0.5；硬脂酸钙1.1；硬脂酸0.3；石蜡0.2；钛白粉2.0。
3.无毒硬质PVC水管配方（见表2-18）
表2-18 无毒硬质PVC水管配方
4.饮料用无毒性PVC软管配方
配方（质量份）：PVC（p=1050）100；丁基邻苯二甲酰基甘醇酸丁酯（BPBG）40；环氧大豆油5；硬脂酸钙/硬脂酸锌1.5～2.0。
5.给水用PVC硬管配方
配方（质量份）：卫生级聚氯乙烯100；CZ 3101～3；硬脂酸钙2～4；TVS 88312～3；京锡44320.8～1；碳酸钙8；石蜡1～1.5。
加工条件：单螺杆挤出机挤出成型温度：进料区为140～160℃，压缩段为160～170℃，计量段为170～180℃，机头为180～190℃；双螺杆挤出机挤出成型温度：一区为130℃，二区为160℃，三区为150℃，四区为155℃，五区为170℃，机头体为170℃、180℃、185℃，口模为180℃；螺杆转数：单螺杆挤出机为8～25r/min，双螺杆挤出机为15～30r/min。
6.PVC粉料直接单螺杆挤出机挤出上水管配方（美国配方）
配方（质量份）：PVC（特性黏度0.9～0.94）100；ACR 2；MBS 5～10；CPE 1.5；硫醇有机锡1～2.5；硬脂酸钙1～2；钛白粉3；活性碳酸钙5。
7.PVC粉料双螺杆挤出机挤出上水管配方（美国配方）
配方（质量份）：PVC（特性黏度0.9～0.94）100；ACR 1～1.6；MBS 5～8；CPE 1～1.5；硫醇有机锡1～1.5；硬脂酸钙0.4～1.1；钛白粉8；炭黑2。
8.有机锡稳定无毒PVC上水管配方
配方（质量份）：PVC（p=800）100；二正辛基锡硫甘醇辛酯0.5；聚乙烯蜡0.5；硬脂酸0.4；硬脂酸钙1；ACR 3～5；钛白粉1。
9.钙/锌稳定无毒PVC上水管配方
配方（质量份）：PVC（p=800）100；钙/锌稳定剂5；CPE 2；硬脂酸1；硬脂酸钙1；石蜡0.5；ACR 3；钛白粉1.5。
10.CPVC耐热卫生管材配方
配方（质量份）：CPVC（含C165%）100；硫醇锑（ST-103）1.5；Ca/Zn（S-501）0.8；ES-BO 2；亚磷酸酯（TPP）1；ABS 20；润滑剂 适量。
性能：拉伸强度为52MPa，最高工作温度为100℃，自熄，无毒卫生，可与食品接触。
11.PVC透明软管配方1
配方（质量份）：PVC（p=1100）100；DOP 30；DBP 10；DOA 5；环氧增塑剂5；有机锡稳定剂1.5；硬脂酸钡、硬脂酸镉1.0。
12.PVC透明软管配方2
配方（质量份）：PVC（p=1050）100；DOP 45；环氧大豆油1；钡-镉液体稳定剂2。
13.透明聚氯乙烯管材配方
配方（质量份）：PVC 100；MBS 6；马来酸单丁酯二丁基锡2；月桂酸二丁基锡0.5；硬脂酸丁酯1.0；硬脂酸0.5。
14.透明PVC硬管配方
配方（质量份）：PVC（p=800）100；硫醇二正辛基锡（日本牌号TVS 8831）2.5；二正辛基马来酸锡聚合物（日本牌号TVS 8813）0.5；硬脂酸钙0.5；硬脂酸0.3；MBS 3～5。
15.透明PVC管材配方
配方（质量份）：PVC 100；MBS 10；辛基硫醇锡3；HSt 0.2；CaSt 0.5；ZnSt 0.5；石蜡0.3；ED31；DOP 3。
加工条件：挤出温度为100～170℃，机头口模温度为170～185℃，螺杆转速为15～30r/min，牵引速度比挤出机快5%左右。
16.无毒透明PVC软管配方
配方（质量份）：PVC（SG-2～SG-3）100；ONOP 45；环氧大豆油5；二月桂酸二正丁基锡2；钙/锌复合稳定剂1；ACR 2。
17.耐油PVC软管配方
配方（质量份）：PVC（S=1000）100；磷酸三苯酯40；DOP 10；钙/锌复合稳定剂2；粉末丁腈胶（P83）40；CPE 3；硬脂酸钙1。
18.铅盐硬质PVC管材配方1
配方（质量份）：PVC（SG-5）100；三碱式硫酸铅1～1.2；二碱式亚磷酸铅0.8～1；PbSt0.4～0.6；CaSt 0.4～0.6；HSt 0.2～0.3；石蜡0.1～0.2；TiO21～1.5；轻质CaCO32～4。
加工条件：机筒温度为185℃、182℃、170℃、165℃、160℃，螺杆温度为42℃，机头温度为170℃、175℃、185℃、205℃、190℃，螺杆转速为32.8r/min，投料转速为27.5r/min。
性能：拉伸强度为49.3MPa，维卡软化温度为81.3℃，纵向尺寸变化率为2.9%。
19.铅盐硬质PVC管材配方2
配方（质量份）：PVC（SG-5）100；T-1750.5～0.7；CaSt 0.6～0.8；氧化聚乙烯蜡0.1～0.2；石蜡1.0～1.2；TiO21～1.5；轻质CaCO32～4。
加工条件：机筒温度为172℃、171℃、160℃、145℃、155℃，螺杆温度为125℃，机头温度为160℃、165℃、175℃、193℃、190℃，螺杆转速为32.9r/min，投料转速为25r/min，扭矩59%～60%。
性能：拉伸强度为51.8MPa，维卡软化温度为82℃，纵向尺寸变化率为1.4%。
20.聚氯乙烯硬管配方1
配方（质量份）：PVC（p=1100）100；三碱式硫酸铅3；二碱式硬脂酸铅2；硬脂酸钡、镉1.0；合成蜡0.5。
21.聚氯乙烯硬管配方2
配方（质量份）：PVC（p=1050）100；三碱式硫酸铅4；二碱式硬脂酸铅1；硬脂酸铅1.0；硬脂酸钙0.3。
22.聚氯乙烯硬管配方3
配方（质量份）：PVC（p=1020）100；三碱式硫酸铅3；二碱式硬脂酸铅1；硬脂酸钙1.0；石蜡1.0。
23.聚氯乙烯硬管配方4
配方（质量份）：PVC（p=1100）100；三碱式硫酸铅2；硬脂酸铅1.0；硬脂酸钙1.0。
24.聚氯乙烯硬管配方5
配方（质量份）：PVC（p=1020）100；三碱式硫酸铅1.5；二碱式硬脂酸铅0.5；硬脂酸铅1.5；硬脂酸钙0.7；硬脂酸0.3。
25.普通硬聚乙烯管配方（见表2-19）
表2-19 普通硬聚乙烯管配方
加工条件见表2-20。
表2-20 加工条件
26.可冷弯阻燃PVC电线套管配方
配方（质量份）：PVC（SG-3）100；复合铅稳定剂2.5～5；HSt 0.2～0.8；石蜡0.15～0.5；CPE（135A）6～15；轻质CaCO310～30；偶联剂0.2～1；ACR 1～3；降黏剂0.5～2；TiO21.6。
加工条件：造粒温度为130～140℃、135～145℃、150～165℃、165～175℃，机头温度为160～170℃、170～180℃，挤管温度为120～135℃、135～150℃、150～165℃、165～180℃。
27.可弯PVC穿线管材配方
配方（质量份）：PVC（SG-5）100；三碱式硫酸铅4～6；二碱式亚磷酸铅2～3；PbSt 0.5；CaSt 0.3～0.5；石蜡0.6～0.8；CPE 10～12；轻质CaCO38～10；TiO22。
加工条件：混合，热辊温度为105～115℃。冷辊温度为45℃；挤出（双螺杆）：机筒温度为175～185℃、170～180℃、175～180℃、170～175℃、175～180℃，机头温度为185～190℃、185～190℃、185～190℃，螺杆转速为8.2r/min。
28.增韧硬质PVC管材配方
配方（质量份）：PVC树脂100；氯化聚乙烯（含氯34.75%）10；三碱式硫酸铅5；硬脂酸铅0.8；硬脂酸钡0.8；硬脂酸0.2；石蜡1.0。
性能：拉伸强度为41MPa，缺口冲击强度为50kJ/m2（25℃）、4.54kJ/m2（-30℃）。
29.PVC大口径硬管配方
配方（质量份）：PVC树脂（p=1050）100；PVC树脂（p=800）150；硫醇有机锡10～15；硬脂酸钙7.5；合成石蜡7.5；颜料 适量。
30.硬质PVC管件阀门配方
配方（质量份）：PVC树脂100；苯二甲酸二辛酯4；环氧酯3；三碱式硫酸铅5；硬脂酸钡1.5；硬脂酸钙1；钛白粉10；石蜡0.5～1。
31.硬质PVC注射管件配方
配方（质量份）：PVC树脂100；三碱式硫酸铅3；硬脂酸钡1.5；硬脂酸镉1；硬脂酸铅0.5；硬脂酸0.5；钛白粉1。
32.导热塑料管配方
配方（质量份）：PVC 100；三碱式硫酸铅4.3；硬脂酸铅1.5；硬脂酸钡1.5；硬脂酸2；石墨粉120；烷基苯磺酸酯9。
33.聚氯乙烯耐热软管配方
配方（质量份）：PVC 100；DOP 10；TCP 40；硬脂酸铅2；硬脂酸0.3；丁腈胶40。
加工条件：一般采用S-2～S-4型疏松型中等黏度的聚氯乙烯树脂。物料经捏合、造粒、挤出成型、卷取后制得成品。生产中的关键是树脂与增塑剂等助剂的捏合工序，务必要将树脂先加增塑剂捏合后，才能加入填充剂捏合。捏合条件是夹套蒸气压在0.24～0.39MPa下捏合50～60min，挤出机温度应控制在供料段为165℃、压缩段为120～140℃、计量段为140～160℃、分流器为140～160℃、口模为150～165℃。挤出机采用等距不等深渐变型螺杆，长径比为20～25，压缩比为3～4。
34.聚氯乙烯耐油管配方
配方（质量份）：聚氯乙烯树脂100；DOP 24；DBP 24；硬脂酸钡1；硬脂酸钙0.8；稳定剂3.2；石蜡0.8。
35.塑料燃油箱油管配方
配方（质量份）：PVC（p=1300）100；聚酯增塑剂28；偏苯三酸三辛酯10；DOP 5；DOS8；CPE 15；稳定剂2；润滑剂1.5。
