年产2000吨埋地排污PVC管材车间工艺设计(4)
（4） 低成本和高市场竞争力
一个成功地产品除了管材性能的合格以外还需要良好地性价比，设计的目的除了能够生产出合格的产品外，还更考虑到设备直接的位置合理性，资源循环利用性，节约能源开支，降低原料成本等，这些也是在设计中最困难、最重要的事。
1.2.2 设计的意义
能够独立分析埋地排污管的材质、确定配方以及成型工艺，能够按照设计要求进行埋地排污管管材的车间工艺设计的相关计算及选型，并能够按照所设计工艺及相关设备进行车间布置，绘制相应车间布置图，最终能够综合运用自己所学的基础知识独立完成设计。
1.3 本设计产品的的规格
表1.1 本设计产品规格
刚度等级 公称外径 厚度 长度 长度偏差
4KPa 160mm 6mm 5m +20mm -10mm
2 配方及成型方法的选择
2.1 原料选择
2.1.1 PVC树脂
聚氯乙烯树脂是世界上五大通用合成树脂之一，从20世纪30年代到60年代中期，其产量一直占第一位，现在聚氯乙烯树脂的产量已位居第二。它可以通过不同的配方和各种加工方法制成一系列从软到硬、性能各异的聚氯乙烯制品，且具有良好的物理、化学、力学和电绝缘性[7]。
由于聚氯乙烯树脂的原来来源广泛，成本低，生产技术成熟、用途广泛，所以发展极为迅速。
（1） PVC树脂的种类
聚氯乙烯树脂按其生产聚合方法的不同，可分为悬浮法、乳液法、本体法、微悬浮法聚氯乙烯。
本体聚合是在氯乙烯不加任何介质，只加引发剂引起的直接聚合。此法生产的聚氯乙烯树脂纯度较高，质量较优，其构型规整、孔隙率高而均匀、粒度均一，用时加工性能良好，热稳定性和透明度也较好。由于聚合中不用介质，反应热的导出和控制较为困难，生产的树脂相对分子质量分布要宽些。
悬浮聚合是液态氯乙烯单体水为分散介质，并加入适当的分散剂和不溶于水而溶于单体的引发剂，在一定温度下，借助搅拌作用，使其呈珠粒状悬浮于水相中进行聚合。聚合完成后，经碱洗、汽提、离心、干燥得到白色粉末状聚氯乙烯树脂。由于悬浮聚合以水为分散介质，反应热容易控制和导出。该聚合反应中可变因素多，这就要求聚合装置大型化，操作控制自动化，生产出来的树脂质量稳定性才好。
乳液聚合是氯乙烯单体在乳化剂作用下，分散于水中形成乳液，再用水溶性的引发剂来引发进行聚合。此聚合方法生产的聚氯乙烯树脂常用于聚氯乙烯糊的制备。该法聚合的树脂中残留表面活性剂较多，所以其电绝缘性能较差。
溶液聚合是将氯乙烯单体溶于溶剂中进行聚合，聚合的聚氯乙烯树脂因不溶于溶剂而不断析出。该法聚合的树脂含有杂质较少，分子量不高，但分子量分布窄。溶液聚合的树脂主要用于表面涂层[7]。
总而言之，悬浮法聚氯乙烯的特点是与其他类热塑性塑料相比，有较高的力学强度，耐磨性能超过硫化橡胶，硬度和刚性优于聚乙烯；难燃性；介电性能很好，是一种介电损耗很小的绝缘材料；耐腐蚀，不溶于水、酒精、汽油等，对盐类而言相当稳定。
表2.1 悬浮法聚乙烯树脂的型号及相关参数
型号 平均聚合温度/℃ 粘数/(ml/g) K值 聚合度P 参考用途
SG-1 48.2 154~144 77~75 1800~1650 高级电绝缘材料
SG-2 50.5 143~136 74~73 1650~1500 电绝缘材料、一般软制品
SG-3 53.0 135~127 72~71 1500~1350 电绝缘材料、农膜、塑料鞋