在PVC塑料门窗型材生产中,往往因为型材的外观出现一些问题造成产品质量不合格,不能正常生产,例如:型材的外观质量不好、型材的截面尺寸超差、型材弯曲度大、经常卡在定型模具中或挤出型坯边部流速过快,造成波浪边等问题。虽然这些并不是大问题,在实际生产中经常出现,但对于生手,如解决不当,就会严重影响生产的正常进行。遇到这些问题应认真地分析一下毛病出在那里,找到了毛病所在,问题也就迎刃而解了。但情况往往是错综复杂、是多方面的,要逐一排除。
型材外观质量问题
经常出现的影响型材的外观质量主要有:划痕、收缩痕、麻点、杂质。
划痕 挤出生产中型材表面出现连续的划痕一般是挤出模具和定型模具所造成的。首先分析确定划痕是由那个部位造成的,简单方法是在挤出生产中将定型模与机头模具分开30~50mm距离,观察物料从挤出模具挤出后的型材是否有划痕。如果没有,那肯定是通过定型模具产生的划痕。打开定型模具找到划痕产生的地方,问题往往出现在定型模具真空缝中,由于塑化的物料存在塑化不均匀的部分或分散不均匀的助剂等,在挤出中会从塑化的型坯中分离出来,被吸附在真空缝上,造成对所通过的型坯的划伤。对于这种情况,只要将夹在真空缝中的杂质清理干净,划伤也就解决了。有时因杂质坚硬会造成定型模具中定型面的损伤,应该用很细的砂纸(800目以上)将损伤的表面磨平。千万不能鲁莽行事,否则会造成模具的根本性损坏。
如果发现划痕产生在挤出模具中,一般都是因物料中的杂质卡在机头模具中造成的。不要急于拆卸模具,应先在挤出生产中试试是否可以将杂质清除。一般最容易造成划痕的位置在口模出口处,因为口模处缝隙小,最容易卡住杂质。还有当物料进入口模时压力升高,物料中的各种助剂与PVC树脂相容性随压力升高而变好。当物料流出口模时压力迅速下降为零,少量的助剂就会从物料里析出到型材的表面,物料在出口模时会出现高分子材料特有的熔体出口膨胀现象,型材表面的析出物被刮在接近口模出口处,造成口模出口处光洁度下降,严重时就会划伤型材型坯。对于这种情况,可以采用0.5mm厚铜质小片小心地插入到口模内将吸附物刮掉。如果多次处理仍无效,可能吸附物的位置靠里面难以清除或者是杂质卡在口模进口处,只能通过拆模清理杂质。
在正常生产操作中,模具的光洁度是影响型材表面质量的关键因素。在维修中应特别注意,严防划伤模具内部、定型模具的表面,尤其是口模平直段。如需要打磨,必须用很细的砂纸(如用800目以上的砂纸)打磨,打磨后还应抛光处理。
析出物质多且常被吸附在模具表面的原因,一是模具不够光滑,尤其是口模平直段应达到镜面的光洁度,口模出口处应有一个R0.5的圆弧角以减少因直角对物料的阻力。二是配方中润滑剂以及在加工中熔化的助剂与PVC树脂相容性较差,易析出。析出时将粉状助剂如填料、钛白粉等带出。其中具有外润滑作用的助剂和PVC树脂相容性较差,析出情况最严重。降低这些助剂的用量可相应减少析出。但应在不影响挤出加工正常进行为前提。一般生产中物料或多或少都有析出,如果模具内部光滑,少量的析出并不影响正常生产。如果模具内部粗糙,析出物的积累就多,型材外观质量也就难以保证。往往新的模具更容易造成划痕,这是因为模具的光洁度还不够高,使用中,物料的挤出流动过程也是对模具的抛光过程,模具的光洁度高了,划痕就相对少了。