相关性能：邵氏硬度HA为85～90，拉伸强度≥19.5MPa，断裂伸长率≥300%，耐寒性（-40℃/24h）为无裂纹，耐燃油性好。
36.聚氯乙烯耐酸碱管配方
配方（质量份）：PVC 100；DOP 48；硬脂酸铅2；硬脂酸钡1；陶土1。
37.煤矿用PVC抗静电管配方
配方（质量份）：PVC 100；CPE 12；ACR 2；炭黑15；复合稳定剂5.5；润滑剂 适量；加工助剂 适量。
加工条件：热辊温度为115～125℃，冷辊温度为30～40℃，挤出温度为155℃、160℃、170℃、176℃、180℃，螺杆转速为20r/min。
性能：拉伸强度为35.2MPa，缺口冲击强度为8.7kJ/m2，硬度90HRR，表面电阻率为6.4×105Ω。
38.矿用通风排气管配方
配方（质量份）：PVC 100；CPE 12；ACR 2；炭黑15；复合稳定剂5.5；润滑剂1.5。
加工条件：混合：热混温度为115～125℃，冷混温度为30～40℃；双螺杆挤出机挤出：机筒温度为155℃、160℃、170℃、175℃、176℃，机头温度为180℃，螺杆转速为20r/min，真空度为0.06MPa。
相关性能：拉伸强度为35.3MPa，缺口冲击强度为8.7MPa，硬度90HRR，表面电阻率为6.4×105Ω。
39.聚氯乙烯防静电管配方
配方（质量份）：PVC（SG-5）100；三碱式硫酸铅4；硬脂酸钡1；硬脂酸铅1；石蜡0.5；改性剂5～10；加工助剂1～4；炭黑15～25。
加工条件：物料捏合后经双辊混炼、粉碎、挤出成型、冷却定型、切割后制得，混炼温度为150～170℃，速比为1∶（1.05～1.1）；采用单螺杆挤出机挤出，各段温度：供料段为120～150℃，压缩段为170～180℃，计量段为170～180℃，机头为170～190℃。
性能：表面电阻率﹤108Ω。
40.煤矿井用PVC抗静电阻燃塑料管件配方
配方（质量份）：PVC（SG-3）100；磷酸三酚酯（TCP）8；MBS 18；有机抗静电剂SH105 6；Sb2O34；CaCO310；稳定剂3；润滑剂2。
加工条件：
混合：热混温度为120℃，冷混温度为50℃；造粒：机筒温度为150℃、165℃、180℃、160℃，口模温度为130℃；注射成型：注射温度为165℃、185℃、200℃，模温为60℃，注射压力为60MPa。
性能：拉伸强度为36MPa，断裂伸长率为48%，缺口冲击强度为32.5kJ/m2，表面电阻率为5×107Ω，有焰燃烧时间为0.8s，无焰燃烧时间为0.25s。
41.PVC导热石墨管配方
配方（质量份）：PVC（XS-4型）100；DOP 5；DBP 5；三碱式硫酸铅4.5；PbSt 2；BaSt1.5；HSt 1.5；CPE 3；ACR 1；石墨粉115.5。
加工条件：捏合温度为（100±10）℃，造粒挤出机温度为130～140℃、150～160℃、160～170℃，挤出成型温度为140～150℃、165～175℃、180～185℃，机头为170～175℃。
性能：密度为1.77g/cm3，拉伸强度为28.8MPa，压缩强度为80.9MPa，线胀系数（-20～180℃）为1.59×10-4/℃，冲击强度为3.18kJ/m2，水压爆破强度为4.5MPa，热导率为1.7～2.2W/（m·K）。
42.PVC/丁腈胶共混耐油软管配方
配方（质量份）：丁腈橡胶-2640；PVC 60；硫黄（硫化剂）0.8；促进剂M（硫化促进剂）0.16；促进剂DM 0.8；氧化锌（硫化活性剂）2；硬脂酸（软化剂）0.4；防老剂D 0.5；抗氧剂2641.0；硬脂酸铅1.8；硬脂酸钡1.2；半补强炭黑32；古马隆树脂（软化剂）4；邻苯二甲酸二丁酯52。
43.RPVC挤管料配方
配方（质量份）：PVC 100；三碱式硫酸铅5～6；二碱式亚磷酸铅1～1.5；HSt 0.8～1；石蜡2～2.5；轻质CaCO38～12。
44.PVC粉料直接单螺杆挤出挤管配方
配方（质量份）：PVC（XS-3、XS-4）100；三碱式硫酸铅5；BaSt 0.8；CaCO35；PbSt 0.8；石蜡1；炭黑0.02。
加工条件：机筒温度为130～140℃、150～160℃、170～180℃，连接体温度为170～180℃，口模温度为150～160℃，螺杆转速为18～22r/min。
45.建筑排水HPVC管件配方
配方（质量份）：PVC（S-700）100；三碱式硫酸铅3；二碱式亚磷酸铅1；DOP 5；环氧大豆油2；金属皂1.5；ACR 3；CPE 5；聚乙烯蜡0.6；轻质CaCO34。
加工条件：挤出造粒温度为100～110℃、120～130℃、140～145℃、140～150℃，注射温度为125～135℃、135～145℃、150～160℃。
46.ABS共混改性PVC纱管配方
配方（质量份）：PVC 100；ABS 10～30；三碱式硫酸铅6～8；DBP 4～5；DOP 4～5；液体Ba-Cd-Zn 1.5～3.0；液体石蜡0.2～0.8；轻质CaCO35～10。
加工条件：
工艺流程：配料→捏合（60～70℃下捏合1h）→挤出拉条造粒（110～130℃、140～160℃、170～180℃）→粒料预热（105℃±5℃下1～2h）→注射成型[机筒温度为140～145℃、160～170℃、170～180℃，喷嘴温度为180～185℃，模具温度为25℃，预塑压力（表压）为0.4MPa，注射压力为5～5.5MPa，背压为0.5～0.8MPa]；时间：闭模为6～8s，注射为8～10s，注射+保压为18～20s，启模为6s，总周期为40～60s。
性能：弯曲强度为90.0～95.2MPa，拉伸强度为54.0～55.2MPa，无缺口冲击强度为24.7～35.9kJ/m2。
47.PVC纱管配方
配方（质量份）：PVC 100；ABS 30；CPE 10；PMMA 3；聚乙烯蜡1.5；脂肪酸盐0.5。
其中PVC配方（质量份）为：交联PVC 100；DOP 80；月桂酸二丁酯2；环氧大豆油3；颜料10。
加工条件：在185～185℃下挤出。
性能：热胀系数为3.49×10-5/K，拉伸强度为46.1MPa，断裂伸长率为8.1%，冲击强度（JISA5400）为419J/m。
48.PVC纬纱管配方
配方（质量份）：PVC 100；ABS 10；三碱式硫酸铅3；二碱式亚磷酸铅2；BaSt 1.5；PbSt0.5；HSt 0.5；CaCO32；色料适量。
49.PVC芯层发泡管配方
（1）皮层配方（质量份）：PVC（K66～68）100；稳定剂3～6；润滑剂0.5～4；填料5～10；其他8～10。
（2）芯层配方（质量份）：PVC（K57～62）100；稳定剂4～7；润滑剂0.5～4；填料4～8；发泡剂（AC）0.5～0.8；发泡调节剂3～8；其他2～10。
加工条件：混炼温度为110～120℃，机身温度皮层为150～170℃，芯层为150～165℃，机头温度为170～180℃，螺杆转速为20～25r/min。
50.共挤芯层发泡PVC管配方
配方（质量份）：PVC 100；稳定剂5～10；抗冲击剂5～10；石蜡0.5；HSt 0.5；TiO22～4；CaCO310；AC 0.25。
性能：密度为1.05～1.08g/cm3。
51.UPVC芯层发泡排水管配方
（1）内外层配方（质量份）：PVC（SG-5）100；三碱式硫酸铅3；二碱式亚磷酸铅2；PbSt1.2；CdSt 0.8；CPE 0～10；CaCO30～30；ACR 0～4；HSt 0.6；石蜡1.2。
（2）芯层配方（质量份）：PVC（SG-6或SG-7）100；含发泡促进剂复合稳定剂4；石蜡0.8；CaCO3成核剂0～10；ACR 0～4；AC发泡剂0.4。
52.单螺杆挤出机挤出RPVC低发泡管材配方
配方（质量份）：PVC（S-1000）100；稳定体系6.4；润滑体系1.0；成核剂5；抗冲击改性剂9；增塑剂2；泡孔调节剂8。
加工条件：工艺路线为配方各组成混合→造粒→挤出制品，挤出温度为136℃、152℃、158℃、167℃、179℃、173℃、176℃、164℃，螺杆转速为12r/min。
53.PVC结皮发泡棒材配方
配方（质量份）：PVC（SG-7）100；稳定剂5～7；润滑剂1～2；AC发泡剂0.3～0.5；ACR 4～6；超细轻质CaCO35～10；着色剂 适量。
加工条件：机筒温度为140～150℃、150～160℃、160～170℃、170～180℃，机头温度为170～160℃，口模温度为155～165℃，挤出速度为15～20r/min，牵引速度为1～2m/min。
性能：密度为0.6～0.8g/cm3，氧指数﹥40%，吃钉强度﹥180N/mm。
54.PVC复合发泡管配方（见表2-21）
表2-21 PVC复合发泡管配方
加工条件：机头温度为180～185℃，口模温度为185～190℃。
55.芯层发泡三层PVC管材配方（见表2-22）
表2-22 芯层发泡三层PVC管材配方
成型温度见表2-23。
表2-23 成型温度
56.PVC发泡管配方（见表2-24）
表2-24 PVC发泡管配方
57.PVC芯层发泡管材配方（见表2-25）
表2-25 PVC芯层发泡管材
性能：发泡层密度为0.6～0.7g/cm3，本体密度为0.7～0.9g/cm3，维卡软化点为79℃，原拉伸屈服应力≥40MPa，扁平试验压到外径1/2不破裂。
58.单螺杆挤出机挤出HPVC低发泡管材配方
