係統控製是確保PVC型材質量長期穩定的關鍵，它包含“配方質量、工藝質量、外觀質量、理化指標”等4個項目（mù），前兩項是後兩項的前提和基礎，也是質（zhì）量管製和技術管理的重中之重。 樹脂與（yǔ）助劑混合的均勻程度及混合料表觀密度的（de）大小都會對PVC衝擊強度產生較大影響。PVC加工（gōng）溫度有一定的範圍，溫度過高（gāo），PVC易（yì）分解;溫度過低，PVC塑化不充（chōng）分，各種組分分散不均還會導致脆性增大。主機轉速（sù）反映擠出（chū）機對PVC的剪切作用，轉速（sù）過大（dà），剪切力增大，會降低製品的低溫性能和焊角強度。成型壓力高有利於提高型材的（de）力學性能，尤其（qí）是低溫衝擊（jī）強度。型（xíng）材成型冷卻作用是將拉伸的大分子鏈及時冷卻（què）定型 ，達到製品要求。緩（huǎn）慢的冷卻（què）可以使大分子鏈有足夠的時（shí）間舒展，這樣內應力小（xiǎo），可（kě）減輕製品的翹曲、彎曲和收縮，從而提高（gāo）製品的衝擊強度和焊接角（jiǎo）破壞力。 配方 討（tǎo）論（lùn）配方不能脫離原料。配方的好壞並不完全取（qǔ）決於組分的配（pèi）比，在很大程度上取決於原料的內（nèi）在性能和（hé）質量。同是複合穩定劑（jì），由於內部組分不同（tóng），會因為與其他原料不協調而影響型材（cái）質量。所以，討論配方（fāng）時，一定是確定了（le）每一種原（yuán）材料（liào）型號和注塑（sù）加工（gōng）加工家之後（hòu），才有實際意義（yì）。筆者所在的新疆天業建材公司，一直使用自產（chǎn）的PVC樹脂，CPE使用濰坊亞（yà）星化學股（gǔ）份有限公司的產品，鈦白粉使用杜邦公司(DuPont)的產（chǎn）品，因此，本文隻討論複合穩定劑和增（zēng）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（de）所有指標都產生影響。複合穩定劑起穩定和潤滑兩種作用。穩定作用是阻止（zhǐ）PVC分子（zǐ）在加工和使用過程中降解，從而保證PVC型材能夠具（jù）備門窗所（suǒ）要求的力學性能;內外（wài）潤滑劑的搭配影（yǐng）響流動性和（hé）粘度，進而（ér）影響PVC型材的冷（lěng）衝擊性、焊（hàn）角強度、尺寸變化率、加熱後狀態和表麵光潔度。 目前，麵對原材料全麵漲價的市（shì）場行情，降低配方成本是很多注塑加工加（jiā）工家不約而同的選擇，而降低配方成（chéng）本主要有兩個途（tú）徑：使用價格較低的原料，比如使用價格較低的（de）穩定劑、改性劑等;使用增量劑，常用（yòng）的就是（shì）價格較低的碳酸鈣。碳酸鈣除了增量降（jiàng）低成本外（wài），還具有穩定尺寸的（de）作用;但隨著碳酸鈣用量的加大，型材的內在指標明顯下（xià）降(見（jiàn）表（biǎo）1)。 表1CaCO3用（yòng）量對型材物理性能的影響。 混料設備 混配（pèi）料是（shì）PVC型（xíng）材生產（chǎn）中的重要一環。混料過程不僅是各組分間機械混合，更是各組分（fèn）間相互摩擦、碰撞，物料不（bú）斷升溫、逐步凝膠（jiāo）化的過程，所以幹混料（liào）的質量直（zhí）接影響PVC型材的物理（lǐ）性能和化學性（xìng）能。國外專家認為，好的混料（liào）機可以彌補塑化差的擠出機，但（dàn）即使是最好的擠出機也不能彌補（bǔ）混料機的不足，可見混料機的重要性。