收缩痕 收缩痕不同于划痕,它在型材表面呈光滑的凹痕。有时用手摸不到但在光线下可以看到。产生原因主要是型材内腔室中的内筋在冷却收缩时拉动了外表面。内筋对于型材的物理、力学性能和塑料门窗的使用性能起着非常重要的作用。内筋的冷却定型是靠外壁冷却定型的间接定型,在内筋相连外壁表面在冷却定型后出现凹痕,原因有两个:一是内筋壁过厚,一般内筋的壁厚应是型材外壁厚度的1/5~1/3,壁厚收缩力大;二是外壁冷却真空定型吸附力小。为了避免内腔室筋收缩造成表面的凹陷,可减薄筋的厚度以减少其收缩力。加大表面的真空冷却时真空度和冷却速度,也可以避免出现外壁被内筋拉出的凹痕。
此外,加工工艺条件,特别是口模的温度、挤出速度、牵引定型速度、真空度都是影响型材正常定型的因素,例如:挤出速度与牵引速度的协调,牵引速度低,型材壁厚,出口膨胀大,贴定型模具力也大,有利于型材的定型。相反,型材出口尺寸小,靠真空力也难以正常贴在定型模具上定型。口模温度高,物料粘度低,容易被真空吸附冷却定型。但物料温度高,收缩也大,出口膨胀小,也是不利的因素。
内筋的正常冷却定型不能看成是小事,内筋弯曲不直不仅影响型材外观质量,也影响型材内在质量,往往会因冷却不均匀,产生内应力。内应力的存在会造成型材的物理力学性能如低温冲击性能的不合格或造成型材的弯曲变形。内筋弯曲的主要成因是模具中内筋部位出料速度快于周围外壁的挤出速度;内筋壁薄甚至破裂的成因则是内筋出料速度低于周围外壁的挤出速度被外壁拉薄或拉裂。内筋斜的成因有工艺上操作的问题如冷却定型时口模出口的型坯与定型模具不在同一轴线上,冷却速度不均匀(有水的问题也有模具的问题)等,也有模具中物料流动分配状况的问题,总之要综合分析解决。
麻点和杂质 麻点和杂质是由物料中的挥发物(多为水分)和不熔化的杂质造成的。这些杂质和挥发物来自两个途径,一从原料来,PVC树脂、稳定剂、改性剂、填料等。树脂中的杂质和挥发物在国家标准中有明文规定,进厂时应检验是否合格,特别应严格控制PVC树脂的含水量、黑、黄点和晶点数。各种助剂的质量也是麻点和杂质的主要来源。一个企业应建立起严格的质量管理体系,从进厂的原料检验开始。否则出现事故,难以找出问题出在哪里,拖延了解决问题的时间,造成不应有的损失。
除了原料带来的麻点、杂质外,有时也因生产操作不当造成麻点、杂质增多,如配料、混料、运输时混进其它杂质。在掺入回收料时应特别注意不得将已分解变色或污染的回收料加入,生产中这种因小失大的现象经常出现。此外,在混合PVC物料后应将物料过筛,除去大颗粒物质。同时注意在整个生产过程中防尘、防水,保持生产环境的整洁和对废品的及时回收处理。杜绝和减少由各个生产环节带进杂质。
再就是在高速捏合物料时,水分挥发后未及时排出却被冷凝在锅盖上,高速捏合中微细粉末如钛白、碳酸钙遇到后被吸附,混合干燥结成颗粒。它们是不熔化的无机物质,混入物料中难以与PVC分散,从而造成型材麻点出现。解决的方法:用含挥发物低的树脂;及时将挥发物排出高混锅外;及时清理高混锅,特别是锅盖内部。
型材的截面尺寸
在模具调试正常后的实际生产时,经常出现型材的截面尺寸超差,这是因为挤出中物料流经机头模具、定型模具是一个动态的过程。它是与物料的粘度、流动性能和挤出机产生的压力和模具各个截面上所产生的阻力有关,也受生产环境和冷却水温度的影响。
操作的原因
牵引机的牵引速度与挤出机挤出速度的协同问题。牵引速度偏高,往往造成型材截面尺寸偏小;壁厚偏薄,型坯通过真空定型模具时,充不满模具,真空度也难以达到工艺要求,造成型材表面不平,截面尺寸偏小。牵引速度偏低,容易造成堵模。壁厚偏厚、胶条,毛条安装处尺寸偏小。
