係統控製是確保PVC型材質量（liàng）長期穩定的關（guān）鍵，它包含“配方質量、工藝質量、外觀質量、理化指標”等4個項目，前兩項是後兩項的前提和基礎，也是質量管製和技術管理的重中之重。 樹脂與助劑混（hún）合的均勻程（chéng）度及混合料表觀密度（dù）的大小都會對PVC衝擊強度產生較大影響。PVC加工溫度有一定的範圍，溫度過高，PVC易分解;溫度過低（dī），PVC塑化不充分，各種組分分（fèn）散不均還會導致脆性增（zēng）大。主機轉速反映（yìng）擠出機（jī）對PVC的剪切作用，轉速過大，剪切力增大，會（huì）降低（dī）製品（pǐn）的低溫性能和焊角（jiǎo）強度。成型壓力高有利（lì）於提高型材的力學性能，尤（yóu）其是低溫衝擊強度。型（xíng）材成型冷卻（què）作用是將拉伸的大分子鏈及時冷卻定型 ，達到製品要求。緩慢的冷卻可以使（shǐ）大分子鏈有足（zú）夠的時間舒展，這樣內應力小，可減（jiǎn）輕製品（pǐn）的翹曲、彎（wān）曲和收縮，從而提高（gāo）製品的衝擊強度和焊接角破壞力。 配方 討論配方不能脫離原料。配方的好壞並不完全取決於組分（fèn）的配比，在很大程度上取決（jué）於原（yuán）料的內在（zài）性能和質量。同是複合穩定劑，由於內部組分不同，會因為與其他原料不協調而影響型材質量。所以，討論配方時（shí），一定是確定了每一種原材料型號和注塑加工加工家之後，才有實際意義。筆者所在的新疆天業（yè）建材公司，一直使用自產（chǎn）的PVC樹脂，CPE使用濰坊亞星化學（xué）股（gǔ）份有限公司的產品，鈦白粉使用杜邦公司(DuPont)的產品，因此，本文隻（zhī）討論複合穩定劑和增量劑。 複合穩定劑是PVC加工中最重要的一類助劑，對PVC型材的所有指（zhǐ）標都產生影響。複合穩定劑起穩定和潤滑兩種作用。穩定作用是阻止PVC分子（zǐ）在加工和使用過（guò）程中降（jiàng）解，從而保證PVC型材能夠具（jù）備門窗所要求的力學（xué）性能;內外潤（rùn）滑劑的搭配影響流動性（xìng）和粘度（dù），進而影響PVC型材的（de）冷衝擊性、焊角強度、尺寸變化率、加熱後狀態和表（biǎo）麵光潔度。 目前，麵對原材料全麵（miàn）漲價的市場行情，降低（dī）配方（fāng）成本是（shì）很多注塑加工（gōng）加（jiā）工家不約而（ér）同的（de）選（xuǎn）擇，而降低配方成（chéng）本主要有兩個途徑：使用價格較低的（de）原料，比如使用價格較低的穩定劑、改性劑等;使用增量劑，常用的就是（shì）價（jià）格較低的碳酸鈣。碳酸鈣除了增量降低成（chéng）本（běn）外，還具有穩定尺寸的作用;但隨著碳酸鈣（gài）用量的加大（dà），型材的內在指（zhǐ）標明顯下降(見表1)。 表1CaCO3用量對型材物理（lǐ）性能的影響。 混料設備（bèi） 混配料是PVC型材生產中的重（chóng）要一環（huán）。混料過程不（bú）僅是各組（zǔ）分間機械混合，更是各組分（fèn）間相互摩擦、碰（pèng）撞，物料不（bú）斷升溫、逐步凝膠化的（de）過程，所以幹混（hún）料的（de）質量直接影響PVC型材的（de）物理性能和化學性能。國外專家認為，好的混料機可以彌補塑化差的擠出機，但即使是最好的擠出機也不能彌補混料機的不足，可見混料（liào）機的重（chóng）要性。