【正文】 所以，溫度。擠出速度可以較快改變， 容易調(diào)整。 溫度、速度和壓力決定了擠出機(jī)的操作狀態(tài)。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。緩冷區(qū) 冷卻的不充分就會(huì)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。 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，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。 在實(shí)際設(shè)計(jì)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。口模定型段和壓縮比的合理設(shè)計(jì)有利于型材致密而具有較高機(jī)械性 能，但過大的壓縮比和太長的定型段長度會(huì)產(chǎn)生過高的熔體壓力，增加擠 出機(jī)的負(fù)荷，甚 至無法正常生產(chǎn)。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。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(jì)有關(guān)了。當(dāng)然，討論 擠出機(jī)首先是基于其塑化良好而言的，塑化不良的擠出機(jī)不在討論之列。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(huì)有氣 泡存在，會(huì)極大地降低冷沖性能。雙螺桿擠出 機(jī)機(jī)筒的真空排氣是相當(dāng)重要的，在高速擠出時(shí)真空度應(yīng)在 ?；? 好的料要熟化 20小時(shí)，使每鍋混合料之間的溫差變化均勻。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。加料量應(yīng)是高混合容積的 2/3，過多則負(fù)荷 大，物料翻騰不好，混合不均勻；過少則摩擦 熱少，升溫慢。好的混料設(shè)備能補(bǔ)償較差的擠出機(jī)，而即使是最好的擠出機(jī)也不能克服 由不良混合設(shè)備帶來的影響。合適的增韌體系是： PVC/CPE/CaCO3=100/10/5。碳酸鈣的用量及效果見表 2。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(qiáng)度。常用 的輕質(zhì)碳酸鈣，應(yīng)對其 表面進(jìn)行活化處理，以增加其與 PVC分子的結(jié)合力。 表 1 CPE含量和 PVC塑料型材沖擊強(qiáng)度的關(guān)系 CPE(份 ) 最大轉(zhuǎn)矩 平衡轉(zhuǎn)矩 塑化時(shí)間 min 破裂個(gè)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。這是因?yàn)?CPE是高密度聚乙烯氯化而 得，氯含量 36%時(shí)，呈現(xiàn)出橡膠性狀，因而當(dāng) CPE分布于 PVC中時(shí)，在外界沖擊力的作用 下，它可以抵抗和緩解外界沖力，達(dá)到保護(hù) PVC材料的目的。 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。嚴(yán)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。此外還可以采取適當(dāng)增加抗沖擊面壁厚的辦法來提 高型材抗沖擊性能。 合理安排加強(qiáng)筋的位置，增加加強(qiáng)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(qiáng)度影響甚大。型材的截面不僅僅是一個(gè)壁厚的 問題，歐式型材 3— 2— 。低溫落錘沖擊強(qiáng)度是十幾個(gè)檢測項(xiàng)目中最不易通過的一項(xiàng)指標(biāo)，低溫冷沖擊是衡量塑 料型材優(yōu)劣的一個(gè)綜合性指標(biāo)，其影響因素貫穿了塑料異型材生產(chǎn)的全過程。 關(guān)鍵詞： PVC異型材 沖擊強(qiáng)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。 