配方（质量份）：PVC（S-1000）100；三碱式硫酸铅、二碱式亚磷酸铅6.4；CPE 9；超细CaCO35；润滑体系1；DOP 2；泡孔调节剂8；AC 0.6。
加工条件：机筒温度为136℃、157℃、158℃、167℃、179℃、173℃、176℃、164℃，螺杆转速为12r/min。
相关性能：维卡软化点为89℃，冲击强度为10.4kJ/m2。
59.双层PVC发泡管材配方及性能（见表2-26）
表2-26 双层PVC发泡管材配方及性能
60.PVC/CPVC共混改性热收缩管配方
配方（质量份）：PVC（p=1300）70；CPVC（含Cl63%）30；DOP 45；F4粉末5；三碱式硫酸铅3；二碱式亚磷酸铅0.8；PbSt 0.5；CaSt 0.7；HSt 0.3；陶土10；轻质CaSO315。
相关性能：热收缩率为53%，膨胀温度为140℃，其他性能难燃、柔软，高温下不破裂。
61.PVC热收缩套管配方
配方（质量份）：PVC 100；ACR 4；DOP 30；DBP 10；三碱式硫酸铅3；二碱式亚磷酸铅3；钡/锌1.5；滑石粉1.5；硬脂酸0.5。
62.PVC绝缘热收缩套配方
配方（质量份）：PVC（K=69）100；ACR 1～5；DOP 40；三碱式硫酸铅2.7；润滑剂0.3；CaCO32；着色剂 适量。
加工条件：配料混合→高速搅拌（100℃以下，10min）→挤出造粒挤出吹塑（L/D=20，螺杆直径为65mm，转速为30～35r/min，机筒温度为130℃、140℃、170℃、175℃，机头温度为170～175℃）挤出厚膜→风环冷却→夹膜辊熄泡→100℃沸水中加热并二次吹胀，进行模向拉伸→定径套冷却定径→夹膜辊熄泡→收卷。
63.PVC双壁波纹管配方1
配方（质量份）：PVC（SG-4）100；CPE（135A）7；复合稳定剂6；ACR 4；CaCO38.0；HSt 0.5；石蜡0.4。
加工条件：混料时，热混温度为110℃，挤出机机筒温度为165℃、170℃、175℃、180℃、165℃、172℃、180℃，口模温度为160℃、170℃，螺杆温度为60℃，主机转速为24～30r/min。
64.PVC双壁波纹管配方2
配方（质量份）：PVC 100；三碱式硫酸铅6；二碱式亚磷酸铅1；PbSt 1；CaSt 1；MBS 8；CPE 12；CaCO34.0；HSt 0.6；石蜡1.0；TiO21.0；聚乙烯蜡0.5。
加工条件：机筒温度为170℃、180℃、185℃、195℃、200℃，机头温度为190℃、220℃、190℃，螺杆油温为100℃，螺杆转速为25～28r/min。
65.PVC双壁波纹管配方3
配方（质量份）：PVC 100；CPE 10；MBS 8；三碱式硫酸铅8；二碱式亚磷酸铅2；硬脂酸铅1.0；硬脂酸钙1.0；硬脂酸0.8；碳酸钙2.5。
66.PVC单壁波纹管配方
配方（质量份）：PVC 100；CPE 5；α-甲基苯乙烯（M-80）3；三碱式硫酸铅3；二碱式亚磷酸铅2；硬脂酸铅1.0；硬脂酸钡0.5；滑石粉8.0；硬脂酸0.2。
67.聚氯乙烯波纹管配方（见表2-27）
表2-27 聚氯乙烯波纹管配方
加工条件：挤出温度加料段为145～160℃，压缩段为165～175℃，计量段为175～185℃，机头为175～180℃，模口为170～180℃。
性能：PVC波纹管利用其环形槽的结构，可兼备硬PVC管的刚性和软管的柔性，因此使管子具有刚中带柔的特点，可代替传统的钢管和塑料硬管，用于输送某些液体和气体以及预埋电线的套管。
68.CPE改性PVC混凝土输送波纹管配方（见表2-28）
表2-28 CPE改性PVC混凝土输送波纹管配方
加工条件：采用软PVC包硬PVC螺旋增强筋方式成型。硬PVC粒料挤出机温度为150～160℃、160～170℃、165～175℃，软PVC粒料挤出机温度为150～160℃、160～170℃、160～170℃、160～170℃，连接机头温度为160～165℃，机头为170～190℃，旋转机头温度为170～180℃，硬PVC粒料挤出机转速为20～24r/min，软PVC粒料挤出机转速60～75r/min，螺旋增强筋管材牵引速度为5～6m/h，抽真空压力为1.5×103Pa。
69.PVC双壁螺旋管配方
（1）增强筋配方（质量份）：硬质PVC（SG-5）100；稳定剂2；增塑剂10；填充剂（碳酸钙）5；其他助剂0.7。
（2）管身配方（质量份）：软质PVC（SG-3）100；稳定剂2；增塑剂56；其他助剂0.6。
加工条件：采用软、硬PVC复合一次缠绕成型法生产，挤出机的各段挤出工艺参数见表2-29。
表2-29 挤出机各段工艺参数
性能：密度为0.95g/cm3，拉伸强度为25.5MPa，断裂伸长率﹥200%，拉伸弹性模量为765MPa，弯曲强度为25.5MPa，冲击强度﹥117.6J/m，脆化温度为-70℃，热变形温度为78℃，线胀系数为2×10℃-1，体积电阻率为1018Ω·cm，介电常数为2.32，介电强度为400kV/cm。
70.聚氯乙烯缠绕管配方1
配方（质量份）：PVC 100；ABS 2；ACR 4；三碱式硫酸铅5；硬脂酸钙2.0；环氧大豆油0.2；石蜡0.3；CaCO325。
71.聚氯乙烯缠绕管配方2
配方（质量份）：PVC（SG-4即XS-3或XJ-3型）100；DOP 2～8；三碱式硫酸铅1.5～4；硬脂酸铅1.2；硬脂酸钡1.0；石蜡1.0；着色剂 适量。
加工条件：挤出带缠绕成型是将挤出带趁热螺旋状缠绕在一根可缩径的型芯上，型芯旋转速度要配合挤出机挤出带条的速度，借压辊施加的压力，使搭接的带条咬锁连接成一体（这种带条是一种特殊的结构型材，它有一个别致的咬锁结构），冷却后抽芯，即可得到所需口径的管材。
性能：缠绕管是国际上新出现的一种新型管材，具有PVC管材的所有优良性能，能随意弯曲而无回弹性，可代替金属管、铁皮风管及硬质PVC塑料管使用，使用方便。由于采用小规格挤出机，利用缠绕法就可制成大直径的管，因而投资大大降低，且节约原料，可广泛用作化工通风管，建筑通风管、电线电缆导管、护套管、穿线管及农用滴灌管等。
72.丁腈粉末橡胶P83改性PVC硬质螺旋增强软管配方
配方（质量份）：PVC（K=70）100；P83粉末丁腈胶20；DOP 80；ED3增塑剂5；有机锡0.8；稳定剂 适量；润滑剂 适量。
加工条件：捏合时在80～90℃下高速搅拌3～4min。硬质增强PVC挤出机温度为150～160℃、150～165℃、150～165℃，机头温度为170～190℃，口模温度为160～190℃。软质PVC挤出机温度为150～165℃、170～190℃、170～190℃，机头温度为150～160℃，口模温度为160～190℃。
性能：拉伸强度为10.29MPa，断裂伸长率为370%，邵氏硬质（HA）为61。
73.PVC维塑管典型配方（见表2-30）
表2-30 PVC维塑管典型配方
加工条件：挤出机供料段为160℃，压缩段为170℃，计量段为180℃，机头为190～195℃，口模为185～195℃。
74.聚氯乙烯弹簧管配方（见表2-31）
表2-31 聚氯乙烯弹簧管配方
（续）
75.涤纶纤维增强PVC软管配方
（1）食品用配方（质量份）：PVC（p=1300）100；DOP 60；环氧大豆油2；Ca/Zn 0.4；有机金属络合物0.2。
（2）输气用配方（质量份）：PVC（p=1300）100；DOP 40；DHP16540；Ba/Zn 0.8；环氧亚麻油1.2；超细CaCO333.5。
性能：爆破压力为6～8MPa（23℃）、4.5～5.5MPa（85℃水），剥离强度为5000N/m。
76.涂覆钢管用聚乙烯材料配方
配方（质量分数，%）：MDPE 70；HDPE-g-MAH 10；皂化EVA 10；聚1-丁烯10。
性能：涂覆在砂磨钢上，剥离强度为186N/m，耐应力开裂时间为600h。
77.织物丝夹网增强PVC软管配方
配方（质量份）：PVC（SG-2或SG-3）100；DOP 50；DBP 50；DOA 15；三碱式硫酸铅1.5；二碱式亚磷酸铅1.5；硬脂酸铅1；ACR 3。
78.氯化聚氯乙烯管配方
配方（质量份）：CPVC 100；三碱式硫酸铅4～5；硬脂酸铅1～1.5；硬脂酸钡1～1.3；石蜡1；碳酸钙5；炭黑适量。
加工条件：单螺杆挤出机挤出温度分别为供料段160℃、压缩段180℃、计量段180℃、机头185℃、口模190℃，双螺杆挤出机挤出温度分别为供料段160℃、压缩段175℃、计量段185℃、机头190℃、口模190℃。
性能：维卡温度≥100℃，最高使用温度为120℃。
79.氯化聚氯乙烯管（可在120℃下使用）配方
配方（质量份）：CPVC 100；三碱式硫酸铅5；PbSt 1；BaSt 1；CaCO34；炭黑0.01；石蜡0.8。
80.氯化聚氯乙烯管材配方
配方（质量份）：CPVC（氯含量60%～68%）100；ABS（粉状）10；三碱式硫酸铅3；二碱式亚磷酸铅3；PbSt 1；Ca-Zn稳定剂1；OP蜡0.5；ACR 5；石墨粉40；钛酸酯偶联剂0.6。
CPVC是将PVC用水相悬浮法（或气相法）进行氯化，使氯含量由原来的57%提高到65%左右。
加工条件：挤出CPVC管材温度为160～180℃，机头口模温度为185～190℃。
三、制备实例
实例1.硬质PVC（UPVC）管材
（1）配方（质量份） PVC树脂100；稳定剂4.6～5；润滑剂0.6～1；填充剂10～20；着色剂适量。
（2）制备方法
1）工艺流程。配料→捏合→造粒→挤出→牵引→切割→检验→包装入库。
