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MPP单壁波纹管配方及生产工艺流程介绍

MPP单壁波纹管的生产涉及原料、配方、工艺、设备和模具等多个要素,要弄清各要素对波纹管制品的影响,有针对性地制定科学处置方案,才能确保大批量生产的顺利进行。

1 产品原材料配方

       MPP单壁波纹管的配方设计要依据波纹管的性能、结构、用途、助剂与树脂的相容性、各类助剂间的相互影响和协同效应以及成型设备的特点,综合各方面的成型因素,进行树脂型号及各种添加助剂的选择。

11 树脂原料的选择及造粒

       生产MPP波纹管的主要树脂原料为聚丙烯(PP),应结合制品的使用性能和成型工艺要求,重点关注下列指标:聚合度、表观密度、挥发物、杂质、热分解温度。根据主料来选择造粒混料助剂,如润滑剂、相容剂、阻燃剂和填料。选择润滑剂时应特别注意与树脂的相容性以及内外润滑剂润滑作用的平衡;PP原料的填料常选用经过表面处理的滑石粉;适量加入聚丙烯改性用的PP相容剂(不超过1oeA);适量加入阻燃剂,是电力管材阻燃性能基本要求。经过设计数十个改性聚丙烯(MPP)的原材料工艺配方,并通过试样检验结果比对,得出符合要求的改性聚丙烯(MPP)原材料配方,具体情况如下(见表1

 

       通过粒料性能检测数据与制成的管材性能检测数据的关联比对,来判定MPP粒是否满足质量要求。经过反复试验,得出满足要求的粒料性能检测指标。见下表2


 

12 功能助剂的选择

       功能助剂包括稳定剂、增韧剂、着色剂及其他助剂(如抗冲击性能助剂),这些功能助剂要添加适量,过多或过少都对制品质量产生不利影响。

2 MPP单壁波纹管材生产工艺配方

       经过试样检测和样管试制及检测,得到满足质量要求的MPP单壁波纹管原材料生产配方,具体配方如下(见表3)


 

 3 确定MPP单壁波纹管材生产工艺

       由于采取先造粒后加工的工艺路线,简化了MPP单壁波纹管的生产流程,极大改善了生产环境和产品品质。

4 生产设备的选型和模块运行轨迹的设计

       生产塑料波纹管的设备有挤出机、机头或模具、波纹成型装置及其他辅助设备等。MPP单壁波纹管一般使用单螺杆挤出机。图1为典型的单壁波纹管机头结构图。机头口模间隙小,口模长厚比大,另外还有一段加长但不加热的口模。从图1中可以看出,波纹管机头比较复杂,其管壁流道特别长,间隙也特别小,在挤出成型中不但物料的热稳定性要好,而且内外润滑剂的配比与剂量都要合适,尽量避免熔体破裂。机头的结构设计是否合理将对管材表面质量产生重要的影响。 

       纹成型装置主要由成型模具、传动装置和控制系统三部分组成。成型模具是由数十对哈夫定型模块组成,对开的方式为水平方向。定型模块以履带式分别固定在两条传动带上,当传动装置带动模具转动时,水平模块重复进行开合动作。模块闭合构成圆形管子的成型腔,模块打开可以使制品脱模。图2为波纹成型模块工作运行示意图。从图2中可以看出,波纹成型装置同时具有成型波纹和牵引管材的作用。波纹成型的关键就是成型模块运行轨道的确定。先获得精确的波纹成型轨迹,然后按照这一轨迹组合模块,从而能够使成型装置正常工作, 以达到最终的质量要求。当变化产品规格时,可以更换相应规格的定型模块。

 

 

5 生产技术工艺控制参数

       挤出工艺参数的设计和控制直接影响制品的质量和生产效率。通过三维模拟挤出工艺过程,可以优化工艺参数,避免制品缺陷的形成。MPP单壁波纹管生产工艺参数有挤出温度、加料速度、螺杆转速、机头压力、吹胀压力、牵引速度等。在诸多工艺参数中,加料速度、螺杆转数及牵引速度必须相互匹配,挤出温度的控制、吹胀压力的平衡稳定控制对波纹管的生产质量至关重要。

       挤出温度主要为螺杆温度的控制,表4MPP单壁波纹管挤出温度控制。螺杆转速是极为重要的工艺参数之一。开车时,螺旋转速通常调得较低,待生产稳定后,缓慢提高转速, 同时密切观察挤出机电流、熔体压力变化及产品质量。机头压力应控制适当,不能偏大, 也不能过小。

       压缩空气的吹胀压力直接影响波纹成型质量。在生产时,一定要保证有充足的气源,并保证压力的稳定。

       波纹成型模具温度的控制要适宜, 既不能太高,也不能冷却过度。选用风冷加水冷即可达到降低模具温度的效果。

       波纹成型速度要与挤出速度相匹配。如常用的DN1 50型的单壁波纹管材,挤出成型速度一般控制在150mmin左右。

7 结语

       配制好MPP原材料配方,严格控制填料和助剂的添加;制备造粒粒料,可简化和改善生产流程和环境;确定好成型模块运行轨迹,是波纹管成型和设备选型的技术关键;把握好生产工艺控制参数,是保证管材品质的重要环节。

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