【導(dǎo)讀】堵料在PVC門窗型材的擠出生產(chǎn)過程中，特別是在新模具的調(diào)試過程中常會遇到。料不僅影響產(chǎn)品的成材率，而且對模具，特別是定型模和水箱的危害很大。料；一是型材拉斷，定型?？诙铝?。設(shè)F1為牽引機對型材的拉力，F(xiàn)2為型材進入牽引前所受的阻力。型材所能承受的壓力是一個有限值，因此增大磨擦系數(shù)是增大牽引力的較好選擇。牽引機履帶采用軟質(zhì)橡膠塊，并將橡膠塊拋毛或制成花紋。建議橡膠塊和型材。的接觸面制成有很多半球的形狀通過大氣壓來吸附，防止打滑。分段式定型并注意調(diào)整成直線。但是只要嚴格遵守生產(chǎn)工藝，密切注意型材的各。型材彎曲的現(xiàn)象，彎曲度超過GB8814-98標準中規(guī)定的每米型材彎曲≤。板，對型材進行加熱，這一過程是在拉伸的情況下進行的。簡單的混合，而是必須實現(xiàn)物料的初步塑化，以便能夠擠出。

　　

【正文】 能較差 的研究，要加強異型材中應(yīng)力測量的研究，找到最佳的冷卻工藝，采用緩冷方式較之急 冷 更有利于提高型材低溫沖擊性能。 影響塑化的因素很多，建議通過二氯甲烷浸漬 (GB/T1352692)和斷裂伸長率測 試 GB/T104092來確定最佳的塑化條件，同時認為當斷裂伸長率不低于 150%時，型材有比 較滿意的塑化度和低溫沖擊性能。 低溫沖擊實驗中，除嚴格按照 GB/T88141998之規(guī)定要求外，將“使落錘沖擊在 試樣中心位置”，理解為“使落錘沖擊在試樣的腔中心位置”，其結(jié)果更有現(xiàn)實意義 PVC型材的質(zhì)量控制 摘 要：塑料門窗在我國已進入快速增長的時期，產(chǎn)品的總體質(zhì)量仍然 不高，加強對 原材料和產(chǎn)品質(zhì)量檢測，強化生產(chǎn)過程中質(zhì)量管理，是實現(xiàn)行業(yè)的可持續(xù)健康發(fā)展值得關(guān) 注的工作。 關(guān)鍵詞： PVC型材 質(zhì)量管理 過程檢測 塑料門窗行業(yè)在我國已得到蓬勃發(fā)展，但需清醒看到目前存在的問題和潛在危機，主 要表現(xiàn)為型材質(zhì)量和塑料門窗產(chǎn)品的總體質(zhì)量不高，分析其原因， (1)塑料門窗型材生產(chǎn) 企業(yè)對 PVC樹脂、助劑等原材料的主要技術(shù)指標與型材內(nèi)在質(zhì)量的關(guān)系了解、認識不深 刻； (2)型材成型加工生產(chǎn)過程的質(zhì)量監(jiān)控措施不力； (3)型材、成品窗等產(chǎn)品的檢測手段 不足，檢驗制度不完善、不健全。只有扎扎實實 工作，全面提高產(chǎn)品質(zhì)量，上規(guī)模、上效 益，才可實現(xiàn)塑料門窗的可持續(xù)健康發(fā)展。 ?.原材料的檢驗 原材料的質(zhì)量直接影響型材的性能及最終門窗成品的質(zhì)量，所以對原材料的選用、檢 測、入庫和使用等環(huán)節(jié)應(yīng)進行把關(guān)。 原材料的選用 根據(jù)產(chǎn)品生產(chǎn)配方的需要，對原材料供應(yīng)廠家的生產(chǎn)能力、交貨能力、產(chǎn)品質(zhì)量、信 譽以及質(zhì)量保證體系進行調(diào)研、分析。