2）工艺条件。
①配料捏合。准确计量各种原料，并按一定顺序投入高速捏合机内。加料顺序为：树脂、稳定剂、润滑剂、着色剂、填充剂。着色剂加入后需捏合3min再加填充剂，经过8～10min捏合在温度达到100～110℃时，放入冷却搅拌机中，冷却至45℃停机卸料。捏合好的料中应无未散开的色点或未混合好的树脂粉。
②造粒。造粒机各区温度为：1区80～90℃，2区140～160℃，3区160～170℃，机头160～170℃。
操作温度必须严格控制，否则会导致分解或炭化。颗粒应均匀一致，成批量混合，以保证下道工序的稳定。
③挤出。挤出机各区的温度为：1区90℃±5℃，2区140℃±5℃，3区160℃±5℃，4区160℃±6℃，法兰150℃±5℃，口模160℃±5℃。
挤出机的螺杆转速为15～30r/min。在机头温度足够高的情况下，挤出机的转速可适当增加。
④牵引。牵引速度应比管材挤出的线速度稍快1%～10%。
⑤切割。管材截面必须垂直、平衡。
（3）性能应用 硬质PVC管材是在聚氯乙烯树脂中加入专用助剂，经混合、造粒、挤出后成型的，主要用于民用住宅，可作为室内外排污管道，具有质量轻、外形美观、内壁光滑、阻力小、安装简便、密封可靠、耐腐蚀、耐用等特点。PVC硬管深受广大用户的欢迎，近几年来在我国发展很快，已广泛用于宾馆、饭店、企事业及住宅。
实例2.超白PVC硬管
（1）配方（见表2-32）
表2-32 超白PVC硬管配方
（2）制备方法 工艺流程如下：
PVC及粉状助剂→高速混合机→低速混合机→挤出→冷却定型→切割→包装。
1）混料与捏合。混料与捏合过程中，最重要的是物料分散均匀和易挥发物的较彻底挥发。如物料分散不均匀，在挤出时就会出现产品性能不稳定；如易挥发物挥发不彻底，挤出产品容易起泡，影响产品性能。一般建议混料温度在115～135℃为宜。
另外，易挥发物挥发时易在捏合机顶盖内侧凝结，当凝结量多时会形成液滴，与树脂粉、碳酸钙及其他物料凝聚成颗粒。这些颗粒在挤出生产时极易产生塑化不良的“白点”，大大影响产品性能。因此，要注意易挥发物及捏合机顶盖内侧的清洁，防止“白点”，并对捏合物过筛（36～250μm）。
2）挤出工艺。调整工艺的主要目的是为了调整塑化度。在配方合理的情况下，通过调整温度、螺杆转速等工艺参数使塑化度控制在60%～65%。
（3）性能 该产品属超白材料，热稳定性好，化学性质稳定，电性能优良，润滑效果好。
（4）应用 主要用作抗静电、耐热、耐化学药品、润滑性好的硬质管材。
实例3.硬质PVC排水管
（1）配方
1）配方1（质量份）：PVC树脂
；CPE（含氯33%）3；MBS树脂4；有机锡（TVS 8831）1；硬脂酸丁酯0.5；润滑剂（Hiwax 220P）0.5。
2）配方2（质量份）：PVC树脂100；邻苯二甲酸二辛酯（DOP）10；环氧大豆油（ESO）2；硬脂酸锌（ZnSt2）0.3；氢化滑石1.0。
3）配方3（质量份）：PVC树脂100；硬脂酸钙0.3；硬脂酸锌0.7；马来酸二丁基锡0.1；乙酸铜0.01；Fe2O31；氢化滑石1。
（2）制备方法 按此配方的混合料在120℃混合后再在180℃挤出，挤出压力为41.0MPa，挤出量为45kg/h。
（3）性能 所得管材内径为20mm，壁厚为3mm，其表面粗糙度值为2μm，拉伸强度为53MPa，10kg落球半数破损的冲击高度为230cm。
（4）应用 主要用于给水管的制备，还可用于与食品接触制品的制备。
实例4.硬质PVC管材
（1）配方（见表2-33）
表2-33 硬质PVC管材配方
（2）制备方法
1）工艺参数。高速混合机：型号GPH-100或者GPH-200，其中GPH-100的总体积为100L，最大有效体积为70L，电动机功率为15kW，转速为800r/min；GPH-200的总体积为200L，最大有效体积为140L，电动机功率为22kW，最大转速为960r/min。把所有原料放入高速搅拌器后，起动电动机，随着时间的增加，温度迅速上升，30min后可达120℃左右，一般不要超过120℃。这时石蜡已熔化，液体复合稳定剂已被PVC吸收，出料时为均匀固体粉末，没有结块。
挤出造粒机螺杆直径为45mm，L/D=20，旋风切粒，温度为加料段160～170℃，压缩段170～175℃，均化段175～180℃，模头180℃。挤出拉管机螺杆直径为65m，L/D=25，加料段温度为160～165℃，压缩段温度为170～180℃，计量段温度为180～185℃，口模温度为180～185℃，真空定型段长度为30～40cm，水冷却，牵引速度为10m/min左右。管材表面光滑平整，强度良好。
2）UPVC管材的连接。UPVC管材的连接是通过采用粘合剂依靠粘接的方法来完成的。使用硬质PVC采用粘合剂粘接时，应使用三角锉刀先在管子两端的一个内口和一个外口上锉削成45°的锥形，然后在锉削面上涂一层胶，两个连接面都要涂胶，待干燥一会儿后镶嵌在一起，放置3～5h后即可移动，一昼夜后，强度可达最高值。PVC粘合剂的销售价格为1.5万元/t，具体配方是：二甲苯50L，四氢呋喃50L，过氯乙烯树脂或者氯醋树脂20kg，失水苹果酸树脂3kg，在搅拌器中搅拌到全部溶解即可使用。
（3）性能 由配方1制备的硬质PVC管材有极好的韧性和硬度，用很大的力量使之弯曲而不发生任何裂纹和碎裂，即使用脚踏，也不会裂开。
由配方2制备的UPVC钙塑管材的质地坚硬，有极好的硬度、强度和耐压性，但是冲击强度较配方1差，管材端处易用脚踩碎。
（4）应用 适宜用作埋在地下的需要高强度、高冲击韧性的自来水供水管道和城市污水的排水管道。
实例5.硬质PVC给水管材
（1）配方（质量份）PVC 100；稳定剂3～6；润滑剂1～2；改性剂3～5。
其中改性剂为：CPE-135A 3份，MBS-562份或ACR-201或ACR-Ⅱ2份。也可采用复合改性剂：CPE∶MBS=3∶2，CPE∶ACR-201=3∶2或CPE∶ACR-Ⅱ=3∶2。
（2）制备方法
1）工艺流程。生产UPVC管材的工艺流程如下：
2）工艺控制要点。
①混合工艺控制要点。物料的混合质量直接影响产品质量。混合的目的是使各种物料充分均匀混合，达到一定程度的塑化和排除物料中夹杂的水分。高速混合机的混料温度一般控制在110～150℃之间，且物料中的水分越大，混料温度相应越高，但必须防止因物料温度过高而结块成团。低速混合机的出料温度应控制在40℃以下。
②挤出工艺控制要点。挤出工艺条件如温度、挤出速度、压力等的控制与相互间的匹配是控制产品质量的关键，一般加工温度为180～200℃，且随挤出量的增加，加工温度则应相应提高。
双螺杆挤出机排气装置的设置是控制产品质量不可缺少的条件，只有将夹杂在物料中的水分及其他小分子物质充分除掉，才能确保管材的内在质量，一般排气孔处物料温度控制在150～160℃，真空度大于66.7kPa。
③真空冷却成型控制要点。真空冷却成型是借助于真空泵将真空槽抽成真空，使管坯外壁吸附在定型套的内壁上而达到冷却定型的。真空定型的工艺条件：真空度为20.0～53.3kPa，水温为15～25℃，真空槽中的水成雾状为最佳。若真空度偏小，会导致管外径偏小，小于标准尺寸；若真空度偏大，则管径偏大，甚至会出现抽胀现象。若水温过低，定型不完全，则会使管材脆性增大；若水温过高，则会造成冷却不良，致使管材易发生变形。
④牵引速度控制要点。牵引速度的大小应与挤出速度相匹配。若过分依赖通过提高牵引速度调薄壁厚，则会引起管材发生纵向裂纹。
（3）性能 不同种类的改性剂UPVC管材力学性能的影响分别见表2-34和表2-35。
表2-34 CPE、MBS、ACR对UPVC管材力学性能的影响
注：测试管管径为110mm。
表2-35 混合改性剂对UPVC管材力学性能的影响
注：测试管管径为110mm。
（4）应用 主要用作自来水管和冷水管，不能用作热水管。
实例6.硬质PVC管件
（1）配方
1）白色硬质PVC管件配方（质量份）：PVC（SG7）100；ACR 2.0；CaSt20.5；外润滑剂（ZB-10）1.4；外润滑剂（ZB-74）0.6；有机锡（T-133）2.0；CPE 6～8；CaCO35.0；TiO21.0；氧化石蜡（OPE）0.2。
2）硬质PVC排水管件配方（质量份）：PVC（SG7）100；三碱式硫酸铅4～5；ACR 3～4；金属皂盐2.0～3.5；C-1021.0～1.5；CPE 6～8；炭黑（CB）适量。
（2）制备方法 按照配方称取物料置于高速混合机中，混合均匀后先制成粉料再挤出制成粒料，然后经注射成型为管件。
（3）性能 此管件具有质轻、强度高、耐腐蚀、内外壁光滑、价格适宜、安装方便等特点。
（4）应用 主要用于民用建筑、化学工业、自来水工程和农田灌溉。
实例7.类苯乙烯改性硬质PVC管材
（1）基础配方（质量份） PVC（SG5）100；三碱式硫酸铅4～5；二碱式亚磷酸铅1～2；硬脂酸铅（PbSt2）0.6～1；硬脂酸钡（BaSt2）1.0～1.8；ACR-401（1号、3号配方用）0～5；LC-类苯乙烯流变改性剂（2号、4号配方用）0～5；CPE（3号、4号配方用）0～8；润滑剂1～2；CaCO310～50；颜料适量。
（2）制备方法
1）工艺流程。
2）工艺条件。两辊开塑机辊距为0.8mm，前辊温度为185℃、后辊温度为180℃。在开炼过程中可观察到：当CaCO3填充量超过25份时，使用同样份数的ACR和新型类苯乙烯流变改性剂相比较，后者明显易包辊，好开塑。
ϕ16mm冷弯管生产工艺参数见表2-36，所用设备为SJ-45挤出机，长径比为25∶1。