在混料機內（nèi），物料在短時間內靠自（zì）摩擦由常溫升至120℃，日積月（yuè）累，對混料機的磨損是很大的。 根據經驗（yàn），在原（yuán）材料、配方、設備、工藝（yì）不變的情況下，在一根長6m的型材上取樣，型材的冷卻衝擊試驗結果卻（què）相差很大：8個試（shì）樣完好無損，1個（gè）試樣有小裂紋，1個試（shì）樣出現破洞。經過排查，確定是物料混合不（bú）均勻，用量較小的助劑分散不好造成的局部缺陷。更換熱混（hún）攪拌槳後，此問題得以解決。混料機磨損的直觀（guān）表現（xiàn）是混（hún）料時噪音大、刺耳，混料（liào）時間延長，由一般的8-10min延長（zhǎng）至15min以上。 經過長時（shí）間的觀察對比，得到PVC顆粒的最大密度和最大程度的凝膠化，熱（rè）混溫度應控製在115℃左右，混料時間每次在8-10min，加料量為混料機容積的60%左右，這（zhè）樣的效果是較理想的。冬季時，可將（jiāng）混料機轉速調高（gāo）一些;夏季時，宜將混料機轉速調低一些。通過這樣的調整，可保證工作（zuò）效率，控製好混料時間。要得到滿（mǎn）意（yì）的PVC物料塑化質（zhì）量，螺杆、機筒的加工精度及裝配精度也（yě）是很重要的因素。高的裝配精度配合優（yōu）化的擠出工藝，才能較好地保證（zhèng）PVC型材質量。因此，要定期檢測螺杆（gǎn）、機筒（tǒng）的軸向間隙和徑向間隙，不符合規定時要及時調整。 擠出過程常（cháng）見問題 降解 PVC是熱敏性塑料，光（guāng）穩定性也很（hěn）差（chà），在熱和光的作用下，很容易發生脫HCl反應，即通常說的降解。降解的結果是塑料製品強（qiáng）度下降、變色、出（chū）黑線，嚴重（chóng）時導致製品失去使用價（jià）值。影響PVC降解的因素有聚合物結構（gòu）、聚合物質量、穩定體係、成（chéng）型溫度等方麵。 根據經（jīng）驗，PVC型（xíng）材發黃大多是因為（wéi）口（kǒu）模處出現糊料，其原因是口模流道不合理或流道內局部拋光不（bú）好，存（cún）在滯料區。而PVC型材（cái）出黃線大多是機筒內出（chū）現糊料（liào），其原（yuán）因主要是篩板(或過渡套)之間有死角，物料流動（dòng）不暢。黃線在PVC型材上（shàng）呈縱向直線，則滯料（liào）是在口（kǒu）模出口處;若黃線不直，則主要是（shì）在過渡套。配方和原料不（bú）變時也（yě）出現黃線，則應主要從機械結構上找原因，找到發生分解的起始點並加以排除。如從機械結構上找不到原因，則應考慮是配方或工藝方麵存在問題。避免降解的措施有以下幾個方麵： (1)嚴格控製原材料的技術指標，要使用合（hé）格的原料; (2)製定合理的（de）成型工（gōng）藝條件，在該條（tiáo）件下（xià）PVC物料不易降解; (3)成型設備和注塑加工模具應結（jié）構（gòu）良好（hǎo），要消除設備與物料接觸麵可能存在的死角或縫（féng）隙;流道應為流線型，長短適宜;應改善加熱裝置，提高（gāo）溫度顯示裝置的（de）靈敏度及冷卻係統的效（xiào）率。 彎曲變形 PVC型材彎曲變形是擠出過程中常見的問題，其原因有：口模出料不（bú）均勻;冷卻定型時，物料冷（lěng）卻不充分，後收縮量不（bú）一致;設備與其他因（yīn）素。 