生產(chǎn)企業(yè)一定要加強(qiáng)管理制度，建立健全的質(zhì)量管理體系，嚴(yán)格執(zhí)行國家或企業(yè)有關(guān) 標(biāo)準(zhǔn)，努力提高產(chǎn)品質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)行業(yè)的可持續(xù)健康發(fā)展。 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(xiàng)時(shí)，應(yīng)從原 批中隨機(jī)抽取雙倍樣品，對該項(xiàng)目進(jìn)行 復(fù)驗(yàn)。 質(zhì)量部總檢，對產(chǎn)品進(jìn)行首件檢測，并在正常生產(chǎn)時(shí)按規(guī)定的抽樣方案隨機(jī)抽檢。 工段專檢，在連續(xù)正常生產(chǎn)時(shí)為每班次抽樣檢測一次。取樣以不破壞型材整長為原則，樣品長度為 100200mm。 產(chǎn)品的定時(shí)抽檢 為確保產(chǎn)品質(zhì)量，需加強(qiáng)異型材生產(chǎn)的過程檢驗(yàn)，過程檢驗(yàn)可分為操作工 自檢、工段 專檢和質(zhì)量部總檢。 嚴(yán)格執(zhí)行行業(yè)或企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)品的檢驗(yàn)規(guī)程 對于型材而言，一般都要強(qiáng)調(diào)拉伸屈服強(qiáng)度、簡支梁沖擊強(qiáng)度，彎曲彈性模量，加熱 尺寸變化率，低溫落錘試驗(yàn)和外觀。 原材 料入庫和使用 每批原材料進(jìn)廠必須按品質(zhì)要求由質(zhì)檢人員取樣認(rèn)真檢測，不可依賴供貨商的質(zhì)量信 譽(yù)，檢驗(yàn)結(jié)果合格后，才準(zhǔn)予入庫，方可投入使用。輕質(zhì)碳酸鈣中 CaCO3的含量、篩余物、細(xì)度對產(chǎn)品的 物理機(jī)械性能和產(chǎn)品外觀有重要影響。 輕質(zhì)碳酸鈣 CaCO3的檢測。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。氫原子的存在，使 CPE具有極性，增加與 PVC的相容性。 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。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(jī)械雜質(zhì)，在熔融加 工過程中可以催化、促進(jìn) 加速 PVC脫氫，脫氫反應(yīng)引起 PVC降解和褪色。 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(jìn)行檢測。 原材料的檢驗(yàn) 按照國家標(biāo)準(zhǔn)、行 業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對各種原材料的檢測項(xiàng)目和方法，結(jié)合本單位產(chǎn) 品特性確定檢驗(yàn)規(guī)程，確定檢驗(yàn)項(xiàng)目和檢驗(yàn)方法。 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(yù)以及質(zhì)量保證體系進(jìn)行調(diào)研、分析。只有扎扎實(shí)實(shí) 工作，全面提高產(chǎn)品質(zhì)量，上規(guī)模、上效 益，才可實(shí)現(xiàn)塑料門窗的可持續(xù)健康發(fā)展。 低溫沖擊實(shí)驗(yàn)中，除嚴(yán)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(shí)意義 PVC型材的質(zhì)量控制 摘 要：塑料門窗在我國已進(jìn)入快速增長的時(shí)期，產(chǎn)品的總體質(zhì)量仍然 不高，加強(qiáng)對 原材料和產(chǎn)品質(zhì)量檢測，強(qiáng)化生產(chǎn)過程中質(zhì)量管理，是實(shí)現(xiàn)行業(yè)的可持續(xù)健康發(fā)展值得關(guān) 注的工作。 針對模具對低溫沖擊性能的影響，要加強(qiáng)應(yīng)力缺陷可能造成低溫沖擊性能較差 的研究，要加強(qiáng)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。 