如何选择聚碳酸酯管及其生产工艺？

聚碳酸酯管是以聚碳酸酯（PC）为原料经挤出成型制成的。PC无色透明，有良好的透光性，韧而刚，无缺口冲击强度接近玻璃纤维增强酚醛或不饱和聚酯的水平，尺寸稳定性好，电绝缘性良好；可耐水、稀酸、氧化剂、脂肪烃，但不耐碱、胺、酮、酯、芳香烃，可溶于二氯甲烷、二氯乙烷、甲酚，长期浸入沸水中会水解破裂和脆化。PC管适宜用作输油管、绝缘套管及耐高温管。

1.原料选择

PC有较好的成型性，挤出管材应选用相对分子质量较高的树脂（熔体流动速率为3.5～7g/10min），根据管材使用要求，可以选择透明或不透明树脂，共混合金料、玻璃纤维增强料或阻燃料。K值在56以上时，更能保证制品定型容易，且管材的抗裂能力强。

2.设备选择

成型PC管材的挤出机选用等距不等深的渐变型螺杆，长径比L/D可在16～24之间，一般为18～20。压缩比与原料表观密度有关，如为粒料，压缩比可选2～2.5。由于PC熔体粘度大，对螺杆的粘附力大，挤出时拖拽流动明显，因此螺槽深也能顺利挤出，但浅螺槽更有利于均匀混炼。螺杆一般用单头全螺纹即可，若采用双头螺纹，则有利于加强混炼和提高产率。

3.生产工艺

（1）树脂干燥PC在高温下易发生水解，使相对分子质量急剧下降，并放出CO₂气体，致使制品表面不光滑，颜色加深，因此在成型前必须对原材料进行干燥处理，使含水量在0.03%（质量分数）以下。PC树脂的干燥方法可用常压烘箱法、真空烘箱法、沸腾床干燥法和气流式干燥法等。采用常压烘箱进行干燥时，干燥温度为110～120℃，料层厚度应小于25mm，干燥时间一般为24h。若为真空烘箱，可采用与常压烘箱相同的干燥温度和料层厚度，干燥时间则缩短至8～16h。若用气流干燥，应控制鼓入的热空气达到180～210℃，才能使树脂温度接近120℃，空气流速则大于0.8mm/min。经烘干的料应趁热装入密闭容器中或立刻使用，以免再次吸湿。(www.xing528.com)

（2）挤出成型 挤出成型的温度控制较严格，因PC的熔体粘度对温度敏感，温度过高还会导致热降解。具体温度还与相对分子质量有关，如K值为52～54的树脂，计量段温度约230℃即可，而K值为58者，计量段温度约260℃，一般范围是240～270℃。加料段温度可稍低于计量段，两段温差偏小为好，通常为10～20℃。压缩段温度可高于计量段，使PC树脂在此段充分熔融，最高达300℃左右。机头温度应稍低于计量段，到达口模处，料温应在熔融温度的下限或略低，以免离模时变形大，影响定型。由于剪切速率对PC熔体粘度影响不大，螺杆转速可根据塑化及产品的要求，在较宽的范围内变化，但一般转速较低，如挤出公称外径为ϕ32mm的PC管材，螺杆转速为10.5r/min。

挤出PC管要求较大的背压，才能保证熔体充分匀化和制品致密无气泡，表3-27列出了不同产率下所需的最小背压，若小于该值则不能得到合格产品。

表3-27 挤出PC所需最小背压

PC挤出管材不能直接用冷水冷却，以免收缩不均，通常是用80～90℃的热水进行冷却，必要时还需再经红外热源加热退火以消除内应力。