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1、塑钢门窗生产工艺下料-铳孔-(扇要穿胶条)-切V -焊接-清焊角-组装五金安装 塑钢门窗的主材是专门配方的硬质pvc聚氯乙烯型材。虽说都是相同的pvc, 但在其创造的进程中如树脂、添加剂等并不一样,这些是表面无法看到的,因为 它们的分歧,会直接影响到型材抗紫外线、抗老化的才干,以及型材的强度。此 外,型材的结构也会直接影响门窗的价钱和质量。从塑钢门窗的断面结构可以看 出型材的抗冲击和抗压力,在门窗的内部普通应衬有钢衬,以增强门窗的强度。 塑钢门窗的钢衬差别很大,较高档的钢衬采用镀锌钢,厚度约为2.5mm摆布, 而一些小规划厂家出产的塑钢窗仅采用涂过防锈漆的钢材,厚度也相对薄一些, 约为1.5m
2、摆布,并且在窗框的转角处会偷工减料地省却钢衬,这些在表面上看 不出来,但影响运用。一、 生产工艺流程1、 平开门窗工艺流程锯切主型材一开v型口一铳排水孔一形钢下料一装型钢一焊接一清角一手动铳槽一钻五金 孔一切玻璃压条一装密封条一装玻璃压条一装五金配件一检验一包装一入库 2、 推拉门窗工艺流程锯切型材一铳排水孔一切型钢一装型钢一装毛条一焊接一清角一手动铳槽一钻五金孔一切 玻璃压条一装密封条一装玻璃压条一切防风条一防风条钻孔一防风条铳槽一防风条装毛条 一装防风条一装缓冲块一装滚轮一框扇组合一装密封桥一装月芽锁一检验一包装一入库PVC塑钢门窗异型材挤出机生产线(SXJZ180)产品简介生产线介绍:塑
3、料门窗异型材生产线采用pvc粉料创造各种塑料门窗异型材、装饰型材等。参照国 外最新技术,对机组进行优化设计,具有塑化均匀、剪切速率小、产量高、使用寿命长等特 点。该机组由锥形双螺杆挤出机、真空定型台、牵引机、切割贴膜机、翻料架等组成。主机 采用交流变频或者直流可控硅拖动,温控仪表选用进口产品。辅机真空泵和牵引机电均采用 优质产品,维护简便。更换螺杆及模具后,可以直接挤出发泡异型材效果比单螺杆更佳。它是以聚氯乙烯(pvc)与氯化聚乙烯共混树脂为主体,加之确定比例的增多剂,经挤 压加工而成。为了增多型材的钢性,在塑料异型材内腔中填入增多抗拉弯感召的钢衬(加强 筋),然后颠末切割、钻孔、熔欢迎方式,
4、制成窗框,以是称为塑钢窗。共挤出技术是用两台或者者两台以上单螺杆挤出机或者双螺杆挤出机将两种或者多种聚 合物同时挤出并在一个机头中成型多层板式或者片状结构等 的一步法力口工过程 J共挤出技术在异型材挤出上的应用主要分为2类n ”: 改善异型材的外观质量。普通在主型材的可视面包覆一 层共挤层以增加可视性(彩色、高亮、仿木纹等),其共挤材料 主要有PVC-u、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、(丙烯月青/苯乙 烯/丙烯酸酯)共聚物(AsA)等,近来木粉也被用于共挤领 域;增加功能。如在压条上共挤软边以增加密封性能,省 去后期密封条的安装。按共挤材料的特性,塑料异型材的共挤出技术分为4错、铉等轻稀土元素