2 提高型材低溫沖擊性能的措施 對于配方原材料對低溫沖擊性能造成的影響，要重點(diǎn)加強(qiáng)對 CPE的研究，一要保 證 質(zhì)量，二要保證有足夠的添加量，對型材低溫沖擊性能有嚴(yán)格要求的，要嚴(yán)格控制 CaCO3 的用量。關(guān)于落 錘沖擊的位置，國標(biāo)規(guī)定在試樣的中心位置上，這一點(diǎn)和奧地利等發(fā)達(dá)國家有所不同，他 們通常要求沖擊點(diǎn)在型腔的中心位置上，對測試面對稱的型材，兩者沒有什么差別，但對 于測試面內(nèi)筋較多，比較復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，其沖擊點(diǎn)會(huì)不同。實(shí)驗(yàn) 在標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境 (23℃177。 2mm，試樣在 10℃177。 5mm，落錘質(zhì)量 1000g177。如果斷裂伸長率較好，只能表明塑化較好，并不一 定表示低溫沖擊性能一定能達(dá)標(biāo)，因?yàn)檫@個(gè)指標(biāo)很大程度上與 CPE有關(guān)聯(lián)。另一個(gè)方 法是按照 GB/T 104092《塑料拉伸性能測試方法》進(jìn)行測試，當(dāng)塑化度較低或較高時(shí)，斷 裂伸長率較低，塑化度為 70%時(shí)，斷裂伸長率最高，如圖 4所示。此方法簡單易行，耗費(fèi)低，但只能定性判 斷，不能測出具體的塑化度值，塑化度良好的型材，二氯甲烷浸泡后應(yīng)平面光滑、均一， 無破壞 (如出現(xiàn)絮狀物、爆皮、龜裂、脫層 )。一是按照 GB/T 1352692《硬質(zhì)聚氯乙烯 (PVCU)管材》中的二氯甲烷浸漬試驗(yàn)方法，遵守 15℃， 15min的條件?？傊嗤闹鷦┡浞胶图庸すに嚄l件下，制品的塑化度 隨加工溫度升高而提高，在同一加工溫度 下，相對分子量較低的 PVC制品比相對分子量較 高的制品塑化度要高些。到 205℃制品中的粒子完全融化，同時(shí)塑 化度達(dá) 80%。捏合料的檢驗(yàn)可以下面的簡單的方法，手握一把捏合料， 讓其自由落體流下，以下落時(shí)粉塵較少及手上粘附較少為佳。由此可見， PVC顆粒在高速加熱混合下，既有顆粒細(xì)化，重新結(jié)合，粒徑增大而均勻的形態(tài)變化，又 有表觀密度增大和部分凝膠化的功效。捏合料的制備實(shí)際上是一個(gè)預(yù)塑化過程。 塑化對低溫沖擊性能的影響 PVCU未塑化或塑化度低時(shí)， PVC初級粒子未解體或解體很少；塑化度 100%時(shí)，所有初 級粒子融合，制品冷卻后，可以形成均勻分布，貫穿整個(gè)制 品的結(jié)晶網(wǎng)絡(luò)，這兩種結(jié)構(gòu)的 型材沖擊強(qiáng)度都較低，與型材韌性有關(guān)的指標(biāo) (低溫落錘沖擊 )不易達(dá)標(biāo)。若型材沖擊出現(xiàn) 較長的裂痕時(shí)，這時(shí)應(yīng)力的影響就不能忽視。因此定型模冷卻水流道布置就非常講究，水溫控制在 1416℃之間較好。熱不均勻造成的應(yīng)力也可能造成型材缺陷，這 些缺陷可以導(dǎo)致型材低溫沖擊的破 裂。熔體壓力和配 方有關(guān)，一旦配方確定，主要與口模設(shè)計(jì)有關(guān)，另外，口模溫度控制上，應(yīng)盡量保持口模 上下左右溫度靠近，以減少溫度應(yīng)力的產(chǎn)生。 如 將圖 2的斷面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成圖 3所示的斷面結(jié)構(gòu)冷沖一個(gè)也不破。有人認(rèn)為支撐筋與支 撐 面呈 60度時(shí)冷沖效果較佳。由于 內(nèi)筋進(jìn)入定型模冷卻時(shí)，一般不能直接冷卻， 所以筋的厚度至少要 比外壁薄 20%，以便內(nèi)筋成型良好，國內(nèi)型材壁厚通常在 ，內(nèi)筋的厚度控制在 . 5mm之間，太薄于冷沖不利。 相同配方 (CPE/CaCO3=9份 /5份 )，圖 1所示型材在 20℃， 4小時(shí)沖擊均不破，而圖 2型 材在 10℃， 4小時(shí)沖擊 10破 4。好的斷面應(yīng)該是在考慮保溫性、排 水性、外觀性及生產(chǎn)擠出因素下最大可能地提高低溫沖擊性能。