遴選規(guī)模大、有質(zhì)量保證的廠家，對原材料樣品進 行分析、檢驗，每種原材料供貨廠家進行比較、排隊，選定 2～ 3家生產(chǎn)廠家作為主要供貨 對象。 原材料的檢驗 按照國家標準、行 業(yè)標準、企業(yè)標準對各種原材料的檢測項目和方法，結(jié)合本單位產(chǎn) 品特性確定檢驗規(guī)程，確定檢驗項目和檢驗方法。例如： PVC的檢測 PVC是主要原料，起到粘接各種助劑成一體，并賦于型材的特定性能，對于 PVC樹脂應(yīng) 選用疏松型 (棉花球狀 )樹脂 (即 SG型 )，它塑化成型時間短，干流動性能好，便于計量，加 工操作方便，適合粉料直接擠出成型；平均分子量適中，常選 PVCSG5或 PVCSG4，即平均 聚合度 =1000左右， K值 65～ 68，使制件玻璃化溫度 (Tg)適中，熱成型加工合適，機械性能 好，耐低溫性能好。 應(yīng)對 PVC樹脂的分子量、粘數(shù) (ml/g)、表觀粘度 (g/ml)、樹脂粒徑及 分布、篩余物、揮發(fā)物含量、雜質(zhì)粒子數(shù)進行檢測。 鈦白粉 (TiO2)檢測 金紅石型鈦白粉是白色塑料窗最理想的著色劑，同時兼有屏蔽紫外線 (UV)和反射紅外 線的作用，可提高制件的耐候性和耐熱性。金紅石型鈦白粉是一種立方體結(jié)構(gòu)，鈦原子和 氧原子排列緊密，晶體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，密度大 ()，折射率大，能有效散射光線的化 合物，適合戶外使用，鈦白粉粒徑影響制品的表面質(zhì)量，鈦白粉中的機械雜質(zhì)，在熔融加 工過程中可以催化、促進 加速 PVC脫氫，脫氫反應(yīng)引起 PVC降解和褪色。因此鈦白粉中的機 械雜質(zhì)、篩余物、外觀、揮發(fā)物含量應(yīng)作為重要的質(zhì)量指標。 氯化聚乙烯 (CPE)的檢測 CPE是 PVC的沖擊改性劑，添加 CPE旨在提高硬質(zhì) PVC異型材抗沖擊性，抵御門窗在安裝 和使用過程中受到的外力傷害。 CPE分子結(jié)構(gòu)中不含雙鍵，耐候性好，對于 PVC異型材的 光、熱穩(wěn)定性有較大提高。氫原子的存在，使 CPE具有極性，增加與 PVC的相容性。相容性 取決于 CPE中的氯含量和氯原子在 PE骨架上的分布 (用殘余結(jié)晶度表示 )。作為 PVC改性劑以 氯含 量 36%38%的 CPE為好，它不但有良好的彈性、相容性，而且結(jié)晶度低，玻璃化溫度 低，綜合性能好。主要檢測項目有氯含量和殘余結(jié)晶度，表觀密度、拉抻強度、揮發(fā)物含 量、分解溫度等。 輕質(zhì)碳酸鈣 CaCO3的檢測。 為降低產(chǎn)品成本，提高剛性和耐熱性，改善耐候性，增加尺寸穩(wěn)定性和有利于擠出與 定型，常常加入一定量的輕質(zhì) CaCO3。輕質(zhì)碳酸鈣中 CaCO3的含量、篩余物、細度對產(chǎn)品的 物理機械性能和產(chǎn)品外觀有重要影響。故是檢測的主要指標，其次外觀、揮發(fā)物含量、鹽 酸不溶物含量都有指標要求。 原材 料入庫和使用 每批原材料進廠必須按品質(zhì)要求由質(zhì)檢人員取樣認真檢測，不可依賴供貨商的質(zhì)量信 譽，檢驗結(jié)果合格后，才準予入庫，方可投入使用。