表2-36 ϕ16mm冷弯管生产工艺参数
在地埋管生产中使用3份类苯乙烯流变改性剂，相同工艺条件下，主机电流降低，物料流动性明显提高，熔体强度较高，容易拉伸定型，所得管材的内外壁光滑。
（3）性能
1）流变性能。转矩流变仪试验数据见表2-37。
表2-37 转矩流变仪试验数据
（续）
①达到平衡转矩的时间。
2）使用ACR与类苯乙烯流变改性剂后制品力学性能对比情况见表2-38。
表2-38 力学性能对比
（4）应用 由于采用类苯乙烯改性，管材耐寒性和耐低温冲击性能明显提高，可在寒带广泛使用。
实例8.铅盐与有机锡稳定剂改性硬质PVC管材
（1）配方
1）铅盐配方（质量份）：PVC（SG5）100；三碱式硫酸铅1.0～1.2；二碱式硬脂酸铅0.8～1.0；硬脂酸铅0.4～0.6；硬脂酸钙0.4～0.6；硬脂酸0.2～0.3；石蜡0.1～0.2；钛白粉1.0～1.5；轻质碳酸钙2.0～4.0。
2）有机锡配方（质量份）：PVC（SG5）100；T-1750.5～0.7；硬脂酸钙0.6～0.8；石蜡1.0～1.2；氧化聚乙烯蜡0.1～0.2；钛白粉1.0～1.5；轻质碳酸钙2.0～4.0。
（2）制备方法
1）生产工艺流程。PVC树脂及各种添加剂→高速混合→低速冷混合→柔性机械输送→双螺杆挤出机挤出→真空喷淋定型→喷淋冷却→履带牵引→定长切割→扩口→成品。
2）挤出成型工艺参数。不同配方生产ϕ110mm×3.2mm硬质PVC管材挤出成型工艺参数见表2-39。
表2-39 不同配方生产ϕ110mm×3.2mm硬质PVC管材挤出成型工艺参数
（3）性能
1）力学性能。以铅盐配方和以有机锡配方生产的硬质PVC管材的力学性能见表2-40。
表2-40 不同配方生产的硬质PVC管材力学性能
2）卫生性能。经福建省卫生防疫站检测，不同配方生产的硬质PVC管材卫生性能见表2-41。
表2-41 不同配方生产的硬质PVC管材卫生性能
（4）应用 主要用于建筑排水、通信电缆护套、农田排灌及城乡自来水等工程中。
实例9.UPVC供水管材
（1）配方（质量份） PVC 100；CaCO312；ABS 5；CZ-601A 3.5；其他助剂适量。
（2）制备工艺
1）试样制备。
①将PVC、CaCO3、ABS和其他组分按配方顺序放入高速混合机混合。料温控制在80～100℃，混合时间为8～10min，转速为860r/min，出料冷却至50℃以下备用。
②塑炼。温度为160～180℃，前后辊距调节在0.15～0.25mm，对熔融料进行翻滚、打卷3～4次，三角包2～3次，出片厚0.50mm。
③压板。将混炼的片材裁剪好，把4～5块叠放在已预热（130℃）的压模里，用SL-45压力机压片。压制温度为160～175℃，加热时间为5min，压力为8～10MPa。当温度、压力、时间都达到要求时，停止加压和加热，让其自然冷却至100℃以下，开模，取出片材。
2）管材制造。采用威利坚模具有限公司制造的WL50锥型双螺杆挤出机及直径为32mm的模具生产UPVC塑料供水管。管材的工艺参数见表2-42。
表2-42 UPVC塑料供水管的工艺参数
（3）性能UPVC塑料供水管的性能见表2-43。
表2-43 UPVC塑料供水管的性能
（续）
实例10.硬质PVC排水管材与管件
（1）配方
1）配方1（质量份）：PVC（SG5）100；三碱式硫酸铅4.0；二碱式亚磷酸铅2.5；硬脂酸钡1.0；CaCO310～15；润滑剂1.0；CPE 5.0；钛白粉2.0。
2）配方2（质量份）：PVC（SG7）100；三碱式硫酸铅3.0；二碱式亚磷酸铅2.0；硬脂酸铅1.0；CaCO35～10；润滑剂1.0；ACR 4.0；钛白粉2.0。
（2）制备方法
1）UPVC管材的生产工艺参数。机筒温度：1区165℃、2区165℃、3区165℃、4区170℃、5区170℃、6区175℃，机头温度：1区160℃、2区170℃、3区180℃。
2）UPVC管件生产工艺参数。螺杆转速为20～30r/min，喷嘴温度为1区150～170℃、2区170～175℃、3区160～170℃，模具温度为30～40℃。
（3）性能PVC管材检测指标见表2-44。
表2-44 PVC管材检测指标（以ϕ75mm×2.3mm管为例）
实例11.无毒PVC供水管材
（1）配方（质量份）：PVC（SG5，卫生级）100；三碱式硫酸铅0.8～1；硬脂酸铅0.3～0.4；硬脂酸0.3～0.4；石蜡0.4；CaCO35；TiO21。
（2）制备方法
1）工艺流程。配料→高速捏合→冷混→出料过筛→双螺杆挤出机挤出→机头成型→真空（内压）定型→牵引→定长切割→扩口→检验入库。
2）生产工艺。
①捏合工艺。高速捏合机：型号GRH-500型，规格500，额定转速为500r/min，阜新市红旗塑料机械厂。
冷却混合机：型号LH-1000型，规格1000，额定转速为195r/min，阜新红旗塑料机械厂。
各种物料计量的准确度和混合的均匀度直接影响到挤出塑化以及产品质量，PVC树脂和各种添加剂在高速捏合机内受到500r/min的转速搅拌，完全不需要外部加热，而是靠物料本身及其与高速捏合机内壁摩擦剪切产生的热量加热，一方面使物料的混合和预塑化均匀，另一方面可除去物料所含的水分。当物料温度升至105～115℃时，即可把物料排入冷却混合机中进行冷混，目的在于避免积热和影响物料的内在质量。在物料冷混温度降至45℃以下时，即可用于生产PVC管材。
②成型工艺。采用奥地利CINCINNATI MILACROM公司生产CM-55SC锥形双螺杆挤出机，直接对粉料挤出成型。工艺参数如下：
机身温度：一段170℃，二段165℃，三段160℃，四段170℃，机头170℃。
模具温度：一段175℃，二段180℃，三段185℃，四段190℃。
在成型工艺参数控制过程中，关键是控制挤出温度和主机转矩。挤出温度的控制取决于物料配方，它是挤出工艺参数中最重要的因素，按高—低—高分段控制。在挤出机真空排气段前，采用的挤出温度较高，目的是使物料初步塑化，形成凝胶状，以利于真空排出物料中低分子挥发物，提高产品密实度；在挤出机中段采用低温，目的是使初步塑化的物料进一步压缩塑化，防止物料分解而无须添加更多的稳定剂；挤出机后部与模具的温度最高，一般控制在195℃以下，使物料进一步塑化，提高物料的流动性，有利于产品外观光滑。
主机转矩一般应保持在60%～80%，一方面有利于提高物料塑化程度，另一方面能保护螺杆与机筒。转矩过大，主机因受力过大而损坏或报警停车；转矩过小，螺杆会与机筒摩擦而损坏，同时物料塑化不好。
冷却定型也是成型的一个关键步骤。通常采用内压法或真空定型法，无论哪种定型方法，都必须确保管材能充分冷却不变形及定径准确和稳定。物料在口模挤出时温度一般在195℃左右，进入冷却定径套后，温度立即下降，应保证冷却定径或水箱中管材温度由195℃迅速降低至40℃以下，这个过程对管材产量、质量有很大影响。而影响冷却过程的因素较多，如熔体温度、冷却水温、冷却水流量及流速、真空度（或内压）、管材通过定径套的速度和定径套表面粗糙度等。一般要求冷却水温在15℃左右，定径套选用导热好、耐腐蚀的黄铜或不锈钢制作，以保证管材高速挤出。
（3）性能 所研制的给水用PVC管材外观、力学性能和卫生指标均达到国家标准GB/T10002.1—2006的质量要求，并在实际应用中得到验证。
（4）应用与效果 该管材具有质量轻、价格便宜、不结垢、施工安装方便等特点。在城镇自来水供给管道中，采用PVC塑料管，可提高施工效率30%～50%，供水节能50%左右，施工与管材运输节能约80%。该塑料管的优良性能和工程经济性逐步被人们所接受，并得到推广应用，前景相当广阔。
实例12.硬质PVC给水管
（1）配方（质量份）PVC（卫生级）100；无毒Ca/Zn复合稳定剂1～3；CaSt22～4；京锡88312～3；京锡44320.8～1；CaCO38；石蜡1～1.5。
（2）制备方法 按照PVC塑料工艺条件，挤出成型即可。
（3）性能
1）质量轻，仅为金属管材的1/7～1/6，便于运输。
2）采用非螺纹连接，安装方便，安装费用低。
3）隔热保温性能好，塑料的导热系数为金属的1/100。
4）耐化学腐蚀性好，永不生锈。
5）管壁光滑，水流阻力小，流量可增大30%，不结垢，不滋生细菌，无水捶音。
6）外表美观。
7）使用寿命长久，一般可达30～50年。
（4）应用UPVC管材优点：价格低，与镀锌管相当；管材规格范围广，可生产ϕ6～ϕ630mm的各类管材；配套管件价格也比较低。缺点为耐热温度低，只适用于冷水的输送；另外，其耐压强度低，不适用于高层建筑的供水。
实例13.硬质PVC给水管
（1）配方 配方体系的优化见表2-45。
表2-45 配方体系优化
（2）制备方法 不同挤出工艺参数对耐压性能的影响见表2-46。
表2-46 不同挤出工艺参数对耐压性能的影响
（3）应用 该配方主要用于给水管的制备，也可用于与食品和药品相接触的制品的制备。
实例14.新型硬质PVC管材
（1）配方（见表2-47）
表2-47 配方
配方1适合于设备大修后或原料更换时试生产用，或作为调整配方时的原始配方。配方2是用疏松型4号（相当于SG5）PVC树脂时的参考配方。配方3是采用紧密型4号（XJ-4）PVC树脂生产ϕ110mm×2.2mm硬质PVC管材的，质量符合DIN 8062标准要求。但使用XJ-4型PVC树脂时，工艺难掌握，产量减少，同时配方中稳定剂用量要增大，而填充剂不能多加。
（2）制备方法
1）工艺流程。硬质PVC管材生产工艺流程如下：