5、的单一体或者混合体。稀土元素有着相似且异常活泼的化学性质,有着众多的轨道可作为中心 离子接受配位体的孤对电子,同时稀土金属离子有较大的离子半径,与无机 或者有机配位体主要通过静电引力形成离子配键,作为络合物的中心原子, 常以d2sp3、d4dp3、f3d5Ssp3等多种杂化形式形成配位数为6 12的络合 物。稀土元素优良的力学性能及其分组原理都与稀土元素的几何性质有关。因为原子和离子的半径是决定晶体的构型、硬度、密度和熔点等物理性质的 重要因素,在常温、常压条件下,稀土金属镯、错、铉呈双六方晶体结构, 而铺呈立方晶体密集(面心)结构,当温度、压力变化时,多数稀土金属发生 晶型转变。由于镯系收缩
6、,镯系元素的原子半径、原子体积随原子序数增加 而减小,密度随原子序数增加而增加,但铀与镰I、错、钛相比,有异常现象。在镯、锦、错、铉中,锄的化学性质是最活泼,但三价翎与C1只能生成REC1 正络合物,而且此络合物不稳定,而饰、错这些高价的稀土离子与C1生成络 合物的能力比三价的翎要强,它们与C1配体能生成稳定的负络离子,因此, 在稀土热稳定剂的选材上要综合镰I、钵、错、钦的各自优点,在不同的应用 范围,用其高纯单一体、混合体或者合理搭配。稀土离子为典型的硬阳离子,即不易极化变形的离子,它们与金属硬碱 的配位原子,如氧的络合能力很强。稀土化合物对CaC03的偶联作用,由于 稀土离子和PVC链的氯
7、离子之间存在强配位相互作用,有利于剪切力的传递从而使稀土化合物能有效地加速PVC的凝胶化,即可促进PVC塑化,又可起到加工助剂ACR的作用。同时,稀土金属离子与CPE中的C1配位,可使CPE 更加发挥其增韧改性的作用。这些效能发挥的充分与否、平衡与否,与稀土 复合物中的复配助剂有着相当大的关系,复合物中的润滑体系、加工改性体 系都至关重要,因此复配工艺的好坏直接影响着稀土多功能复合稳定剂的效 能。性能优良的稀土稳定剂应具有以下功能:(1)优异的热稳定性能静态动态热稳定性,均与京锡8831相当,好于铅盐及金属皂类,是铅盐 的三倍及Ba/Zn复合稳定剂的4倍。可复配成为无毒、透明的,还可部份代 替
8、有机锡类稳定剂而广泛应用。稀土稳定剂的作用机理为捕捉HC1和置换烯 丙基氯原子,与环氧类的辅助稳定剂具有较好的协同作用。(2)偶联作用具有优良的偶联作用,与铅盐相比,与PVC有很好的相容作用,对于 PVC-CaCO,体系偶联作用较好,有利于PVC塑料门窗异型材强度的提高。用 稀土稳定剂加工的PVC型材的焊角强度比铅盐稳定剂的PVC型材焊角强度要 高,原料价格也高一些。(3)增韧作用与PVC树脂和增韧剂CPE的良好的相容性以及与CaCO3,的偶联作用, 使PVC树脂在加工中塑化均匀,塑化温度低,型材的耐冲击性能较好。稀土稳定剂无润滑作用,应与润滑剂一起加入,目前我国生产的稀土复合稳定剂是将稀土、
9、热稳定剂和润滑剂复配而成的,加入量普通为4-6份。6、复合铅盐稳定剂铅盐稳定剂价格低廉,热稳定性好,向来被广泛使用,但铅盐的粉末细 小,配料和混合中,其粉尘被人吸入会造成铅中毒,为此,科技人员又研究 出一种新型的复合铅盐热稳定剂。这种复合助剂采用了共生反应技术将三盐、 二盐和金属皂在反应体系内以初生态的晶粒尺寸和各种润滑剂进行混合,以 保证热稳定剂在PVC体系中的充分分散,同时由于与润滑剂共熔融形成颗粒 状,也避免了因铅粉尘造成的中毒。复合铅盐稳定剂包容了加工所需要的热 稳定剂组份和润滑剂组份,被称作为全包装热稳定剂。它具有以下的优点:(1)复合热稳定剂的各种组份在其生产过程中可得到充分混合,