在混料機內，物料在短時間內靠自摩擦由常溫升至120℃，日積（jī）月累（lèi），對混料（liào）機的磨損是很大的。 根據經驗，在原材料、配方（fāng）、設備、工藝不（bú）變的情況下，在一根長6m的型材上取樣，型材的冷卻衝擊試驗（yàn）結果（guǒ）卻相（xiàng）差很大：8個試（shì）樣完好無（wú）損，1個試樣有小裂紋，1個試樣（yàng）出現破洞。經過排查，確定是物料混合不均勻（yún），用量較小的（de）助劑分散不好（hǎo）造成的局部缺（quē）陷。更換熱混攪（jiǎo）拌槳後，此問題得以解決。混料機磨損的直觀表現是混料時噪音大、刺耳（ěr），混料時間延長，由一般的8-10min延長至15min以上。 經過長（zhǎng）時間的觀察對比，得到PVC顆粒（lì）的最大密（mì）度和最大程度的凝膠化，熱混溫度應控製在115℃左右，混（hún）料時間每次在8-10min，加料量為混料機容積的60%左（zuǒ）右，這樣的效果是較理想的。冬季時，可將混料機轉速調高一些;夏季時（shí），宜將混料機轉速調低一（yī）些。通過這樣的調整，可保證工作效率，控製好混料時間（jiān）。要得到滿意的PVC物料塑化質量，螺杆、機（jī）筒的加工精度及裝配精度也是很重要的因素。高的裝配精度配合優化的擠出工藝，才能較好地保證PVC型材（cái）質量。因此，要定期檢測（cè）螺杆、機筒的軸向間隙和徑（jìng）向間隙，不符合規定（dìng）時要及時（shí）調整（zhěng）。 擠出過程常（cháng）見問題 降（jiàng）解 PVC是熱敏性塑料，光穩定性也很差，在熱和（hé）光的作用下（xià），很容易發生脫HCl反應（yīng），即通常說（shuō）的（de）降解。降解的（de）結果是塑料製品強度下降、變色、出黑線，嚴重（chóng）時導致製品失去使用價值。影響PVC降解的因素有（yǒu）聚合物結構、聚合物質量、穩定體係、成型溫度等方麵。 根（gēn）據經驗，PVC型材發黃大多是因（yīn）為口模處出現糊料，其原因（yīn）是口模流道不合理或流（liú）道內局部拋光不好，存在滯料區（qū）。而PVC型材出（chū）黃線大多是機筒內出現（xiàn）糊（hú）料，其原因主要（yào）是篩板(或過渡套（tào）)之間有死角，物（wù）料流動不暢。黃線在PVC型材上（shàng）呈縱向直線，則滯料是在（zài）口模出口處;若黃線不直，則主要是在（zài）過渡套。配（pèi）方和原料不變時也出現黃線，則應主（zhǔ）要從機械結構上找原因，找到發（fā）生分解的起始點並加以排（pái）除。如從機械（xiè）結構上找不到原因，則應考慮是配方（fāng）或工藝方麵存在問題（tí）。避免（miǎn）降解的措施有以下幾個方麵： (1)嚴格控製原材（cái）料的技術指標，要使用合格的原料; (2)製定合理的（de）成型工藝條件，在該條件下PVC物（wù）料不易降解; (3)成型設備和注塑加工模具應結構良好，要消除設備與物料接觸麵（miàn）可能（néng）存在的（de）死角或縫隙;流（liú）道應（yīng）為流線（xiàn）型，長短適宜;應改善加熱裝置，提高溫（wēn）度顯示裝置的靈（líng）敏度及（jí）冷卻係統的效率。 彎（wān）曲變形 PVC型（xíng）材彎曲變形是（shì）擠出過程中常見（jiàn）的問題，其原因有（yǒu）：口模出料不均勻;冷卻定型時（shí），物（wù）料冷卻不充分，後收縮量不（bú）一致;設備與其他因素。 