含氯量為 36%的 CPE對 PVC的改性效果最好，其結(jié)晶度與玻璃化溫度均較低，具有良好的彈性及與 PVC的相容性， 能有效提高 UPVC的抗沖擊性能。 通常溶液法 CPE812份，懸浮法 912份即可滿足要求，但由于斷面結(jié)構(gòu)等對低溫沖擊 影響很大，對于一些不易達(dá)標(biāo)的結(jié)構(gòu)還應(yīng)適當(dāng)增加 CPE的用量。一般來說，溶液氯化法生產(chǎn)的 CPE要比懸浮氯化法生產(chǎn)的 CPE用 量少些，但由于懸浮氯化法比較經(jīng)濟(jì)，所以大多數(shù) CPE都用 此法生產(chǎn)。由于氯化條件的不同，即使氯 含量相同，氯原子在分子鏈上的分布是無規(guī)則的，也可能是類似的嵌段結(jié)構(gòu)。為此要將 PVC用于結(jié)構(gòu)材料， 必須改進(jìn)低溫沖擊性能，目前應(yīng) 用最為廣泛的是選用 CPE作為抗沖擊改性劑。目前，許多省市已對其實(shí)行了生產(chǎn)許可證制度，這就首先必須通過 GB/T 8814 1998的質(zhì)量檢測，低溫落錘沖擊是 12項(xiàng)物理機(jī)械性能檢測中最不易通過的 一項(xiàng)指標(biāo)，控制 好低溫沖擊性能成為衡量塑料異型材的一個(gè)綜合指標(biāo)，下面就影響異型材低溫沖擊性能的 原因及提高低溫沖擊性能的措施作一探討。同時(shí)針對性地提出有關(guān)改進(jìn)措施。問題出現(xiàn)后，模具調(diào)試人員應(yīng)力求做到判斷準(zhǔn)確， 采用最簡單的方式解決問題。 如圖 5，門板上的溝槽結(jié)構(gòu)既增加了美觀，還能掩蓋收縮痕、拼接痕等缺陷。 (4)型芯供料腔、槽拋光不到位，致使內(nèi)筋或小凸起 出料滯后，應(yīng)拋光至鏡面。 (3)真空吸附力偏弱，定型系統(tǒng)密封不好。無法完全冷卻或冷卻不充分，以至 內(nèi)筋“后收縮”而產(chǎn)生收縮痕。當(dāng)然，要 減少兩股料流間的相互干擾，內(nèi)筋最好采用單獨(dú)供料，內(nèi)筋和外壁的匯流長度有 8～ 12mm 即可。收縮痕產(chǎn)生的原因及解決途徑如下： (1)內(nèi)筋和外壁間出料有速度差，內(nèi)筋的擠出速度往往滯后于外壁。 4 制品表面有收縮痕 異型材表面的收縮痕，通常產(chǎn)生在內(nèi)筋、小凸臺(tái)對應(yīng)的壁面或兩壁“丁”字形交叉點(diǎn) 上，如圖 4(①～⑥ )所示。 (2)擠出速率過高。當(dāng)用額定產(chǎn)量較大的擠出設(shè)備擠出玻璃壓條、封蓋等米重很輕的制品 時(shí)，若牽引速度不高，則往往因?yàn)槁輻U轉(zhuǎn)速低而使熔體在料筒中受到的剪切不足和塑化不 良，致使“魚鱗斑”的出現(xiàn)。 3 制品表面帶“魚鱗斑” 主要表現(xiàn)為在擠出物表面沿?cái)D出方向上具有象“魚鱗”一樣的凸凹不 平的有規(guī)則的波 紋，從而極大地破壞了產(chǎn)品的表觀質(zhì)量。當(dāng)出現(xiàn)此情況時(shí)，只需調(diào)整 牽引機(jī)轉(zhuǎn)速即可。 因冷卻不平衡造成的彎曲，還可在定型系統(tǒng)出口端用 2kW左右的遠(yuǎn)紅外線電加熱管烘 烤凹面一側(cè)來矯正。在設(shè)計(jì)美式推拉框模具的定型系統(tǒng)時(shí)，由于單壁部位 (①、②、③ )型坯和模體 接觸面積是中空部位的兩倍，加之腔體中內(nèi)熱的影響，為防止型材向中空體一側(cè)彎曲，單 壁 部位的冷卻水流量應(yīng)按中空部位的約 30%考慮；反之，壓條的定型系統(tǒng)應(yīng)特別加強(qiáng)厚壁 處 (④ )的冷卻，可在冷卻水槽中直接向該部位噴水。 濕定型部分多采用敞式水槽 (只在水槽出口有一定型塊 )或渦流水箱，其中渦流水箱中 的定型塊可上下左右浮動(dòng)，故只要型腔尺寸設(shè)計(jì)合理，型材通過該部分的阻力一般較小， 對型材彎曲的影響也較小。 (5)檢查〖 BF〗干定型段型腔的對中性，其偏差應(yīng)控制在 。為避免小爪通過定型系統(tǒng) (特別是干定型段 )時(shí) 出現(xiàn)掛料、卡 (堵 )模等不良現(xiàn)象，模具溝槽的設(shè)計(jì)應(yīng)比制品對應(yīng)部位的小爪大 20%以上， 如表 1中的 ()。表 1為門窗