對不合格原料應(yīng)清理退貨。 嚴格執(zhí)行行業(yè)或企業(yè)標準和產(chǎn)品的檢驗規(guī)程 對于型材而言，一般都要強調(diào)拉伸屈服強度、簡支梁沖擊強度，彎曲彈性模量，加熱 尺寸變化率，低溫落錘試驗和外觀。對于成品門窗，就應(yīng)注重整體裝配質(zhì)量，外觀、尺寸 公差、裝配及角焊接強度等物理性能的抽檢。 產(chǎn)品的定時抽檢 為確保產(chǎn)品質(zhì)量，需加強異型材生產(chǎn)的過程檢驗，過程檢驗可分為操作工 自檢、工段 專檢和質(zhì)量部總檢。 操作工自檢，一般應(yīng)對產(chǎn)品進行首件檢測，在連續(xù)正常生產(chǎn)時每 2小時抽樣檢測一 次。取樣以不破壞型材整長為原則，樣品長度為 100200mm。自檢項目不包括物理機械性 能。 工段專檢，在連續(xù)正常生產(chǎn)時為每班次抽樣檢測一次。產(chǎn)品的外觀顏色及尺寸檢驗按 GB/T2828規(guī)定，采用正常檢查一次抽樣方案。 質(zhì)量部總檢，對產(chǎn)品進行首件檢測，并在正常生產(chǎn)時按規(guī)定的抽樣方案隨機抽檢。 塑料門窗異型材生產(chǎn)過程檢驗，抽檢周期、項目見下表。 異型材生產(chǎn)過程檢測 在性能測試結(jié)果中，若有不合格項時，應(yīng)從原 批中隨機抽取雙倍樣品，對該項目進行 復(fù)驗。復(fù)驗結(jié)果全部合格，方可判定整批合格。 生產(chǎn)企業(yè)一定要加強管理制度，建立健全的質(zhì)量管理體系，嚴格執(zhí)行國家或企業(yè)有關(guān) 標準，努力提高產(chǎn)品質(zhì)量，實現(xiàn)行業(yè)的可持續(xù)健康發(fā)展。 如何提高塑料異型材沖擊強度 摘 要：系統(tǒng)介紹了影響 PVC塑料異型材低溫沖擊性能的因素，包括型材配方、混 合、擠出設(shè)備、模具及成型工藝。 關(guān)鍵詞： PVC異型材 沖擊強度 隨著建筑塑料在我國的推廣普及，人們對塑料門窗的質(zhì)量和性能也提出了越來越高的 要求。很多省市已對其實行了生產(chǎn)許可證制度，這就首先必須 通過 GB881488的質(zhì)量檢 測。低溫落錘沖擊強度是十幾個檢測項目中最不易通過的一項指標，低溫冷沖擊是衡量塑 料型材優(yōu)劣的一個綜合性指標，其影響因素貫穿了塑料異型材生產(chǎn)的全過程。 1．型材截面設(shè)計 高質(zhì)量的塑料異型材是從一個好的截面系統(tǒng)開始的。型材的截面不僅僅是一個壁厚的 問題，歐式型材 3— 2— 。盡管目前 有一種看法認為壁薄彈性大，也耐沖擊，然而需要提醒的是，壁厚減薄會減小焊接面積， 影響焊角強度。 合理安排加強筋的位置，增加加強筋的壁厚，在內(nèi)筋與 外壁連接處采用圓弧連接以避 免應(yīng)力集中，對型材的沖擊強度影響甚大。如圖 1所示，其他條件相同，截面 A的型材冷沖 破 6個，而截面 B的型材冷沖破數(shù)為零。此外還可以采取適當增加抗沖擊面壁厚的辦法來提 高型材抗沖擊性能。 A:不含加強筋的對稱截面 B：含加強筋的對稱截面 圖 1 型材截面設(shè)計與冷沖強度的關(guān)系 2．