挤出速度与冷却定型能力协同。当挤出速度大于冷却定型能力(包括冷却水温度过高)时,挤出型材通过冷却定型模具后未能完全定型,在定型模具外仍有较大的冷却收缩,使截面尺寸发生变化。一般来讲,一套模具设计时有其最佳的生产速度,降低冷却水的温度有利于生产速度的提高,但温度过低也会因冷却速度过快,高分子分子链的运动迅速被冻结而产生内应力,造成型材一些性能指标的下降,如冲击强度。因此应根据模具设计的最佳速度生产。同样,可以利用改变局部的冷却速度改变型材该处的尺寸,例如胶条安装处开口尺寸偏大,可以加大该处的冷却水的流速,加强冷却使开口尺寸变小。一般型材从冷却定型模具出来时表面温度应在40~50℃。
物料的配方与挤出温度、速度的协同。在正常生产中,物料的配方是很少改变的,也应尽可能不变,因为配方的改变往往会造成生产工艺条件的变化,模具也要随之做适当的调整以适应因配方改变造成物料的流动性能的变化。有时物料的配方并没有改变,而物料的流动性能有变化。也会造成生产的不稳定,应检查各种助剂、树脂质量是否合格;检查配料、捏合操作是否符合规范;检查挤出中温度、速度设定是否合适,检查实际指示温度和物料的实际温度是否一致。一个配方有其适应的最佳温度和挤出速度,因此,生产中往往因为挤出温度、定型温度的变化或挤出速度、牵引速度的变化使型材的质量产生变化。
模具的清理维护工作
模具的维护保养十分重要,直接影响着正常生产的进行,应有专门技术人员负责。每次更换下来的模具都应认真清理,涂油保护。对于有磕碰有伤痕的模具应仔细修复,抛光处理。在挤出生产中,因杂质堵塞在模具中造成物料流速变化,使型材截面尺寸发生的变化,只要清理了杂质,生产也就正常了。注意清理时一定使用铜制工具,小心操作避免模具损伤。
型材平直度和弯曲度 型材平直度是指型材截面上各个面的相互水平和垂直的问题。型材的弯曲度是指1米长的型材的翘曲程度,国家标准GB8814—1998《门、窗框用聚氯乙烯(PVC)型材》中规定将1米的型材侧边平放在平台的面上,用塞尺测量试样的底边与平台的最大距离,不得大于2.0mm。
平直度和冷却效果与牵引的压紧度有很大关系。当挤出模具挤出PVC型坯各个截面上的流速基本相同时,往往是因为型材在冷却定型模具中尚未完全真空被吸附冷却定型;或因冷却不均匀使各面收缩速度不同导致型材变形。简单的方法是用双手摸一下从冷却水箱出来的型材,其温度应略高于体温,各个面的温度应相同,如温度过高或各个面的温度不同,表明冷却定型有问题,应及时调整。各个面的真空度对各个面的定型也起着关键作用,也是造成型材变形的主因。此外,型材内腔筋的收缩也往往可以拉动外壁变形。
型材的弯曲主要是由于以下原因造成:
1、型材壁厚不均。物料流经模具两边速度有偏差,就会形成型材壁厚偏差,导致型材两面收缩不一,致使型材弯曲。这种情况应调整模具物流在各壁的流速,如果强制定型当然也可将型材调直,但不是最佳的方法,仍会存在较大的内应力,经存放或日晒往往还会使弯曲还原。
2、挤出生产线各设备生产中心线不在同一轴线上。检查挤出机、模具、各段冷却定型模具、牵引机、收集架的中心轴线是否在同一轴线上,尤其是各段冷却定型模具,包括真空定型模具和水冷定型水槽中的定型过桥的同轴性以及冷却定型模具与牵引机(包括牵引机前后导向辊)上下、左右应在一条中心线上。
3、型材各面冷却速度不均匀。型材在冷却定型模具中应得到均匀、充分的冷却,如各面冷却速度不一致,在出定型模具后会导致型材弯曲。应经常检查定型模具冷却水道是否畅通,尤其在水质较硬的地方,应1~2月清理一次定型模具的水道。同时也应检查真空道是否畅通,各面真空吸力不同也会影响型材的定型。