10、大幅度改 善了与树脂混合分散的均匀性。配方混合时,简化了计量次数,减少了计量差错的概率及由此所带来 的损失。(3)简便了辅料的供应和贮备,有利于生产、质量管理。(4)提供了无尘生产产品的可能性,改善了生产条件。总之,复合热稳定剂有利于规模生产,为铅盐热稳定剂的发展提供了新 的方向。复合铅盐稳定剂一个重要指标是铅的含量,目前所生产的复合铅盐 稳定剂含铅量普通为20%-60%;在PVC塑料门窗型材生产上的用量为3. 56份。表2是一些PVC型材生产用的复合铅盐稳定剂的牌号和用量。7、主要的辅助热稳定剂品种辅助垫稳定剂本身不具有热稳定作用,惟独与主稳定剂一起并用,才会 产生热稳定效果,并促进主稳定剂
11、的稳定效果。辅助热稳定剂普通不含金属, 因此也称为非金属热稳定剂。辅助热稳定剂的主要品种有:(1)亚磷酸酯类。是一重要的辅助热稳定剂,与Ba/Cd、Ba/Zn复合稳 定剂及Ca/Zn复合稳定剂等有协同作用,主要用于软质PVC透明配方中,用 量为0. 1 1份。环氧化合物类,与金属皂类有协同作用,与有机锡类稀土稳定剂并用 效果好,用量为2-5份,常用的品种为环氧大豆油、环氧脂。(3)多元醇类,主要有季戊四醇、木糖醇、甘露醇等,可与Ca/Zn复合 稳定剂并用。润滑剂润滑剂的作用是降低物料之间及物料和加工设备表面的磨擦力,从而降 低熔体的流动阻力,降低熔体粘度,提高熔体的流动性,避免熔体与设备的 粘
12、附,提高制品表面的光洁度等。根据不同成型方法,其润滑作用侧重不同:压延成型,防止熔料粘辐;注射成型,提高流动,提高脱模性;挤出成型,提高流动,提高口模分离性;压制及层压成型,利于压板与制品分离。润滑剂的分类:按润滑剂成份分类,主要有饱和燃和卤代燃类、脂肪酸类、脂肪酸酯 类、脂肪族酯胺类、金属皂类、脂肪醇和多元醇类等。按润滑剂的作用分类,分为内,外润滑剂。其主要区分是依其与树脂的相容性大小。内润滑剂与树脂亲和力大,其 作用是降低份子间的作用力;外润滑剂与树脂的亲和力小,其作用是降低树 脂与金属表面之间的磨擦。内外润滑剂之分只是相对而言,并无严格划分标准。在极性 不同的树脂中,内、外润滑剂的作用有
13、可能发生变化。例如硬脂酸醇、硬脂 酸酰胺、硬脂酸丁酯及硬脂酸单甘油酯对极性树脂(如PVC及PA)而言,起内 润滑作用;但对于非极性树脂(如PE、PP),则显示外润滑作用。相反,高分 子石蜡等与极性树脂相容性差,如在极性PVC中用做外润滑剂,而在PE、PP 等非极性树脂中则为内润滑剂。在不同加工温度下,内、外润滑剂的作用也会发生变化,如硬脂酸和硬脂醇用于PVC压延成型初期,由于加工温度低,与PVC相容性差,主要起外润滑作用;当温度升高后,与PVC相容性增大,则转起内润滑剂作用。按润滑剂的组成可分为:饱和烧类、金属皂类、脂肪族酰胺、脂肪酸类、 脂肪酸酯类及脂肪醇类。1、饱和烧类饱和燃类按极性可分为
14、非极性煌(如聚乙烯蜡和聚丙烯蜡)、极性煌(如氯 化石蜡、氧化聚乙烯等)。饱和烧类按份子量大小可分为;液体石蜡(C16421)、 固体石蜡(C26-C32)微晶石蜡(C32-C70)及低份子量聚乙烯(份子量 100010000)等,主要用于PVC无毒外润滑剂。(1)液体石蜡:俗称白油,为无色透明液体,可用作PVC的 透明性外润滑剂,用量为0. 5份摆布,用量大会严重影响焊角强度。(2)固体石蜡,又称为天然石蜡,白色固体,可用作pvc的外润滑剂,用 量为0. 1 1. 0份,用量太大会影响透明度。(3)微晶石蜡,又称为高熔点石蜡,外观为白色或者淡黄色固体,因结晶 微细而称为微晶石蜡。润滑效果和热稳