擠出機（jī）全線（xiàn）的同心度和（hé）水平度是解（jiě）決PVC型材彎曲變形的前提條件，因此，每當更換注塑加工模（mó）具時都應對擠出機、口模、定型模、水箱等的同心度和水平度進行校正。其（qí）中，保證口模出料均勻是解決PVC型材彎曲的關鍵，開機前應認真裝配口（kǒu）模，各（gè）部位間隙要一致，若開機時（shí）發現（xiàn）口模（mó）出料不均，應依據型坯彎曲變形方（fāng）向，對應調整口模溫（wēn）度，如調整無（wú）效，則應適當提高物料（liào）的塑化度。 進行輔（fǔ）助調整調（diào）節定型（xíng）模的真空度和冷（lěng）卻係統是解決（jué）PVC型材變形的必（bì）要手段，應加大型材承受拉伸應力一側的冷卻水量;采用機械偏移中心的方法調整，即一邊生產，一邊調整定（dìng）型模（mó）中間（jiān）的定位螺栓，依據型材彎曲方向進行反向微量調整(采（cǎi）用該法時應慎重（chóng），且調（diào）整量不宜過大)。注重注塑加工模具的保（bǎo）養是很（hěn）好的預防（fáng）措施，應密切關注注塑加工模具的工作質量（liàng），根據實（shí）際情況隨時對注塑加工模具進行維護和保養。 通過采取以上措施可消除型材彎曲變形，確保擠出機穩定、正常地生產出高質量（liàng）的PVC型材。 低溫衝擊強度 影響PVC型材低溫衝（chōng）擊強度的因素有配方、型材斷麵（miàn）結構、注塑加工模具、塑（sù）化（huà）度、測試條件等。 (1)配方 目前廣泛選用CPE作為衝擊改性劑，其中含氯質量分數為36%的（de）CPE對PVC的改（gǎi）性效（xiào）果最好（hǎo），用量一般在8-12質量份，結晶度和玻璃化溫度均較低（dī），具有良（liáng）好的彈（dàn）性及與PVC的相容性（xìng）。 (2)型材斷麵結構 高質量的PVC型材具有好的斷麵結構。通常情況下，小斷麵的結構優於大斷麵的結構，斷麵上內筋的位置（zhì）設置（zhì）要適宜。增（zēng）加內筋厚度，在（zài）內筋與壁連接處采用圓弧（hú）過渡，都有助於提高低溫衝擊強度。 (3)注塑加工模（mó）具 注塑加工模具對低溫衝擊強度的影響主要體現在熔體壓力和冷卻時的應力控（kòng）製上。一（yī）旦配方確定，熔體壓力主要與口模有關。從口模出（chū）來的型材經過不同的（de）冷卻方式，會產生不同的應力分（fèn）布（bù）。應力集中的地方PVC型材的低溫衝擊強度就差。PVC型材受到急冷時易產生大的應力，因此定型模冷卻（què）水流（liú）道布置非常關鍵，水溫一般控製在14℃-16℃，采用緩冷方（fāng）式有（yǒu）利於提高PVC型材的低（dī）溫衝擊強度。 保證注（zhù）塑加工模具的最佳狀態，定期清理口模，避免因長時（shí）間連續生產而讓雜質（zhì）堵塞口模，造成出料減少，支撐筋過（guò）薄，影（yǐng）響低溫衝擊強度。定期清理定型模可保證定型模足夠的定型真（zhēn）空度和水流量，以保證型材生產過程中被充分冷卻，減少缺陷，降低內應力。 (4)塑化度 大量研究和測試結果表明，PVC型材低溫衝擊強度的最佳（jiā）值是在塑化（huà）度為60%-70%時得到的。經驗表明，“高溫低轉速”和“低溫高轉速”能得到同樣（yàng）的塑化度。