冬季环境温度低,型材的冷却速度相应较快,如模具冷却速度有差异就更容易造成型材的弯曲。如型材偶然出现小量的弯曲,可以通过安在牵引机前的校正加热板选择性加热来解决型材的弯曲往哪边弯加热那边。见图10。如仍无法解决,则应从上述问题一一查找。
黑、黄线
黑、黄线的出现,往往由于PVC物料在模具某个部位滞留时间过长,被分解变色,再经过此处的PVC物料又被分解变色,形成型材的条状黄、黑线。出现这种情况应立即停止生产,将模具拆开检查,清理分解物,并将该处进行抛光,涂上硅油再用。如果经常在一个位置出现黑、黄线,就应认真分析一下模具此处的结构是否合理,是否有阻碍PVC物料流动通过的部位。
波浪边
波浪边往往是边缘的物料流速大于整体型材的流速造成。即边缘物料流速快于中心物料流动时,依靠牵引力拉直型坯定型时边缘仍然出现的波浪边。边缘速度过快的原因有三:一是边缘处温度较高,物料在该处粘度下降,流速加快。采用降低边缘处温度即可解决。二是物料的流动性突然变化。正常情况下,由于物料流动的边缘效应,边的流速总比中心流速低,在设计模具流道时大都采取了加大边缘流速的措施,在配方确定后,经过模具调试修整使各部位流速匀一。但当物料的流动性增加,边缘的流速会明显比中心流速增加的多,造成波浪边现象。物料流动性的突然变化,往往是由于配料的不准确和原料质量变动造成。三是模具问题,在边缘处物料流速过快,应适当降低该处的流速。
总之,在实际生产中往往会遇到一些难以预料的问题,只要我们注意观察,认真分析,积累经验,并不难解决。
PVC型材低温冲击性能的改善和提高
PVC塑料门窗的异型材的低温冲击强度是异型材生产厂日常重要的检验项目,也是塑料门窗质量控制的重要指标。影响PVC塑料门窗的异型材的低温冲击强度的因素很多,作为异型材生产厂来讲,应从三个方面来分析解决:一、原料和各种助剂质量波动;二、生产加工工艺控制的变化;三、生产配方不合理。一些厂家往往把型材的低温冲击性能不好简单归结到配方的问题,频繁地调整配方,这可不是解决问题的首要方法。工厂使用的配方一般是经过筛选和生产检验被认为是合格的,配方调整往往会造成生产工艺的变化,有的还会造成物料在模具中流动的变化,甚至会给生产带来一系列的变化。正确的方法应按上列顺序查找、排除。
原料的质量问题
PVC树脂
PVC的主要检验指标是①外观;②粘数(或K值及聚合度)的测定;③表观密度; ④增塑剂吸收量的测定;⑤挥发物(包括水)含量的测定;⑥筛余量的测定;⑦“鱼眼”数的测定;⑧水萃取液电导率的测定;⑨杂质粒子数测定;⑩残留氯乙烯含量测定及白度测定(主要指标将在后面介绍)。
PVC树脂影响塑料异型材低温冲击强度的主要因素是粘数(或K值及聚合度)、挥发物(包括水)含量、杂质粒子数。我们一般采用检测PVC树脂在稀溶剂中的粘度(GB3401聚氯乙烯树脂稀溶液粘数的测定)来考察PVC树脂的聚合度。PVC树脂按聚合度大小划分为1~8型树脂。聚合度大的树脂平均分子量大,其强度也大,但加工困难,适合加入增塑剂生产软制品。而聚合度小的,树脂的分子量也小,其强度也小,加工时流动性好,适合加工生产硬制品。加工PVC异型材通常使用PVC-SG4、PVC-SG5树脂,也就是聚合度为1000~1250的树脂。聚合度过小,PVC的分子链短,影响型材的抗冲击强度。PVC树脂的聚合度大小,也直接影响着正常加工生产的进行,同时也对最终制品的物理力学性能如拉伸强度、冲击强度产生影响。有人做过实验,用不同厂家生产的同一种牌号,同一级别的PVC树脂制造PVC型材、加工塑料门窗,虽然加工工艺相同,但型材的拉伸强度、冲击强度和焊接门窗的焊角强度却有不小的差别。这其中除了树脂测定的准确度外,也可能存在其它方面因素。