15、定性好于其他石蜡。在PVC中用量较 小,普通为0. 1-0. 3份。(4)低份子量聚乙烯,又称聚乙烯蜡,外观为白色或者淡黄色固体粉末, 透 明性差,可用于PVC挤出和压延加工外润滑剂,用量普通为0. 5份以下。氧化聚乙烯蜡,为聚乙烯蜡部份氧化产物,外观为白色粉末。有优良的内、外润滑作用,透明性好,价格低,用量在0. 2-1. 0份。(6)氯化石蜡,与PVC相容性好,透明性差,与其他润滑剂并用效果好, 用量0. 5份以下为宜。2、金属皂类既是优良的热稳定剂,又是一种润滑剂,其内、外润滑作用兼有,不同 品种侧重稍有不同,润滑性以硬脂酸钙、硬脂酸铅为最好。3、脂肪族酸胺包括单脂肪酸酰胺和双脂肪酰胺两
16、大类,单脂肪酸胺主要呈内润滑作用, 主要品种包括乙基双硬脂酰胺、N, N 亚乙基双篦麻醇酸酰胺等。4、脂肪酸类如硬脂酸,是仅次于金属皂类而广泛应用的润滑剂,可用于PVC,用量 少时,起内润滑作用;用量大时,起外润滑作用。硬脂酸的加入量低于0. 5 份。5、脂肪酸酯类硬脂酸丁酯,外观为无色或者淡黄色油状液体,在PVC中以内润滑为 主兼具外润滑作用,用量0. 5- 1. 5份。单硬脂酸甘油酯,代号GMS,外观为白色蜡状固体,为PVC优良内润滑剂,对透明性影响小,加入量低于1. 5份,可与硬脂酸并用。酯蜡和皂化蜡,主要指以褐煤蜡为主要原料、经漂白等工序制成的后 序产品。漂白蜡有S蜡和L蜡,皂化蜡有0
17、蜡和0P蜡。主要用于HPVC,用 量 0. 1-0. 3 份。6、脂肪醇类硬脂醇,外观为白色细珠状物,起内润滑作用,透明好,在PVC中用量 0. 2-0. 5份。还可用于PS中。女哮戊四醇,作为FVC高温润滑剂,用量0. 2-0. 5 份。加工改性助剂1、加工助剂的作用原理由于PVC熔体延展性差,易导致熔体破碎;PVC熔体松弛慢,易导致制 品表面粗糙、无光泽及沙鱼皮等。因此,PVC加工时往往需要加人加工助剂, 以改善其熔体上述缺陷。加工助剂为可以改善树脂加工性能的助剂,其主要作用方式有三种:促 进树脂熔融、改善熔体流变性能及赋予润滑功能。促进树脂熔融:PVC树脂在加热的状态下,在一定的剪切力作
18、用下熔 化时,加工改性剂首先熔融并粘附在PVC树脂微粒表面,它与树脂的相容性和它的高份子量,使PVC粘度及磨擦增加,从而有效地将剪切应力和热传递给整个PVC树脂,加速PVC熔融。改善熔体流变性能:PVC熔体具有强度差、延展性差及熔体破裂等缺 点,而加工改性剂可改善熔体上述流变性。其作用机理为:增加PVC熔体的 粘弹性,从而改善离模膨胀和提高熔体强度等。赋予润滑性:加工改性剂与PVC相容部份首先熔融,起到促进熔融作 用;而与PVC不相容部份则向熔融树脂体系外迁移,从而改善脱模性。2、常用加工改性剂一 ACRACR为甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸酯、苯乙烯等单体的共聚物。除可用做 加工助剂外,还可用做冲击