硬质PVC管材生产工艺流程可分为3个过程：成型料准备过程（又称挤出前段），包括配比（原料与辅料的前处理、计量、输送）、混合（高速和低速）、过筛（成型粉料）或造粒（粒料）；挤出成型过程；定型包装过程（又称挤出后段）。
2）工艺条件
①混合工艺。目前绝大部分企业都是采用高速混合机（热混机）将原料混合，再用低速混合机（冷混机）将混合好的物料冷却。
在高速混合时，搅拌过程借外加热和剪切摩擦产生的热，逐渐使助剂渗入PVC树脂的空隙，一方面可使助剂在树脂中均匀分散，另一方面则使树脂半凝胶化，形成松散粉料。在80～120℃时，PVC树脂颗粒胀大，颗粒尺寸趋于均匀，同时考虑到温度在100℃以上有利于物料中水分蒸出，所以一般热混机的温度设在100～120℃。为了让助剂充分与PVC微粒接触，减少填充剂对助剂的吸附作用，应该在加入PVC树脂后即起动热混机，再按稳定剂、各种加工助剂、色料、填充剂的顺序投料。在实际生产中，热混机起动后，机内呈现正压，很难投入辅料，因此，一般是将原辅料全都投入后再起动热混机。
热混机放出的混合料温度很高，需立即进行冷却，若散热不及时会引起物料分解和助剂挥发。冷混机的搅拌速度较低，其容积一般应为热混机的两倍以上，在冷混过程中可消除高速混合过程的摩擦静电，提高干混料的流动性和密度。冷混一般控制在料温40℃左右时出料，排出的物料还应过筛，除去结块和黏熔料。
②挤出成型工艺。挤出机螺杆分3个区段：加料段（送料段）、熔化段（压缩段）、计量段（均化段）。这3段相应形成了3个功能区：固体输送区、物料塑化区、熔体输送区。
固体输送区的机筒温度一般控制在100～140℃。若加料温度过高，会使固体输送区短于加料段长度，造成产量下降；若加料温度过低，使固体输送区延长，减少了塑化区和熔体输送区的长度，会引起塑化不良，影响产品质量。
物料塑化区的温度控制在170～190℃。该段的真空度是一个重要的工艺指标，若真空度较低，会影响排气效果，导致管材中存有气泡，严重降低管材的力学性能。机筒真空度一般为0.08～0.09MPa。为了使物料内部的气体容易逸出，应控制物料在该段塑化程度不能过高，同时还要经常清理排气管路以免阻塞。
熔体输送区的温度应略低一些，一般为160～180℃。在该段提高螺杆转速、减小机头阻力及在塑化区提高压力都有利于输送速率的提高，对于PVC这样的热敏塑料，不应在此段停留时间过长，因在此段树脂受高剪切作用大，易生热发生分解。螺杆转速一般为20～30r/min。
机头是挤出制品成型的重要部件，它的作用是产生较高的熔体压力并使熔体成型为所需的形状。硬质PVC管材的挤出机头一般都是直线机头，各部分工艺参数分别为：口模连接器温度165℃，口模温度170℃、170℃、165℃、180℃、190℃，熔体压力250MPa，熔体温度195℃。
③定型工艺。从机头口模挤出来的管状物要经过冷却，使它变硬而定型。定型一般有采用定径套进行外径定型和内径定型两种方式。其中外径定型结构较为简单，操作方便，我国普遍采用。外径定型的定径外套长度一般取其内径的3倍，定径套的内径应略大于管材外径的名义尺寸。管材的冷却方法有水浸式冷却和喷淋式冷却，较常用的是喷淋式冷却。
④牵引工艺。牵引装置的作用是给机头挤出的管材提供一定的牵引力和牵引速度，以均匀地引出管材，并通过调节牵引速度调节管子的壁厚。牵引速度要求十分均匀，并能无级调速。牵引速度取决于挤出速度，一般牵引速度比挤出速度快1%～3%。
（3）性能 硬质PVC管材与金属管材、水泥管材等传统管材相比，具有密度小、易着色、不需涂装、耐腐蚀、热导率低、绝缘性能好、能耗低、流动阻力小、内壁不结垢、施工安装和维修方便等优点。
管材是否合格由质量指标来评价，质量指标分外观质量和内在质量两种。对外观质量的要求是：表面光滑平整，无分流痕迹，断面泡孔致密均匀，尺寸符合公差要求。管材内在质量要求主要包括以下指标。
1）维卡软化温度大于79℃，拉伸屈服应力大于40MPa，扁平试验压至外径1/2无破裂，液压试验合格。
2）落锤冲击试验按GB/T 14152—2001进行，落锤1.0kg，从1000mm高度自由落下，制品不出现裂纹、龟裂和破裂现象为合格。
3）二氯乙烯浸泡试验无发毛现象为合格。
实例15.氯化聚氯乙烯（CPVC）耐热管材
（1）配方（质量份）CPVC 100；硫醇锑（ST-103）1.5；复合钙锌稳定剂（S-501）0.8；亚磷酸酯（TPP）1.0；ABS（耐热型）20；环氧大豆油2.0；其他助剂适量。
（2）制备方法
1）辊压。将所需原材料按配方称取，然后使用高速混合机混合5min，在75℃的料温下出料，再使用双辊炼塑机塑炼。塑炼辊压条件为前辊转速18r/min，后辊转速21r/min，温度175℃±5℃，每隔5min取样片一次。
2）动态密炼。按配方称取所需原料，在高速混合机中混合5min，在75℃的料温下出料。
3）挤出管材。采用挤出机组，在一定的工艺条件下，挤出外径为20mm、壁厚为2.5mm的管材。
（3）性能CPVC、PVC、ABS管材性能比较见表2-48。
表2-48 CPVC、PVC、ABS管材性能比较
（4）应用与效果 本配方确定的稳定体系之间具有显著的协同效应。复合钙锌稳定剂S-501、环氧大豆油、亚磷酸酯TPP均对硫醇锑ST-103有显著的增效作用，但TPP对S-501复合稳定剂略有副作用。
本配方采用无毒稳定体系及其他加工助剂，产品价格性能比、卫生性均较好，可满足生产与应用要求。
CPVC管材的耐热性大于105℃，可满足输送热水等一般液体介质的要求。
实例16.氯化聚氯乙烯管材和管件
（1）配方（见表2-49）
表2-49 配方
配方1的维卡软化温度≥110℃，配方2的维卡软化温度≥103℃。
（2）制备方法
1）氯化聚氯乙烯树脂的制备。CPVC树脂是以SG7型或SG8型PVC树脂为原料，通过加氯而制得的。一般PVC树脂的氯质量分数为58%左右，而CPVC树脂的氯质量分数可达64%～68%，根据国外报道CPVC树脂的氯质量分数最高可达74%，近饱和状态。我国国产的CPVC树脂，其氯质量分数一般在64%～67%，其中氯质量分数在66%～67%的CPVC树脂适合于生产CPVC管材，而氯质量分数在64%～65%的CPVC树脂适合于生产软质CPVC管件。CPVC树脂氯含量的高低，对于CPVC产品配方的设计及加工工艺都至关重要。一般来讲，CPVC树脂氯含量越高，其产品的维卡软化温度越高，加工难度也越大，主要表现在熔体流动性差，加工黏度大，塑化困难。
2）管材加工工艺。
①物料的混合。必须通过高速混合，使物料经摩擦升温至115℃以上。因为稳定剂和润滑剂都要在较高的温度下才能熔化并被树脂充分吸收，混合不是简单的物料混合，而是物料的一种预塑化。
②物料的挤出。如果配方是用铅盐为稳定剂的，要求加工温度的设置应略高于UPVC管材的加工温度；如果配方是用有机锡为稳定剂的，则加工温度的设置与UPVC管材的加工温度基本相同。螺杆转矩应控制在50%～60%为宜。
③挤出温度。如果以有机锡为热稳定剂，在典型的CPVC管材挤出工艺中，各区温度可控制如下：
机筒温度：1区190℃，2区175℃，3区175℃，4区170℃，5区170℃；机颈温度：170℃。
模具温度：1区175℃，2区180℃，3区180℃；熔体温度：205～230℃。
在典型的管件注射工艺中（其中热稳定剂为有机锡），各区的温度可控制如下：
机筒温度：1区170℃，2区180℃，3区190℃，4区195℃；喷嘴温度：185℃；喷嘴处熔体温度：230℃。
（3）应用CPVC最早（大约1960年）用于制造家用冷、热水输送管材及管件，其管材热损耗低，不挂水滴，无水垢聚集。在82℃、68.67kPa的条件下可持续使用，通过了美国国家环境卫生基金会可饮用水的认证，至今在美国仍得到广泛推广和应用。
由于CPVC具有良好的介电性能，因此，一种维卡软化温度在93℃左右的CPVC管材被广泛应用于高压电力电缆的保护套管。还有一些低生烟性的CPVC物料，在国外一些发达国家被用于制造塑料消防用喷淋管。
由于CPVC的耐高温性及化学稳定性，用CPVC制造的管材、管件及阀门等，被广泛用于化工行业，尤其是在氯碱离子膜行业，用于输送高温的酸、碱液体。
实例17.煤矿用PVC抗静电管材
（1）配方（质量份）PVC 100；CPE 12；ACR 2；特导电炭黑15；复合稳定剂5.5；润滑剂适量；加工助剂适量。
（2）制备方法
1）工艺流程。按以下工艺流程进行抗静电PVC管的试制。
2）工艺条件。混合机温度控制：高速混合机115～125℃，冷却混合机30～40℃。双螺杆挤出机各区温度：1区55℃，2区160℃，3区170℃，4区175℃，5区176℃，机头180℃。螺杆转速：进料螺杆40r/min，主机螺杆20r/min。真空度≥0.06MPa。
（3）性能 拉伸强度为35.3MPa，缺口冲击强度为8.71kJ/m2，硬度为90HRR，表面电阻为6.4×105Ω，燃烧性（炽热棒法）为没有可见火焰，结碳。
（4）应用与效果 在PVC树脂中加入特导电炭黑，通过共混改性制备的复合导电材料有良好的抗静电性、阻燃性以及力学性能。利用该复合材料制得的管材质轻、耐腐蚀、安装施工方便、使用寿命长，可以替代钢管、铸铁管作为煤矿井下的排水管、排风管，具有推广应用的价值。
实例18.煤矿用PVC管接件
（1）配方（质量份）PVC 100；TCP 8；MBS 18；SH-1056；Sb2O34；CaCO310；稳定剂3；其他助剂2。
（2）制备方法
1）工艺流程。