PVC树脂的挥发物含量应小于0.5%,杂质和挥发物含量增加往往造成型材质量下降,反映在所生产型材的截面上就会出现泡孔或表面出现麻点,这些泡孔和麻点往往是受冲击时的应力集中点。PVC树脂的含水量过大,会给物料的高速、高温混合带来麻烦,也会对型材的质量产生较大影响,尤其是型材的抗冲击能力上。挥发物(包括水)含量的测定并不复杂,各厂应建立起入库检查挥发物含量的制度,可以有效地防止质量的波动。
助剂
PVC树脂在加工中需要加入各种助剂,这些助剂的质量都会影响型材的质量,其中使用量较大的热稳定剂(3~6份)、冲击改性剂(6~10份)、填充剂(5~15份)对型材的质量影响较大,但也不能完全排除小用量助剂的质量,如润滑剂使用过量,会造成物料通过机头模具分流梭后汇合困难,产生合模缝,严重影响型材的强度,对焊角强度影响也很大。加工改性剂则影响物料的塑化均匀度、影响物料的成型能力,也不容忽视。
热稳定剂质量的主要指标是有效成分的含量,如使用复合铅盐,铅和有效成分的含量就是一个重要指标,它直接影响PVC树脂在加工中的稳定性;复合铅盐中润滑剂的含量和水分、挥发物含量对正常生产也有一定的影响。目前我国各厂的复合铅盐稳定剂差异较大,应认真筛选使用。
多数型材生产厂都使用CPE作为冲击改性剂,CPE是由聚乙烯氯化得到的,氯化的程度直接影响其性质,当氯的含量达到30%~40%时,聚乙烯转化成为高弹体,是我们所需要的冲击改性剂。当氯的含量超过50%时,氯化的聚乙烯的性能则接近聚氯乙烯的性能。目前使用的冲击改性剂为氯含量35%的产品,氯的含量过低或过高都影响改善冲击性能的作用。此外,在氯化聚乙烯的生产过程中往往加入无机粉末作为氯化聚乙烯的成粒剂,这些无机粉末并不起冲击改性作用。过量加入能使生产氯化聚乙烯的成本降低,但严重影响CPE的冲击改性作用。
PVC异型材配方中的填充剂一般都使用碳酸钙,碳酸钙的种类较多,轻质碳酸钙是人工合成品;重质碳酸钙是由天然矿石磨细加工而成;胶体碳酸钙则是在合成轻质碳酸钙过程中用硬脂酸与碳酸钙共沉淀产生的一种活性碳酸钙。碳酸钙的一个重要指标是细度,粉末越细比表面积越大,与聚合物接触面也就越大;表面活化能相应就大,容易自聚成团,不易分散在聚合物中。因此,超细的碳酸钙都应是经表面活化的、与聚合物易分散的产品。目前在塑料异型材生产中普遍使用的碳酸钙是活性轻质碳酸钙,细度为400目;超细的可达800目。碳酸钙在异型材中主要作用是降低成本,对型材的刚度也有一定的提高,但对低温冲击性能有较大的负面影响。碳酸钙的细度、表面活化度、水分含量和白度是重要的质量指标。
总之,原材料的质量变化往往是型材质量波动的首要因素,因此,建立进厂原料主要质量控制指标的检测制度是十分必要的。将不合格的原料挡在厂外,可以减少许多质量问题的发生。 生产工序的工艺控制 在生产PVC型材的生产工序中,配料、高混和挤出成型三个工段对型材质量特别是对低温冲击性能影响较大。
配料