19、改性剂。我.国的ACR可分为ACR201、ACR301和 ACR40K ACR402 几种,国外的牌号有:K120N、K125、K175、P530、P501、 P551, P700、PA100等。表2 1-3是国内外ACR加工助剂牌号对照。表3国 内外ACR加工助剂牌号对照。ACR加工改性剂的重要作用是促进PVC的塑化,缩短塑化时间,提高熔 体塑化的均匀性,降低塑花温度。表4是用BLANBENDE塑度仪测得的ACR对 塑化时间、温度等的影响情况。在PVC塑料门窗型材中普通使用ACR201或者ACR401,用量为1. 5-3份。冲击改性剂高份子材料改性的一个重要内容是改善其耐冲击性能,PVC树脂
20、是一个极性非结晶性高聚物,份子之间有较强的作用力,是一个坚硬而脆的材料;抗冲击强度较低。加人冲击改性剂后,冲击改性剂的弹性体粒子可以降低总 的银纹引起应力,并利用粒子自身的变形和剪切带,阻挠银纹扩大和增长, 吸收掉传人材料体内的冲击能,从而达到抗冲击的目的。改性剂的颗粒很小, 以利于增加单位分量或者单位体积中改性剂的数量,使其有效体积份数提高, 从而增强了分散应力的能力。目前应用比较广泛的为有机抗冲击改性剂。按有机抗冲击改性剂的份子内部结构,可将其分为如下几类。1、预定弹性体(PDE)型冲击改性剂,它属于核一壳结构的聚合物,其核 为软状弹性体,赋予制品较高的抗冲击性能,壳为具有高玻璃化温度的聚
21、合 物,主要功能是使改性剂微粒子之间相互隔离,形成可以自由流动的组分颗 粒,促进其在聚合物中均匀分散,增强改性剂与聚合物之间相互作用和相容 性。此类结构的改性剂有:MBS、ACR、MABS和MACR等,这些都是优良的冲 击改性剂。2、非预定弹性体型(NPDE)冲击改性剂,它属于网状聚合物,其改性机理 是以溶剂化作用(增塑作用)机理对塑料进行改性。因此,NPDE必须形成一个 包覆树脂的网状结构,它与树脂不是十分好的相容体。此类结构的改性剂有: CPE、 EVAo3、过度型冲击改性剂,其结构介于两种结构之间,如ABSo用于PVC树 脂的具体品种有:(1)氯化聚乙烯(CPE)是利用HDPE在水相中进
22、行悬浮氯化的粉状产物,随 种.:软硬共挤出、芯部发泡共挤出、废料共挤出及双色共 挤出。软硬共挤出是在硬异型材的某些部位共挤出一条或者 一层软质塑料,以满足异型材的功能要求,或者在发泡型材上 共挤出硬表层使其用于家具型材、装饰型材、门窗型材等;塑钢门窗的型材主要原料是聚乙烯树脂,在成型之前需要加入钛白粉,紫外线吸 收剂,加工改性剂,抗冲改性剂,内外润滑剂和填料。由于型材基本构成是聚氯 乙烯树脂,因此有这样一些特点:.可加工性强节能隔音好外观好塑钢门窗是以聚氯已烯(UPVC)树脂为主要原料,加之一定比例的稳定剂、着 色剂、填充剂、紫外线吸收剂等,经挤出成型材,然后通过切割、焊接或者螺接 的方式制成
23、门窗框扇,配装上密封胶条、毛条、五金件等,同时为增强型材的刚 性,超过一定长度的型材空腔内需要填加钢衬(加强筋),这样制成的门户窗, 称之 为塑钢门窗。 塑钢门窗的性能及特点塑钢门窗是以聚氯已烯(UPVC)树 脂为主要原料,加之一定比例的稳定剂、着色剂、填充剂、紫外线吸收剂等, 经挤出成型材,然后通过切割、焊接或者螺接的方式制成门窗框扇,配装上密 封胶条、毛 条、五金件等,同时为增强型材的刚性,超过一定长度的型材空腔 内需要填加钢衬(加强筋),这样制成的门户窗,称之为塑钢门窗。塑钢门窗的性 能及特点1.塑钢门窗保温节能性能2.塑钢门窗物理性能 3.塑钢门窗耐腐 蚀性: 4.塑钢门窗耐候性:5.