配方 合理的配方是型材滿足冷沖擊性能最為重要的一個因素。嚴格的講，配方中的每種助 劑都對冷沖擊產(chǎn)生影響，如 PVC的分子量分布、穩(wěn)定劑的穩(wěn)定效果、內(nèi)外潤滑劑等。然而 在 PVC型材配方體系中，對冷沖擊強度影響最大的還 是改性劑 CPE及填料碳酸鈣。 異型材沖擊韌性的改性劑國外用 ACR和 MBS，而國內(nèi)則較多使用 CPE。 CPE的含氯量要嚴 格控制在 36%左右，太多或太少都會影響改性效果。這是因為 CPE是高密度聚乙烯氯化而 得，氯含量 36%時，呈現(xiàn)出橡膠性狀，因而當 CPE分布于 PVC中時，在外界沖擊力的作用 下，它可以抵抗和緩解外界沖力，達到保護 PVC材料的目的。通過 PVC/CPE/CaCO 3體系流 變性能及沖擊試驗表明， CPE用量在 10份時，純 PVC塑化時間 20min大大縮短，有利于塑 化，提高了材料綜合力學(xué)性能； CPE用量 增加到一定程度時， PVC沖擊性能趨于穩(wěn)定，達到 一個最佳值； CPE添加的份數(shù)過多，則造成型材成本上升。 表 1 CPE含量和 PVC塑料型材沖擊強度的關(guān)系 CPE(份 ) 最大轉(zhuǎn)矩 平衡轉(zhuǎn)矩 塑化時間 min 破裂個數(shù) 0 10 5 7 10 0 20 0 填料碳酸鈣是 PVC加工中普遍采用的助劑，一則是為了增大尺寸穩(wěn)定性的剛度，二是 為了降低成本。重質(zhì)碳酸鈣與 PVC相容性極差，一般不采用。常用 的輕質(zhì)碳酸鈣，應(yīng)對其 表面進行活化處理，以增加其與 PVC分子的結(jié)合力。對碳酸鈣的粒徑也應(yīng)進行控制。碳酸 鈣的粒徑越小，比表面積越大，就更容易填充到 PVC粒子內(nèi)部，有利于提高沖擊強度。綜 合考慮，可采用粒徑為 m的碳酸鈣進行填充。碳酸鈣的用量及效果見表 2。 表 2 碳酸鈣的用量與 PVC型材沖擊強度的關(guān)系 CaCO3（份） 最大轉(zhuǎn)矩 平衡轉(zhuǎn)矩 塑化時間 min 破裂個數(shù) 0 0 5 0 10 2 20 10 由表 2可見，當碳酸鈣用量少時，起補強作用，但當碳酸鈣用量增大時，型材抵抗外 界沖擊力的能力劇烈下降。合適的增韌體系是： PVC/CPE/CaCO3=100/10/5。 在配方確定以后，混料的影響就變得非常重要了，混合是很重要的一步，卻經(jīng)常沒有 引起足夠的注意。好的混料設(shè)備能補償較差的擠出機，而即使是最好的擠出機也不能克服 由不良混合設(shè)備帶來的影響。 混合包括高速熱混和低速冷混兩個部分。加料量應(yīng)是高混合容積的 2/3，過多則負荷 大，物料翻騰不好，混合不均勻；過少則摩擦 熱少，升溫慢。加料順序是又一重要因素， 一般配方中的潤滑劑在 60— 80℃之間就熔化了，它們易在 PVC分子表面形成一層膜，阻止 PVC對改性劑等其他助劑的進一步吸收，造成價格昂貴的改性劑不能充分發(fā)揮作用。較好 的辦法應(yīng)是先加入改性劑，在 90℃左右再加入潤滑劑、填料等助劑?；旌蠒r，若 10分鐘仍 達不到 110℃，則表明混合機葉片 (甚至混料機 )須更換，應(yīng)該避免干混料長時間受熱。混 好的料要熟化 20小時，使每鍋混合料之間的溫差變化均勻。 