斯特林SES-STERLING柔性PVC热缩管的制作

斯特林柔性PVC热缩管的制作

一、核心原理

柔性 PVC 热缩管的 “热缩" 特性源于高分子材料的可塑性记忆效应：未扩张的管坯经加热软化后，通过外力扩张至目标尺寸，冷却后分子结构固定在扩张状态；当再次加热时，分子链恢复原有排列，管材收缩回接近原始尺寸。而 “柔性" 则通过配方中增塑剂的调控实现，使其具备良好的弯曲性和抗折性。

二、原材料准备（配方设计是柔性关键）

柔性 PVC 热缩管的性能（尤其是柔性）主要由配方决定，核心原料包括：

PVC 树脂：选用悬浮法 PVC 树脂（如 SG-3、SG-5 型），分子量适中，保证加工性和力学性能。

增塑剂：决定 “柔性" 的核心成分，常用邻苯二甲酸酯类（如 DOP、DINP）或环保型（如柠檬酸酯、己二酸酯），用量通常占配方的 30%-50%（用量越高，柔性越好，但耐热性会下降）。

热稳定剂：防止 PVC 在加工中因高温分解（释放 HCl），常用复合稳定剂（如钙锌稳定剂，环保型），用量 2%-5%。

润滑剂：减少加工中物料与设备的摩擦，如硬脂酸、石蜡，用量 0.5%-2%，避免管材表面划伤。

着色剂：有机或无机颜料（如炭黑、钛白），根据需求调配颜色，用量 0.5%-3%。

辅助添加剂：如抗氧剂（延缓老化）、阻燃剂（如需阻燃性能）等。

三、关键制作流程

1. 原料混炼（确保均匀分散）

将上述原料按比例混合，目的是使增塑剂、稳定剂等均匀分散在 PVC 树脂中，避免后期加工出现性能缺陷。

设备：高速混合机（带加热和冷却功能）。

工艺：先 “干混"：将 PVC 树脂、稳定剂、着色剂等固体原料加入混合机，常温下高速搅拌（800-1200r/min）5-10 分钟，利用摩擦热使物料升温至 60-80℃，初步分散。

再 “熔融混炼"：加入增塑剂（液体），继续搅拌并加热至 100-120℃，使增塑剂充分渗透到 PVC 分子链中，形成均匀的塑化体系，最终出料温度控制在 120-140℃（避免 PVC 分解）。

2. 挤出成型（制备管坯）

将混炼好的物料通过挤出机加工成 “未扩张的原始管坯"（即热缩管的 “收缩前尺寸"）。

设备：单螺杆挤出机（螺杆长径比 20-25:1），搭配管材专用模具（口模 + 芯棒）。

工艺：物料加入挤出机料斗，经螺杆旋转挤压、剪切，逐步熔融塑化（机筒温度分段控制：进料段 120-140℃，压缩段 150-170℃，均化段 160-180℃）。

熔融物料通过模具（口模与芯棒的间隙决定管坯壁厚）挤出，形成连续的管状坯料（此时管坯尺寸较小，如直径 5mm，后续需扩张至 10mm，即 2:1 收缩率）。

挤出后立即通过水冷（水温 20-40℃）冷却定型，确保管坯尺寸稳定（圆度、壁厚均匀）。

3. 扩张处理（实现热缩功能）

这是热缩管的核心步骤：通过加热使管坯软化，再经外力扩张至目标尺寸，冷却后固定形状（扩张后的尺寸即为 “使用时的初始尺寸"）。

原理：PVC 在 100-150℃时软化（玻璃化温度约 80℃），分子链可移动；扩张后快速冷却，分子链 “冻结" 在拉伸状态，加热时恢复收缩。

设备：扩张机（含加热装置、扩张机构、冷却装置）。

工艺：预热软化：管坯通过加热炉（温度 120-160℃），使管材均匀软化（避免局部过热导致开裂）。

扩张：若为 “气压扩张"：向软化的管坯内部通入压缩空气（0.2-0.5MPa），同时外部限制管径（如通过定径套），使管材径向扩张至目标尺寸（如从 5mm 扩至 10mm）。

若为 “机械扩张"：通过锥形芯棒或牵引轮组，从内部 / 外部施加拉力，强制管材扩张。

冷却定型：扩张后的管材立即进入冷却水槽（水温 10-30℃），快速冷却至 60℃以下，使分子链固定在扩张状态，确保尺寸稳定（扩张后的管径偏差需≤±0.1mm）。

4. 后处理（切割与检验）

切割：将连续的扩张管按客户需求长度（如 1m、2m）用自动切割机切断，切口需平整无毛刺。

检验：关键指标包括：收缩率：加热（120-150℃）后，管径收缩至原始管坯尺寸的比例（如 2:1、3:1），偏差需≤5%。

柔韧性：弯曲 180° 无开裂，对折后无白痕（通过增塑剂用量调控）。

耐温性：短期耐温≥105℃（根据增塑剂类型，环保型增塑剂可能耐温稍低）。

环保性：检测重金属（如铅、镉）、有害增塑剂（如邻苯二甲酸酯），需符合 RoHS、REACH 等标准。

四、关键技术难点

柔性与耐热性平衡：增塑剂用量过高会导致管材耐热性下降（易变形），需通过复合增塑剂（如主增塑剂 + 辅助增塑剂）调控，兼顾柔性和耐温。

扩张均匀性：加热温度不均或扩张压力波动会导致管材壁厚偏差（±0.05mm 内为合格），需通过红外测温与压力闭环控制优化。

收缩稳定性：若冷却速度过慢，分子链未冻结，会导致 “自然收缩"（存放后尺寸变小），需确保冷却水温≤30℃，冷却时间≥5 秒。