但（dàn）在生產中（zhōng）首選低溫高轉速，因為低（dī）溫時既可降低加熱耗電量，高速時又能提高生（shēng）產效（xiào）率（lǜ），並且雙螺杆（gǎn）擠出機高速擠出時剪（jiǎn）切作用很明顯。 (5)測（cè）試條件 GB/T8814-2004中對低溫衝擊試驗有嚴格的規定，如型材長度、落錘質（zhì）量（liàng）、錘頭半徑、試樣（yàng）冷凍條件、測（cè）試環境（jìng）等，為了使試驗結果準確，要嚴格遵守上述規定。 其中：“落錘（chuí）衝擊在試樣中心位置上”應理解（jiě）為“使（shǐ）落錘衝擊在試樣的型腔中心（xīn）位置”，這（zhè）樣的檢（jiǎn）測結果更有現實意義（yì）。 改善低溫衝擊性能的措施如下： 1.嚴格（gé）檢查用料質量，密切注意口模出料和真空口（kǒu）的物（wù）料狀態，口模出料處應顏色一致，有一定光澤度（dù），出料均勻，用手捏時要有較好的彈性，主機真空口物（wù）料呈“豆（dòu）腐渣”狀態，初步塑化時不能發光，主機電流、機頭壓力等參數（shù）應平（píng）穩。 2.規範工藝控製，保（bǎo）證塑化效果。溫度控（kòng）製應為“盆”式工藝，從擠出機一（yī）區到機頭的加熱（rè）溫度變（biàn）化應為“盆”型，機筒三、四區溫度稍低，使物料由“外熱內冷”逐步變為“內外平衡”，保證物料（liào）受熱均勻。在配方（fāng）不變的情況下，擠出工藝（yì）不要有大的變化。 筆者曾經有過這樣的經曆：正常生產時80框外觀（guān）光滑細膩，低溫衝擊試驗結（jié）果為10個試樣（yàng）破損1個;在清理注塑件模具後再生（shēng）產時，因未按以前工藝擠出，造成外觀不光滑，棱邊有小（xiǎo）波浪，低（dī）溫衝擊試驗結果為10個試樣破損6個(表2)。這驗證了配方不變時，“有好外觀就（jiù）有好內在”的經驗。 表2不同擠出工藝對型材（cái）品（pǐn）質的影響。 焊（hàn）角（jiǎo）強度 焊角強（qiáng）度是PVC型材焊接後焊角承受外力的（de）能力，與PVC型材本身及焊接工藝（yì）都有關（guān）。優質的型材如果焊接不好，焊角（jiǎo）強（qiáng）度也會不合格。 (1)焊接準備 下料前應將PVC型材（cái）在（zài）與加工環境相同的溫（wēn）度下放置16h以上，這樣可防止低溫的PVC型材在焊接受熱條件下產生應力，導致PVC型材開裂（liè）。 (2)切割要求 要保證下料角度為（wéi）90°及其對稱性。下（xià）料後，斷麵要（yào）幹淨。 (3)焊接工藝 焊接（jiē）溫度的設定要合理，一般為240℃-270℃。加熱時間的選取要與加熱溫度協（xié）調統一，保（bǎo）溫時間的選取（qǔ）也（yě）很重要（yào）。 為保證焊角強度，不可為提高工作效（xiào）率而縮短冷卻時間。同樣80扇，在焊接壓力（lì）、焊接量、焊接溫度不變的情況下，冬季加（jiā）熱時間從20s變為15s，保壓（yā）時間從30s變為15s，焊角強度下降（jiàng）了近400N(表3)。其原因是保壓時間短造成焊角沒有完全冷卻固（gù）化，焊縫處受急冷造（zào）成焊角強度下降。 表3不同焊（hàn）接工藝對焊角強度的影響。 (4)其他 焊接過程中，焊布上如有汙物要及時清除，及時（shí）更換焊布（bù）破損或燒焦的地方。機械清理（lǐ）溝槽（cáo）不宜太深，以防降（jiàng）低焊角強度。