擠出機全線的同心度和水平度是解決PVC型材彎曲（qǔ）變（biàn）形的前提條件，因此，每當更換注塑加工模具時都應對擠出機、口（kǒu）模、定型模、水箱等的同心（xīn）度和水平度（dù）進行校正。其中，保證口模出料均勻是解決PVC型材（cái）彎曲的關鍵，開機前（qián）應認真裝（zhuāng）配口模，各部位間隙要一致，若開機時發現口模出料不均，應依據型坯彎曲變形方（fāng）向，對（duì）應調整口模溫度，如調整無效，則應適當提高物料（liào）的塑化度。 進（jìn）行輔助調整（zhěng）調節定型模的真空度和冷卻係統是解決PVC型（xíng）材變形的必要手段（duàn），應加大型材承受拉（lā）伸應力一側的冷卻水量;采用機械偏移中心的方法調整（zhěng），即一邊生（shēng）產，一邊調整定型模中間的定位螺（luó）栓，依據型材彎曲方向進（jìn）行反向微量調整(采用（yòng）該法時（shí）應慎重，且調（diào）整（zhěng）量不宜過大)。注重注塑（sù）加工模具的保養是很好的預防措施，應密（mì）切關注注塑加工模（mó）具的工（gōng）作（zuò）質（zhì）量，根據實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（wān）曲變形，確保擠出機穩定、正常地生產出高質量的PVC型（xíng）材。 低溫衝擊強（qiáng）度 影（yǐng）響PVC型材低溫衝擊（jī）強度的因素有配方、型材斷麵結構、注塑加工模具、塑化（huà）度、測試條件（jiàn）等。 (1)配方（fāng） 目前廣泛選用CPE作為衝擊改性劑（jì），其中含氯質量分數為36%的CPE對PVC的（de）改性效果最好，用量一般在8-12質量份（fèn），結晶度和玻璃化溫度均較低，具有良好的彈性及與PVC的相容（róng）性。 (2)型材（cái）斷麵結構 高質量的PVC型材具有好的斷麵結構。通（tōng）常情況下（xià），小斷麵的結構優於大斷麵的結構，斷麵上內筋的位置設置要適宜。增加內（nèi）筋厚度，在內筋與壁連接處采用圓弧過渡（dù），都有助於提高低溫衝擊強度。 (3)注塑加（jiā）工模具 注塑加（jiā）工模具（jù）對低溫衝擊強度的影響主要體現在（zài）熔體壓（yā）力和冷（lěng）卻時的（de）應力控製上。一旦配方確定，熔體壓力主要與口模有關。從口模出來的型材經過不同的冷卻方式（shì），會產生不（bú）同的應力分布。應力集中的地方PVC型材的（de）低溫衝（chōng）擊強度就差。PVC型材受到急（jí）冷時易產（chǎn）生大的應力，因此（cǐ）定型（xíng）模冷卻水流道布置非常關鍵，水溫一般控製在（zài）14℃-16℃，采用緩冷方式有利於提高PVC型材（cái）的低溫衝擊強度。 保證注塑加工模具的最佳狀態，定期清理口模，避免因長時間連續（xù）生產（chǎn）而讓雜質堵塞口模（mó），造成出（chū）料減少，支撐筋過薄，影響低溫衝擊（jī）強（qiáng）度。定期清理定型模可保證定型模足（zú）夠的定型真（zhēn）空（kōng）度和水流量，以保（bǎo）證型材（cái）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（guǒ）表（biǎo）明，PVC型材（cái）低（dī）溫衝擊強度的最佳值是在塑（sù）化度為60%-70%時得到的。經驗（yàn）表明，“高溫低轉速”和（hé）“低溫高（gāo）轉速”能得到（dào）同樣的塑化（huà）度。