2）工艺条件。高速混合温度为120℃，冷混温度为50℃，双螺杆挤出机挤出造粒温度分别为1区150℃、2区165℃、3区180℃、4区160℃、模口130℃，注射温度分别为1区165℃、2区185℃、3区200℃，模具温度﹤60℃，注射压力为60MPa。
（3）性能 管接件性能测试结果见表2-50。
表2-50 管接件性能测试结果
注：测试结果为6个试样测试数据的平均值。
（4）应用与效果 在煤矿井下的塑料管道网络中，管接件的作用十分明显。煤矿用塑料管接件的研制成功对保证整个煤矿井下管道系统的正常运行，提高劳动效率和经济效益都具有重要的现实意义。
实例19.PVC双壁波纹管1
（1）配方（见表2-51）
表2-51 配方
（2）制备方法
1）工艺流程。
2）混料。按配方要求准确称取PVC树脂、稳定剂、润滑剂、填料及改性剂等，依次加入高速混合机中进行混合，使物料充分混合，升温至110℃时出料，冷却过筛备用。
3）挤出成型。挤出工艺控制（如温度、速度、压力等的匹配）是控制产品质量的关键。根据实际生产情况，以ϕ10mm管材为例：机筒各段温度分别为165℃、170℃、175℃、180℃、165℃、172℃及180℃，外口模温度为160℃，内口模温度为170℃，螺杆油温为86℃，主机转速为24～30r/min，机头熔体压力为25～30MPa，吹气压力为0.05～0.1MPa。
4）注意事项。
①对不同型号的树脂、不同的稳定剂，塑化温度将会出现很大的差异，因此生产时应特别注意温度的控制。最好开始生产时以较低温度缓慢挤出，根据实际情况再逐步升温。
②不同主机对温度要求不同，如SJSZ-80挤出机材料温度控制在160～170℃即可，而SJSZ-65挤出机则要求采用较高温度。
③不同机头温度设定也不相同，根据生产经验，在分流支架处，温度控制在170℃左右即可，太高易烧焦。
④成型时，内定型塞中水温对PVC双壁波纹管成型非常关键，通常进口水温控制在10℃较好。如果冷却不够则会因内壁易破、起皱不光滑等而造成废品。
（3）性能 该产品节省原料，耐压性能极高，柔软性良好，冲击强度大，内壁光滑且施工方便。
（4）应用 广泛用于农田水利灌溉、通信建设等领域。
实例20.PVC双壁波纹管2
（1）配方（见表2-52）
表2-52 配方
（2）制备方法
1）工艺流程。
配料→高速混合→低速混合→过筛→双螺杆挤出机→机头成型→波纹成型→定长切割→扩管→成品
2）混合工艺。混合质量直接影响产品质量，混合过程应严格按投料顺序、规定温度进行，以保证物料的一致性和均匀性。一般投料顺序为PVC树脂粉、稳定剂、抗冲改性剂、加工改性剂、填料、润滑剂。高速混合出料温度在120℃左右，低速冷混出料温度在40℃以下。若水分过高则应适当提高热混温度，但必须防止物料温度过高而结块、成团。当冷混合完毕后必须进行清锅，清除粘锅块状物及杂质。生产料若存放时间较长必须重新搅拌，其温度控制在110℃左右即可。
3）挤出工艺。温度、速度、压力等的匹配是控制产品质量的关键，以ϕ110mm管材为例，机筒温度分别为1区170℃、2区180℃、3区185℃、4区195℃，进料区温度为200℃，模体温度为190℃，口模温度为210℃，芯模温度为190℃，螺杆油温为100℃，主机速度为25～28r/min，加料速度为40～45r/min，转矩为75%，机头熔体压力为25～30MPa，内外气压均为0.060MPa。
4）开机。开机前，应先对挤出机连接体、成型机机头各加热区进行预热，机筒比机头晚半小时升温，待温度升到160～170℃后，起动挤出机。
5）停机。停机前，停止向料斗加入生产料，换成清洗料，使机筒、模体各段温度下降5～10℃，但口模应立即加热，保持温度在160℃左右。待清洗料内外层全部出来，将口模加热圈拿掉，停止加热机筒，模体温度控制在160～170℃，待机筒内物料挤压干净后立即停机。
6）控制要点。清洗料与生产料交替时必须严格控制温度。起动开车时，内层料温较低，出料较慢，外层出料较快，应注意边挤出，边加温芯模，严格控制外层出料不能过快。若内层出料很快，外层较慢，则停止加热芯模，并向芯模内通冷却水，对外模加热，保持温度在160～167℃。
（3）性能 PVC双壁波纹管作为一种轻型管材，由内、外两层组成，内壁光滑，外壁呈中空波纹状。由于其外形结构能够变化，使其与普通PVC管材相比，具有环刚度高、能承受较高外部压力并可节省原材料60%的优点。
（4）应用与效果 随着波纹管生产设备、原材料的国产化，PVC双壁波纹管已在邮电套线、建筑排水和排气、农田排灌等低压力等级管道中，逐渐取代了金属管、水泥管和普通塑料管。
实例21.硬质PVC双壁波纹管
（1）配方（质量份）PVC 100；三碱式硫酸铅6；CPE 8；ACR 2.5～3.5；TiO21.0；CaSt20.5～1.0；PbSt20.5～1.0；HSt 0.2～0.4；石蜡0.2～0.3；CaCO38～10。
（2）制备方法 按配方称取物料，用挤出机成型管材。工艺条件为：开机温度190～200℃，出料温度110～120℃。
（3）性能 该波纹管内壁光滑，外壁呈波纹状，质量轻强度高，耐腐蚀，易连接，成本低。
（4）应用 主要用于农田灌溉、电缆护套等。
实例22.废塑料螺旋管
（1）配方（见表2-53）
（2）制备方法 按配方比例称取物料，置于高速混合机中进行混合、造粒，或直接采用挤出机挤出成型。
（3）性能 此管力学性能和化学性能良好，成本低，竞争力强。
表2-53 配方
（4）应用 可用于上下水管道、农田灌溉、电线电缆保护套管等。
实例23.PVC胶管
（1）配方（质量份）PVC（K=70）100；丁腈橡胶（P83）20～50；DOP 90；CaCO30～20；三碱式硫酸铅2～3.6；二碱式硬脂酸铅0.5～0.9。
（2）制备方法
1）高速搅拌法。首先将PVC与其他组分（P83除外）进行预混合，混合温度为70～80℃，再添加增塑剂，并将温度升至120℃进行混合。在120℃将混合料卸入冷却段，并将物料冷却至40～60℃，加入P83再混合1min便可出料，然后再挤出管材。
2）低速搅拌法。利用低速搅拌器，将各组分物料（P83除外）预热至70～80℃，加入液体增塑剂，升温至100℃，并把物料卸入冷却段，冷却至40～60℃，再加入P83混合1min即可，然后再挤出成型管材。
（3）性能 此管材力学性能良好，耐腐蚀，质量轻强度高，成本低，工艺性能良好。
（4）应用 可用于输水输油管材，也可作为电线电缆绝缘套管等。
实例24.PVC挤出管材
（1）配方（质量份）PVC
100；Elaslen 351A（CPE）6；三碱式硫酸铅0.8；二碱式硬脂酸铅0.4；硬脂酸铅1.4～1.8；硬脂酸钙0.2；钛白粉0.4。
（2）制备方法 采用汉歇尔混合机制备干混粉料，145℃出料后冷却待用。再用池贝RC-100型双螺杆挤出机，在转速为15r/min、机筒温度为145～160℃、口模温度为165～185℃条件下，挤出ϕ51mm管材。
（3）性能 拉伸强度为49.0MPa，断裂伸长率为152%，冲击强度（20℃）为25.5kJ/m2，热变形温度为83℃。
（4）应用 可用于上下水管道、农田灌溉和电线电缆护套管等。
实例25.霓虹灯管专用料
（1）配方（质量份） PVC（S-100）100；DBP 5～10；DOP 20～25；DOS 5～10；甲基锡（TM-181）2.0～2.5；ESBO 5～10；TNP（磷酸三壬苯酯）0.7～0.9；ZB-740.3～0.5；双酚A0.08～0.12；UV-5310.05～0.08；颜料适量。
（2）制备方法 原料按配方计量，依次加入预热至95～105℃的高速混合机中，混合时间为10～15min。高速混合后的物料为避免放置后变黄（因温度高）必须排入低速混合机中冷却，冷却方式为夹套循环水方式，温度不高于120℃，混合时间为15min。然后由强制喂料器加入双螺杆挤出机中进行塑化。塑化温度为1区160～170℃、2区160～170℃、3区150～160℃，螺杆转速为170～180r/min。经双螺杆挤出机塑化的物料再进入单螺杆挤出机进一步塑化、挤出、切粒、风冷。单螺杆挤出机的操作参数为：4区温度130～135℃，5区温度130～135℃，6区温度152～158℃，模头温度为142～146℃，螺杆转速为24～26r/min。其简单工艺流程如下：
（3）性能PVC霓虹灯专用料的性能指标见表2-54。
表2-54 PVC霓虹灯专用料的性能指标
（4）应用与效果 用该专用料制作霓虹灯管具有工艺简单、易造型、易安装、寿命长、储运方便、不易破碎、透明性好、光透过率高等特点，产品投放市场后，受到广大用户一致好评。
实例26.PVC/CPVC混合改性热收缩管
（1）配方（质量份）PVC（DP=1300）70；CPVC树脂30；聚四氟乙烯粉末5；DOP 45；二碱式硬脂酸铅0.8；硬脂酸铅0.5；三碱式硫酸铅3；硬脂酸0.3；陶土10；硬脂酸钙0.7；轻质CaCO315。
（2）制备方法
1）工艺流程。
配料→密炼→造粒→挤管→膨胀率测定→热收缩率测定
2）配料。按配方配料。
3）密炼。将配好的料，放入班伯里密炼机中密炼，使各组分混合均匀。
4）造粒。将密炼好的料，放入单螺杆挤出造粒机中造粒。
5）挤管。将造好的粒料，放入单螺杆挤管机中挤出成管，挤出机温度为140～170℃。
（3）性能 该热收缩管是一种热收缩性能得到改善的PVC管，它是将PVC树脂和CPVC树脂混合，同时加入聚四氟乙烯粉末及相应助剂，制得的热收缩管。该管难燃、柔软、热收缩率高、电线接头紧密美观，而且在高温下不会破裂。
（4）应用 可广泛用于绝缘电线接头处的密合与绝缘。