24、塑钢门窗防火性:6.塑钢门窗绝缘性能 塑钢门窗使用异型材优良的电绝缘体,不导电,安全系数高。7.塑钢门 窗气密性:8.塑钢门窗的隔声性能塑钢PVC是用什么成份主成的主要由PVC树脂和助剂组成的,其中助剂按功能又分为:热稳定剂、润滑,齐I、 加工改性剂、冲击改性剂、填充剂、耐老化剂、着色剂等。在设计PVC配方之 前,首先应了解PVC树脂和各种助剂的性能。原料与助剂常用稳定剂品种:1、铅盐类三盐基硫酸铅2、金属皂类硬脂酸锌3、有机锡类4、有机睇类5、稀土稳定 剂6、复合铅盐稳定剂PVC型材配方设计与加工工艺12022-08-15 08:52:13来源:作者:【大中小】 浏览:95次评论:0条PVC
25、塑料型材配方主要由PVC树脂和助剂组成的,其中助剂按功能又分为:热稳定剂、润滑,齐I、加工改性剂、冲击改性剂、填充剂、耐老化剂、 着色剂等。在设计PVC配方之前,首先应了解PVC树脂和各种助剂的性能。着氯化程度的增加使原来结晶的IIDPE逐渐成为非结晶的弹性体。作为增韧剂 使用的C?E,含C1量普通为25-45%o CPE来源广,价格低,除具有增韧作 用外,还具有耐寒性、耐候性、耐燃性及耐化学药品性。目前在我国CPE是 占主导地位的冲击改性剂,特别在PVC管材和型材生产中,大多数工厂使用 CPE。加入量普通为5- 15份。CPE可以同其它增韧剂协同使用,如橡胶类、 EVA等,效果更好,但橡胶类
26、的助剂不耐老化。(2)ACR为甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸酯等单体的共聚物,ACR为近年来开 发的最好的冲击改性剂,它可使材料的抗冲击强度增大几十倍。ACR属于核 壳结构的冲击改性剂,甲基丙烯酸甲酯一丙烯酸乙酯高聚物组成的外壳,以 丙烯酸丁酯类交联形成的橡胶弹性体为核的链段分布于颗粒内层。特别合用 于户外使用的PVC塑料制品的冲击改性,在PVC塑料门窗型材使用ACR作为 冲击改性剂与其它改性剂相比具有加工性能好,表面光洁,耐老化好,焊角 强度高的特点,但价格比CPE,高1/3摆布。国外常用的牌号如K-355, 一 般用量6- 10份。目前国内生产ACR冲击改性剂的厂家较少,使用厂家也较 少。MBS是
27、甲基丙烯酸甲酯、丁二烯及苯乙烯三种单体的共聚物。MBS的 溶度参数为94-9. 5之间,与PVC的溶度参数接近,因此同PVC时相容性较 好,它的最大特点是:加入PVC后可以制成透明的产品。普通在PVC中加人 10-17份,可将PVC的冲击强度提高6 15倍,但MBS的加入量大于30份时, PVC冲击强度反而下降。MBS本身具有良好的冲击性能,透明性好,透光率可达90%以上,且在改善冲击性同时一,对树脂的其他性能,如拉伸强度、断裂伸长率等影响很小。MBS价格较高,常同其他冲击改性剂,如EAV、CPE、SBS 等并用。MBS耐热性不好,耐候性差,不适于做户外长期使用制品,普通不 用做塑料门窗型材生
28、产的冲击改性剂使用。(4)SBS为苯乙烯、丁二烯、苯乙烯三元嵌段共聚物,也称为热塑性丁苯 橡胶,属于热塑性弹性体,其结构可分为星型和线型两种。SBS中苯乙烯与 丁二烯的比例主要为30/70、40/60、28/72、48/ 52几种。主要用做HDPE、 PP、PS的冲击改性剂,其加入量5 15份。SBS主要作用是改善其低温耐冲 击性。SBS耐候性差,不适于做户外长期使用制品。(5)ABS 为苯乙烯(40%-50%)、丁二烯(25% 30%)、丙烯睛(25%-30%) 三元共聚物,主要用做工程塑料,也用做PVC冲击改性,对低温冲击改性效 果也很好。ABS加入量达到50份时,PVC的冲击强度可与纯A