配料是对各助剂按配比用量称量配制的过程。称量的准确与否对加工和制品质量有很大的影响。一般采用复查方式(即检查所配制物料总重)来检查称量的准确性。复查发现有问题的物料,一律不能使用。以免影响加工过程和制品质量。
高混是将配置的物料按工艺要求,依次与PVC树脂高速混合。在此过程中,在高温、高磨擦、高剪切的作用下,PVC树脂细小颗粒、助剂均匀混合,水分和挥发物挥发,低熔点助剂熔化包覆在PVC树脂表面或被PVC树脂吸收。在此过程中,一般是通过调整混合温度控制混合质量,通常在120~130℃结束高速混合进入低速冷却混合,冷却到40~50℃时出料。温度的高低决定混合时间的长短,结束高混的温度过高,不仅耗时耗能,且易造成物料分解变色。温度低混合时间短,达不到很好的混合效果。此外,冷却混合的出料温度过高,物料容易结块分解;温度过低,影响混合效率。高速混合与低速冷却混合的时间应相匹配,严格掌握。同时应注意不能因低速冷却时间长而将两锅料加在一起混合冷却,那样会因加料过多影响混合质量。
高混
混合工序中常出现的问题是高速混合出料温度不准和高速捏合机的桨叶由于长期使用(1~2年)磨损,混合质量达不到要求。第一,应该经常用水银温度计检查校对温度传感器和显示表,以保证混合物料温度的准确。第二,高速捏合机桨叶磨损后表现为高混时间延长,当混合时间长到开始的一倍时间时,就须更换桨叶了,不然对混合效率和混合效果都有很大影响。
挤出成型
挤出生产过程中,PVC物料的塑化质量和熔体成型后的冷却定型工艺控制是影响PVC异型材的主要因素。物料的塑化质量主要是由温度控制、挤出机转速、喂料螺杆转速比、挤出机扭矩及机头压力来决定的。温度控制应在165~185℃之间,温度过低不利于塑化,挤出机转动扭矩过大,物料较生,不易成型。温度过高,物料分解严重。CPE冲击改性效果也和加工温度有很大的关系,最佳加工温度应在175℃。但不同的设备,温度控制也不相同,仅以某厂65双螺杆挤出机的温度分布为例:一区175℃、二区175℃、三区175℃、四区175℃、汇合芯处170℃、机头185℃、185℃、185℃。机头前物料压力在40~80MPa,挤出机转动扭距在允许最高扭距的50~70%。真空排气压力在-0.04~-0.06MPa。
熔融的PVC物料冷却过程中,PVC大分子从运动状态被冷却冻结固定下来。为了避免冷却不均造成应力,不仅要求四周冷却速度均匀,而且要据挤出速度确定冷却速度。冷却速度过慢,有利于大分子的舒展,减少内应力的产生,但不利于高速挤出的要求。冷却速度过快,容易产生内应力,不利于耐冲击性能的提高。如果冷却效果不好,型材进入牵引机时容易变形。型材的冷却速度一定要与挤出速度匹配,一般型材在出冷却水槽后温度在45℃~65℃较为合适。另外,挤出成型的环境温度对型材的耐冲击性能也有一定影响,冬季室温低,挤出的型材容易发脆;夏季室温较高,挤出的型材耐冲击性能相对来说就较高。
模具和配方
模具与配方问题一般在试生产时表现突出,在正常生产时出现的型材耐低温冲击性能不好往往是由于原辅材料和加工工艺条件的原因,但修正模具与调整配方也能部分弥补其不足。
模具
模具在试模修整时应当注意对内腔室筋的修整,往往由于筋在冷却收缩时在与腔室壁面接触点处产生应力集中点。如图11所示。放大的A视图为未到角的筋与壁的连接,收缩时 图11 模具内腔筋的修整出现尖角,在低温冲击时容易破裂。B图为经过倒角形成R=1的角的连接,收缩时呈现圆角,不再成为应力集中点被冲击破坏。
