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随着塑料门窗在我国的大力推广应用,带动了PVC异型材行业的蓬勃发展。而优异的配方设计是保障PVC型材的正常加工及高性能产品质量的重要前提。PVC配方设计的重要目的,就是通过选择适当的加工助剂、改性剂,对PVC型材进行增韧、增强,提高耐热性能、改善加工性能并赋予PVC型材特种性能。
下面浅谈一下PVC塑料型材的配方设计及性能,共分五大部分,即
1.PVC异型材配方设计原理。
2.PVC异型材质量指标。
3.主要原材料的选择要点。
4.主要性能探讨。
5.总结。
一、配方设计原理
PVC门窗异型材在配方设计时,应从以下几个方面进行考虑:
1、产品性能的要求
产品性能应包括其本身的物理机械性能和使用时的特殊性能要求。
根据国标GB/T8814-1998《门、窗框用硬聚氯乙烯(PVC)型材》的要求,PVC门窗框应满足强度、硬度、耐低温冲击、耐热、耐侯、阻燃等12项质量指标的要求,为此,配方设计时,聚氯乙烯牌号的选择,辅助材料的选用一定要有针对性,例如针对耐低温冲击性能,需选用合适的抗冲改性剂;针对耐侯性要求,要有适当份量的光屏蔽剂和紫外线吸收剂;针对硬度的要求要有适当的填料。
在考虑产品物理机械性能要求时,型材的使用环境,使用条件也是配方设计必须考虑的,例如高寒地带、耐低温性能应好一些,在高温、高日照地区,耐侯性应突出考虑。所以并不是满足国标就万事大吉了,要考虑每一个因素,做好每一个具体的配方才能真正满足门窗型材性能的要求。
2、加工性能的要求。
PVC是典型的热敏性塑料,其粘流温度比分解温度高,而且PVC分子本身是极性分子,熔融时粘度比较大,因而在PVC型材的配方中必须加入一定的稳定剂保证树脂不会发生分解,还必须加入一定的助剂来改善熔体的流动性能。
3、经济性
利润是企业追求的最终目标,因而配方设计时,除了保证产品能够顺利加工成型,满足国家、行业或企业标准以外,还必须最大限度降低产品的成本,因而要充分了解各原材料的性能价格以及相互间的配方与禁忌事项,运用先进的科学的实验方法,选择最佳的性价比。
二.PVC塑料异型材的质量指标如下表所示:
表1PVC塑料异型材的质量指 | 序 号 | 项目 | 指标 | | 1 | 硬度,HRR≥ | 85 | | 2 | 拉伸屈服强度,MPa≥ | 37 | | 3 | 断裂伸长率,%≥ | 100
| | 4 | 弯曲弹性模量,MPa≥ | 1960 | | 5 | 低温落锤冲击,破裂个数≤ | 1 | | 6 | 维卡软化点,℃≥ | 83 | | 7 | 加热后状态 | 无气泡、裂痕、麻点 | | 8 | 加热后尺寸变化率,% | ±2.5 | | 9 | 氧指数,%≥ | 38 | | 10 | 高低温反复尺寸变化率,% | ±0.2 | | 11 | 简支梁冲击强度KJ/m2≥ | 23℃±2℃-10℃±1℃ | A类B类 4032 1512 | | 12 | 耐侯性 | 简支梁冲击强度KJ/m2 ≥ | A类B类 2822 | | 颜色变化,级 ≥ | 3 |
三.PVC塑料异型材原材料的选择要点
PVC塑料门窗用型材就是以聚氯乙烯树脂为主要原料,经过多种助剂配比和改性,通过专用设备挤出成的中空塑料型材。原材料选择适当是生产高档塑料异型材质量的关键之一。现就型材配方中主要原材料的选择作简要说明。
(一)PVC树脂的选择
PVC树脂的选择包括型号的选择及生产厂家的选择两个方面。PVC型材是未经增塑的,因此从材料挤出流动性和制品拉伸强度均衡考虑,选用聚合度为1000左右的PVC树脂。目前我国聚氯乙烯生产厂家不少,规模大小不一,生产工艺不相同,其粒状结构、粒径分布等产品质量都有差距。频繁更换树脂生产厂家会造成生产工艺的不稳定,直接影响型材的产品质量,因此选择质量可靠、工艺先进的厂家生产的树脂,并按国标进行逐项检测,是生产合格型材的第一关。通过实验室对不同厂家的PVC树脂的物性检验、用标准筛法检定粒径分布,用显微镜观察其粒度形状及生产线使用的实际情况,我公司确定2家PVC树脂年生产能力在20万吨以上的生产厂家,其粘数控制在108-114,表观密度为0.5-0.6g/ml。
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