29、BS相当。ABS 的加入量普通为5-20份,ABS的耐候性差,不适于长期户外使用制品,一 般不用做塑料门窗型材生产的冲击改性剂使用。(6) EVA是乙烯和醋酸乙烯 酸的共聚物,醋酸乙烯酯的引入改变了聚乙烯的结晶性,醋酸乙烯酯含量大 量差,而且EVA与PVC折光率不同,难以得到透明制品,因此,常将EVA与 其它抗冲击树脂并用。EVA添加量为10份以下。4、橡胶类抗冲击改性剂是性能优良的增韧剂,主要品种有:乙丙橡胶(EPR)、三元乙丙橡胶 (EPDM)、丁睛橡胶(NBR)及丁苯橡胶、天然橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶、聚异丁烯、丁二烯橡胶等,其中EPR、EPDM、NBR三种最常用,其是改善低温耐冲击性优
30、越,但都不耐老化,塑料门窗型材普通不使用这种冲击改性剂。常用的其它助剂1、光稳定剂PVC制品多数暴露在阳光和其它各种光线下,根据制品应用环境添加一 定量的光稳定剂可防止和延缓其分解和老化,延制品使用寿命。光稳定剂大体可以分为四类:(1)光屏蔽剂。如钛白和碳黑,可以阻挡紫外线进入型材的内部,以阻挠 聚合物的光降解进行。如加入2%的碳黑的LDPE片材其耐老化程度比不加碳 黑的LDPE片材提高20倍。钛白对型材的耐老化程度有较大的提高,钛白应 使用金红石型的,在PVC塑料门窗型材中的使用量在3-6份。紫外线吸收剂。可以强烈吸收280-400nm的紫外线,转换成可见光或 者热量。常用的有UV531、U
31、V-327、UV-326、UV-p等产品,用量普通为 0. 1-0. 5%o但价格较高。(3)淬灭剂。主要是泯灭受激发的聚合物份子的能量,使之回到基态。具 体品种为银、钻络合物,品种有光稳定剂2002、光稳定剂1084等。普通与 其它光稳定剂配合使用,用量0. 1-0. 5%。(4)自由基捕捉剂。是一种高效的光稳定剂,它捕捉光降解分解出的自由基,终止降解反应的进行。普通使用在LDPE农膜中。品种主要有:光稳定剂GW-540、GW544、CW-310 BW10LD 光稳定剂 744、光稳定剂 622、光稳 定剂944等,用量0. 02-0. 5%。2、填料使用填料的主要目的是占领空间以降低成本,
32、固然,一些填料也赋予材 料一些特殊的性能,如阻燃、导电、导热、刚性等。填料的主要指标为:白度、粒径、颗粒形状和颗粒表面活性。其主要品种有:碳酸盐类主要为重质碳酸钙、轻质碳酸钙和活性碳酸钙。普通在PVC 塑料型材使用的是活性轻质碳酸钙,粒径为300目一700目。(2)炭黑如天然气槽黑、混气槽黑、高耐磨炉黑、热裂法炭黑、乙快炭 黑等。主要作用橡胶的补强,有些品种亦作填充剂,如用于导电和防静电高 份子材料制品中。(3)硫酸盐类有硫酸钢、硫酸钙、锌银白(立德粉)等,主要作填充剂, 也有着色作用,硫酸纵可减少X光透过度。(4)金属氧化物如氧化铝、氧化铁、氧化镒、氧化锌、氧化锦、氧化镁、 氧化铁、磁粉等,
33、作填充剂和着色剂。金属粉如铝、青铜、锌、铜、铅等粉末,作装饰用和改善导热性。在塑料型材生产中有时用铜粉、铝粉生产仿铝窗的型材。(6)含硅化合物陶土中最常使用的为高岭土,作填充剂。硬质陶土有补 强作用。滑石粉作填充剂。(7)纤维类如玻璃纤维、硼纤维、碳纤维等,作增强剂。型材的配方设计PVC塑料型材配方设计原则1、树脂应选择PVC-SC5树脂或者PVC-SG4树脂,也就是聚合度在1200- 1000的聚氯乙烯树脂。2、须加入热稳定体系。根据生产实际要求选择,注意热稳定剂之间的协 同效应和对抗效应。不同热稳定体系的特点如上表所述:3、须加入冲击改性剂。可以选择CPE和ACR冲击改性剂。根据配方中其
34、它组成以及挤出机塑化能力,加入量在8- 12份。CPE价格较低,来源广泛; ACR耐老化能力、焊角强度高。4、适量加入润滑系统。润滑系统可以降低加工机械负荷,使产品光滑, 但过量会造成焊角强度下降。5、加入加工改性剂可以提高塑化质量,改善制品外观。普通加入ACR加工改性剂,加入量1-2份。6、加入填料可以降低成本,增加型材的刚性但对低温冲击强度影响较大, 应选择细度较高的活性轻质碳酸钙加人,加入量在5-15份。7、必须加入一定量的钛白以起到屏蔽紫外线的作用。钛白应选择金红石 型,加入量在4-6份。必要时可以加入紫外线吸收剂UV-531、UV327等以增 加型材的耐老化能力。8、适量加入兰色和荧