实例27.红泥填充PVC电线硬管
（1）配方（质量份） PVC（SG5、SG6）100；铅系稳定剂6；金属皂类稳定剂2；润滑剂1；加工助剂ACR少量；CPE[w（Cl）=36%]少量。
（2）制备方法 电线硬管的生产工艺流程如下：
（3）性能PVC电线硬管性能指标见表2-55。
表2-55 PVC电线硬管性能指标
（4）应用与效果 红泥聚氯乙烯（RM-PVC）电线硬管在建筑工程中作为电线套管使用具有比黑铁电线管质轻、价廉、耐腐蚀性好、电绝缘性优良等优点，上市以后具有一定的市场竞争力，能够替代一部分现广泛使用的黑铁电线管。
为进一步降低产品成本、开拓市场，还要进一步试验和调整产品配方，在不影响产品重要性能指标的前提下，适当增加配方中红泥的用量。由于红泥填充后的PVC电线硬管冲击性能下降、流动性变差、加工较困难，所以需采用少量的抗冲击改性剂和加工改性剂来改善其加工性能和使用性能。加入CPE作为抗冲击改性剂能提高红泥PVC电线硬管的抗冲击性能，其用量应随配方中红泥配比的增大而增加。为更好地体现出红泥塑料制品耐老化性、耐气候性的优良特性，还可用于开发研制红泥塑料雨水管、波纹板、农田灌溉用引水管等用于户外的管材、板材制品。
实例28.PVC燃油管（箱）
（1）配方（质量份） PVC
100；聚酯增塑剂28；偏苯三酸三辛酯10；DOP5；DOS 8；CPE 15；稳定剂2；润滑剂1.5。
（2）制备方法 称取物料，置于高速混合机中充分混合后，用挤出机挤出成型。
（3）性能PVC燃油管性能见表2-56。
表2-56 PVC燃油管性能
①扩散稳定性是指在规定长度的油管中注入规定质量的标准混合有机溶剂，两端封死，存放48h后，管内有机溶剂的损失量。
②耐燃油性是指油管在标准混合有机溶剂中浸泡48h后，各项物理性能的变化情况。
由表2-56可知在达到规定的硬度时，油管的拉伸强度及断裂伸长率都较高（普通聚氯乙烯软管在相同的硬度时，拉伸强度最高在17～18MPa，断裂伸长率≤250%），油管耐寒性能好（普通聚氯乙烯软管在-40℃下24h时，表面有裂纹）、耐有机溶剂性好（普通聚氯乙烯软管中的低分子增塑剂易被有机溶剂抽出，使制品变硬，失去弹性）。
（4）应用与效果 该油管不仅可与桑塔纳轿车配套，还可与其他轿车、客车、货车、摩托车等各种车辆配套。因此，该产品的应用前景非常广阔。
另外，对上述配方作适当调整，也可生产出强度高、弹性好、具有低温柔软性、耐高温、耐有机溶剂及油类的密封圈、密封垫、密封条等各种弹性密封材料。
实例29.半硬质聚氯乙烯管
（1）配方（质量份） PVC（
）100；DOP 20；DBP 10；三碱式硫酸铅2；二碱式亚磷酸铅2；PbSt21.2；BaSt20.6；石蜡0.5。
（2）制备方法
1）生产工艺如下：
①工艺一。将原辅料按配比依次加入高速搅拌机混合均匀，经冷却搅拌机搅拌冷却后挤出造粒，然后粒料经单螺杆聚氯乙烯管材挤出机挤出、冷却定型、牵引、切割即得成品管材。
②工艺二。将原辅料按配比依次加入高速搅拌机混合均匀，经冷却搅拌机搅拌冷却后直接加入双螺杆聚氯乙烯管材挤出机挤出、冷却定型、牵引、切割即得成品管材。
2）生产条件如下：
工艺一的设备包括：高速搅拌机、冷却搅拌机、双螺杆造粒机、单螺杆挤出机、模具、聚氯乙烯管材挤出辅机、计米印字机、切割机。
工艺二的设备包括：高速搅拌机、冷却搅拌机、双螺杆挤出机、模具、聚氯乙烯管材挤出辅机、计米印字机、切割机。
（3）应用 可用于工业、农业、建筑、环保等行业，适用于对各种液体、腐蚀性液体的输送，使用温度为-20～50℃。
实例30.双机共挤芯层发泡PVC管材
（1）配方（质量份） PVC 100；稳定剂5～10；改性剂5～10；石蜡0.5；HSt 0.5；TiO22～4；CaCO310；发泡剂0.1～0.4。
（2）制备方法
1）工艺流程。
2）工艺条件。机身加热温度：1区210℃，2区200℃，3区190℃，4区170℃，5区150℃，其中，芯层挤出机温度比皮层略低5～10℃，口模温度为180～185℃。
（3）性能 芯层发泡PVC管物理性能见表2-57。
表2-57 芯层发泡PVC管物理性能
（4）应用与效果 芯层发泡PVC管材是一种新型建筑用塑料管材，和实壁PVC管材相比，它具有质量轻、成本低、寿命长、隔音效果好、隔热性好等许多优点，所以芯层发泡管材是一种很有发展前途的建材。
挤出成型工艺对芯层发泡管材性能有很大影响。必须控制好主机螺杆转速、口模温度及定径真空度，才能生产出优质产品。
配方中铅盐稳定体系的选择对AC发泡剂的分解温度及发泡气量有重大影响。改性剂、AC发泡剂、CaCO3的用量均对发泡程度及管材综合性能有影响。必须通过反复试验找出最佳配方及工艺。
芯层发泡管材主要应用于民用建筑排水、工业防护、输送液体及农业排灌等场合，是普通硬质PVC单壁管材的替代产品。
实例31.PVC发泡管材
（1）配方（见表2-58）
表2-58 配方
（2）生产工艺
1）皮层与芯层的挤出比。皮层和芯层的比例是生产发泡管的一个重要参数。若皮层占的比例多，则管材的密度大，管比较重，不能充分发挥发泡管省材料的优势；若皮层占的比例少，则管较轻，但机械强度有所下降。根据多年的生产经验，当皮层和芯层的挤出量比例为11∶13时，管材质量既符合国家标准，质量又比较轻（这时管材的整体密度约0.95g/cm3）。
2）排气情况。由于发泡剂产生的气体量不是很稳定，这就要求把过多的气体（特别是水分）及时排走，若没及时排走，管材会出现气泡。抽走废气的真空度根据产品规格及当时的实际情况而定，管径大、管壁厚的产品要求的真空度较高。各种规格产品芯层所要求的真空度见表2-59。
表2-59 各种规格产品芯层所要求的真空度
图2-3 模头与定型套位置示意图
1—模头 2—未冷却定型的软管 3—定型套
3）定型套与模头的距离。模头与定型套位置示意图如图2-3所示。
当高温、高压的熔体离开模头后，芯层中的气体在外压减少的情况下膨胀，出现所谓的发泡现象。若此时管材冷却过快，则芯层中的气体未能得到充分膨胀，管材较重，且由于压强较高的气体的存在，管材还存在未消除的内应力，其力学性能也会有所降低。
定型套与模头的距离决定于产品的规格（外径及壁厚）和牵引速度。产品的外径及壁厚较大时，所受的重力也较大，因此冷却定型前的软管易受重力作用收缩而产生废管，这时需减小距离L。牵引速度增加，可稍增大L，一般L的范围为15～250cm。
（3）性能PVC发泡管的一个突出特点是质轻，管材密度约为0.9～1.1g/cm3（芯层密度约为0.7～0.9g/cm3），由于芯层加入大量回收料仍能保持漂亮的外观，所以成本低。
发泡PVC管材产品规格见表2-60。从表2-60可以看出，生产发泡的非标准管（特别是同一规格不同厚度的管材）非常方便。
表2-60 发泡PVC管材产品规格
实例32.纳米CaCO3改性聚氯乙烯管材
（1）配方
1）纳米CaCO3配方（质量份）：PVC（SC5，食品级）100；无毒Ca/Zn复合稳定剂3.5；轻质CaCO38；加工助剂（ACR-401）2；润滑剂0.2；颜料适量；纳米CaCO3（30～40nm）3。
2）轻质CaCO3配方（原配方，质量份）：PVC（SG 5，工业级）100；铅盐类稳定剂3.5；轻质CaCO38；加工助剂（ACR-401）2；润滑剂0.2；颜料适量。
（2）制备方法 在实际加工过程中，将纳米CaCO3改性环保型PVC管材的配方和填充轻质CaCO3配方进行了加工工艺对比。结果表明：加有纳米CaCO3的配方塑化时间要比原配方长，这可能是经铝酸酯偶联剂对纳米CaCO3表面处理后，偶联剂在配方体系中延缓了物料的塑化，推迟了塑化时间。同时，在生产过程中发现，生产或制备纳米改性CaCO3管材时，所采用的螺杆转矩比生产常规PVC管材小，熔体压力和平衡温度也低一些，这有利于管材的挤出成型。Ca-Zn稳定剂与原配方的铅盐稳定剂相比，在物料的塑化稳定方面没有变化。通过实际生产和总结，在挤出机各段的温度控制上，加料段和塑化段的温度控制区应较高一些，压缩段应偏低一些，即“两头高中间低”。这样控制温度，物料塑化效果好，螺杆的转矩不会增高。
另外要注意的是，双螺杆挤出机机身中部设有排气孔和抽真空装置，这就需要物料在到达排气段前必须达到初塑化（凝胶态）而不是粉状物，否则物料将被真空吸出而堵塞真空装置。
同时，喷淋真空箱的真空度也是工艺控制的要点。真空度低对管坯吸附力不足，管坯不能有效地靠紧定径套的内壁，制品的外观不光滑；真空度也不能太高，否则易阻碍管坯顺利进入定径套，甚至造成堵料。真空度的控制应按制品的壁厚、物料塑化等情况合理确定，正常生产的真空度应控制在0.06～0.08MPa。纳米CaCO3配方工艺控制与原配方对比见表2-61。
（3）性能 添加纳米CaCO3的环保型PVC管材与原配方（轻质CaCO3）PVC管材的对比试验测试结果见表2-62。
表2-61 纳米CaCO3配方工艺控制与原配方对比
注：产品规格，管径为ϕ315mm、壁厚为9.2mm。
（4）应用与效果 纳米CaCO3对PVC管材起到了增韧增强的作用。与原配方相比，在生产过程中，纳米CaCO3经表面处理后添加到PVC配方体系中，可使物料具有更强的塑化能力和优越的流动性。同时，物料加工成型稳定，通过提高牵引速度，可提高产量，降低生产成本。
表2-62 对比试验测试结果
注：落锤冲击破裂数是指试验的10个样品中破裂的样品个数。
在硬质PVC管材中采用两种无毒材料[PVC（SG5，食品级）和无毒Ca/Zn复合稳定剂]和纳米CaCO3改性，可提高制品的力学性能，达到了环保饮水管材的要求。