長徑比在 25，壓縮比在 — PVC的加工。雙螺桿擠出 機機筒的真空排氣是相當重要的，在高速擠出時真空度應(yīng)在 。物料卷入的空 氣、揮發(fā)分、水氣等若不能被抽走，就會形成微小的氣泡夾于型材中，大大降低了型材的 抗沖能力。螺桿的冷卻亦是重要因素，如果螺桿溫度得不到有效的控制，型材斷面會有氣 泡存在，會極大地降低冷沖性能。筆者曾遇到因螺桿冷卻水路不暢和油路接反而使型材內(nèi) 表面發(fā)泡， 10個試樣沖擊試驗 10個破裂，而修正螺桿冷卻溫度后即達到標準。當然，討論 擠出機首先是基于其塑化良好而言的，塑化不良的擠出機不在討論之列。 模具 對異型材冷沖擊強度的影響，主要表現(xiàn)在熔體壓力和冷卻速度。熔體壓力和配方 是有關(guān)聯(lián)的，一旦配方確定，熔體壓力主要與模具口模設(shè)計有關(guān)了。 物料從擠出機進入口模時一般為圓形，從圓形向所要求幾何截面過渡，形成三個功能 幾何區(qū)，即口模壓縮段、口模過渡段和口模成形段。為了使物料保持一定的壓力，成形段 應(yīng)有足夠的長度，習(xí)慣上稱作口模定型段長度。壓縮段最大流道橫截面積與口模出口截面 積之比稱為壓縮比?？谀６ㄐ投魏蛪嚎s比的合理設(shè)計有利于型材致密而具有較高機械性 能，但過大的壓縮比和太長的定型段長度會產(chǎn)生過高的熔體壓力，增加擠 出機的負荷，甚 至無法正常生產(chǎn)。所以好的模具是既能保證正常的擠出成型，又能使其有足夠的致密 度。 在實際設(shè)計中，壓縮比的大小主要取決于原料特性及狀態(tài)以及異型材壁厚，對 PVCU 材料取 37。定型段長度的計算必須根據(jù)該物料的流變特性確定，當沒有測得物料特征值 時，定型段長度也可根據(jù)經(jīng)驗在型材壁厚尺寸的 20倍至 55倍范圍選取。此外，高速模具在 口模定型區(qū)消耗的壓力降較大，因此口模的壓縮比應(yīng)相應(yīng)增大，定型段長度趨于增加。 模具影響強度的另一方面是冷卻的方式。 PVC的導(dǎo)熱系數(shù)極低，要使型材在較高的速 度下冷卻均勻 是非常困難的。 此外不同型材在成形過程中冷卻的條件也不盡相同，應(yīng)分為緩冷區(qū)和速冷區(qū)。緩冷區(qū) 冷卻的不充分就會形成驟冷，即表面結(jié)皮，芯部卻未冷卻，極易形成溫度內(nèi)應(yīng)力，在較高 速度下還產(chǎn)生較大的取向內(nèi)應(yīng)力。所以定型模冷卻水流道布置就非常講究，水溫應(yīng)控制在 1520℃之間。高速擠出除了需要干濕冷卻定型相結(jié)合外，渦流技術(shù)、加大冷卻水槽長度 也是普遍采用的方法。國內(nèi)普通模具擠出速度為 ，冷沖強度較好，高速模具在 ，冷沖強度容易通過，速度超過 ，由于定型臺長度所限而靠 定型 模外部冷卻措施往往無法滿足熱平衡條件，此時要滿足沖擊指標，最好采用內(nèi)冷卻結(jié)構(gòu)， 以滿足高速擠出條件下的平衡。 溫度、速度和壓力決定了擠出機的操作狀態(tài)。每一個控制參數(shù)的反映速度不等，無線 形關(guān)系，錯綜復(fù)雜地聯(lián)系在一起，并且受“記憶效應(yīng)”的影響。擠出速度可以較快改變， 容易調(diào)整。壓力是由溫度、速度和模具決定的，較少受配方影響。所