模具中的压缩比是影响物料在模具中流动汇合后合模缝强度的关键,也是影响型材冲击强度的重要因素。物料在模具中的流动状态对制品性能影响很大。好的模具,物料在其中流动应是平稳的层流,无涡流现象。PVC大分子链在流动中的内应力小,制品的强度大。差的模具,不仅生产不稳定,而且制品的力学性能也差,经常要用配方来调整,造成成本升高。
当然,截面形状和壁厚也对型材的低温冲击性能有很大影响。
配方
配方问题多出在冲击改性剂CPE和填料碳酸钙的加入量上。PVC树脂是非结晶的极性高分子材料,由于分子间的极性键使得其刚性强而脆性大,但它又可以与许多高分子树脂和各种助剂相容,使自己的性能发生变化。可是通过加入增塑剂来提高PVC材料的冲击强度的办法是不妥的。增塑剂的作用是减小PVC分子间的作用力,使其变得柔软,增塑剂在增强PVC韧性的同时,却也降低了PVC的拉伸强度、刚性和耐热温度。每加入5%的增塑剂就会使PVC材料的维卡软化温度下降5~10℃(维卡柔软温度是PVC塑料异型材的重要指标)。因此,制作PVC塑料门窗异型材时不应该加增塑剂或者加增塑剂的量应小于5%,否则会严重影响塑料门窗的刚性、拉伸强度和耐热性能。
改善PVC型材的低温冲击性能一般加入具有高弹性的聚合物,即冲击改性剂。常用的冲击改性剂有CPE(氯化聚乙烯)、ACR(丙烯酸酯类)、EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)、MBS(甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物)、ABS(丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚物)等。其中MBS、ABS不耐老化,不适宜作塑料门窗型材的冲击改性剂,EVA与粉末状的PVC树脂混合有一定困难,也很少使用。CPE和ACR是塑料门窗型材最合适的冲击改性剂。目前国内较多使用的是CPE,价格低廉,使用方便。但CPE的加入在改变PVC冲击性能的同时也降低了材料的拉伸强度,不利于焊角强度的提高。而ACR在这方面比CPE要好,但价格较高,国内生产的也少。
加入冲击改性剂对型材的耐低温冲击能力有明显的提高。CPE加入14份以下PVC低温冲击性能都是直线提高的,加入14份以上其提高的速度逐步缓慢。因此CPE的用量一般在6~14份,更多的使用量是在8~10份。加入过多的CPE不仅使生产成本提高,同时型材拉伸强度还会下降,焊角强度也会下降。ACR在改善PVC冲击强度的同时对拉伸强度的影响比CPE小,用其制造的塑料门窗焊接性能比CPE要好。
碳酸钙作为配方中的填料加入到型材中,可以提高型材的刚性,更主要的目的是可以降低成本。但提高碳酸钙的加入量,又会使型材的冲击性能降低。如果想加入较多的碳酸钙使成本降低,又不更多地降低材料的力学性能和加工性能,往往采用加入表面活化的碳酸钙和超细度的活化碳酸钙,例如加入800目轻质活性碳酸钙要比加入300目普通轻质碳酸钙,其制成的型材冲击性能要好。增大碳酸钙的加入量,应适当提高CPE的加入量,以弥补冲击性能的降低。碳酸钙加入量在5~15份为宜。
此外,润滑剂的过量加入,会导致物料熔体通过分流锥后合模困难,使型材的合模缝强度不高,也是型材耐冲击性能下降的原因之一。综上所述,型材的冲击性能差是综合因素所造成的,应逐一分析,针对问题加以解决。
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