但在生產中首選低溫高轉（zhuǎn）速，因為低溫時既（jì）可降低加（jiā）熱耗電量，高速（sù）時又能提高生產效率，並且雙螺杆擠出機高速擠出時剪切作用很明（míng）顯。 (5)測試條（tiáo）件 GB/T8814-2004中對低溫衝擊試驗有嚴格的規定，如型材長度、落錘質量、錘頭半徑、試樣冷凍條件、測試環境等（děng），為了使試驗結果準確，要嚴格遵守上（shàng）述規定。 其（qí）中：“落錘衝擊在試樣（yàng）中心（xīn）位置上（shàng）”應理解為“使落錘衝擊在試樣的型腔中心位置”，這樣的檢測結果更（gèng）有現實意義。 改（gǎi）善低溫衝擊性能（néng）的措施如下： 1.嚴格檢（jiǎn）查用（yòng）料質量，密切（qiē）注意口（kǒu）模出料和真空口的物料狀態（tài），口模出料（liào）處應顏色一致，有一定光澤度，出料均勻，用手捏時要有較好的彈性，主機真空口物料呈“豆腐渣”狀態（tài），初步塑化時不能發光，主機電流、機頭壓力等參數應平穩（wěn）。 2.規範工藝控（kòng）製，保證塑化效果（guǒ）。溫度控製應為“盆”式工藝，從擠出（chū）機（jī）一區（qū）到機頭的（de）加熱溫度變化應為“盆”型，機筒三（sān）、四區溫度稍低，使物料由“外熱（rè）內冷”逐步變為“內外平衡”，保證物料受熱均勻。在配方不變的情（qíng）況下，擠出工藝不要有大的變化。 筆者曾（céng）經（jīng）有（yǒu）過這樣的經曆：正常生產時80框外觀光滑細膩，低溫（wēn）衝擊試驗結果為10個試樣破損1個;在清理注塑（sù）件模具（jù）後再生產時（shí），因未按以前工藝擠出，造成外觀不光滑，棱邊有（yǒu）小波浪，低溫衝（chōng）擊試驗結果為10個試（shì）樣破損6個(表2)。這驗證了配方不變時，“有好（hǎo）外觀就有好（hǎo）內在”的經驗。 表2不同擠出工（gōng）藝對型材（cái）品質的影響（xiǎng）。 焊角強度 焊角強度是PVC型材焊接後焊角承受外力的（de）能力，與PVC型材（cái）本身及焊接工藝都有關。優質的型材如果焊接（jiē）不好，焊角強（qiáng）度也會不（bú）合格（gé）。 (1)焊接準備（bèi） 下料前應將PVC型材在與加工環境相同的溫度下放（fàng）置16h以上，這樣（yàng）可防止低（dī）溫的PVC型材在焊接受熱條件下產生應力，導致PVC型材開裂。 (2)切割要求（qiú） 要保證下料角度為90°及其對稱（chēng）性。下（xià）料後（hòu），斷麵要幹（gàn）淨。 (3)焊接工藝 焊接溫度的設定要合理，一般（bān）為240℃-270℃。加熱時間的選取要（yào）與加熱溫度協調統一，保溫時間的選取也（yě）很重要。 為保證焊角強度，不可為提高工（gōng）作（zuò）效率而（ér）縮短冷卻（què）時間。同樣80扇，在焊接壓力、焊（hàn）接（jiē）量（liàng）、焊接溫度不變的情況下，冬季加熱時間從20s變為15s，保（bǎo）壓時間（jiān）從30s變為15s，焊角（jiǎo）強度下降了近400N(表3)。其原因是（shì）保（bǎo）壓時間短造（zào）成焊角沒有完全冷（lěng）卻固化，焊縫（féng）處受急冷造成焊角強度（dù）下降。 表（biǎo）3不同焊接工藝對焊角強度的影響。 (4)其他 焊接過程（chéng）中，焊（hàn）布上如有汙（wū）物要及時清除，及時更（gèng）換焊布破（pò）損或燒焦的地方。機械清理溝槽（cáo）不宜太深，以防降低焊角強度（dù）。