35、光增白剂,可以明显改善型材的色泽。9、在设计配方中应尽量简化,尽量不加入液体助剂,并且根据混合工序 要求(见混合问题)分批按加料顺序把配方分为I号料、II号料、III号料分别 包装。各类配方实例及特点从使用的热稳定剂分类:1、有机锡稳定剂配方PVCSG-5 100 份硫醇锡(京锡8113) 2-3份硬脂酸钙厂2份ACR401 1-2 份CPE(35%) 8-10 份活性轻钙6-8份 钛白(金红石型)4-6份PE 蜡 0. 5-1 份该配方特点:无毒,粉尘污染小,型材焊接强度高。缺点:价格高,生 产时有味,不能与使用铅盐稳定剂的PVC物料混合使用。2、稀土稳定剂配方PVC-SG5 100 份稀土
36、复合稳定剂4-6份ACR401 1-2 份CPE(35%) 8-10 份活性轻钙6-8份钛白(金红石型)4-6份PE 蜡 0. 2-0. 5 份该配方特点:无毒,型材焊接强度较高。缺点:价格较高。3、复合铅盐稳定剂配方1PVC(K66-68) 100 份复合铅SMS50011FP 5份Baerorapid 10F 1 份Baerodur EST-3 8 份活性轻钙5份 钛白(金红石型)5份4、复合铅盐稳定剂配方2PVC-SG5 100 份复合铅(町-301) 5份硬脂酸0. 3份ACR401 2 份CPE(35%) 10 份活性轻钙6份钛白(金红石型)4份该配方特点:生产中铅污染小,加工流动性
37、好,操作简便,价格适中。5、铅盐稳定剂配方PVC-SG5 100 份三盐3份二盐1. 5份硬脂酸钙0. 5份硬脂酸钢0. 5份硬脂酸铅0. 5份硬脂酸0. 5份ACR401 2 份CPE(35%) 10 份活性轻钙8份氧化PE蜡0. 3份石蜡0. 3份该配方特点:成本低,稳定性好。缺点:生产中易发生铅污染,配料操 作麻烦。使用的冲击改性剂有CPE和ACR两种,以上列举的均为CPE的配方,我 国有许多工厂生产CPE,价格较低。而ACR冲击改性剂在国外使用较多,特 点是加工性能好,型材焊接性能好,耐老化好,价格比CPE稍高一些。下面 一例为使用ACR冲击改性剂的配方:6、ACR冲击改性剂配方PVC
38、 (K65) 100 份二盐3份硬脂酸钙0. 5份硬脂酸钢0. 5份硬脂酸铅0.5份硬脂酸0. 5份ACR K125P 0. 8 份ACR K175 0. 5 份ACRKM355P 6 份活性轻钙6份 钛白(金红石型)4份PE蜡0. 2份上列配方仅供参考,企业在确定自己生产配方时还要根据企业的设备能 力,各种助剂的来源以及质量稳定情况和价格成本来确定。一旦配方确定后, 不要时常改变配方,以稳定生产。配方的改变往往造成物料流动性能的变化, 影响模具和挤出工艺控制。原料与助剂PVC树脂生产PVC塑料型材的树脂是聚氯乙烯树脂(PVC),聚氯乙烯是由氯乙烯单 体聚合而成的聚合物,产量仅次于PE,居第二
39、位。PVC树脂由于聚合中的分散剂的不同可分为疏松型(XS)和密切型(XI)两 种。疏松型粒径为0. l-o. 2mm,表面不规则,多孔,呈棉花球状,易吸收 增塑剂,密切型粒径为0. 1mm以下,表面规则,实心,呈乒乓球状,不易吸 收增塑剂,目前使用疏松型的较多。PVC又可分为普通级(有毒PVC)和卫生级(无毒PVC)o卫生级要求氯 乙烯(VC)含量低于10X10-6,可用于食品及医学。合成工艺不同,PVC又可分 为悬浮法PVC和乳液法PVC。根据国家标准GB / T5761-93悬浮法通用型聚 氯乙烯树脂检验标准规定,悬浮法PVC分为PVC-SG1到PVC-SG8Jk种树脂, 其中数字越小,聚
40、合度越大,份子量也越大,强度越高,但熔融流动越艰难, 加工也越艰难。具体选择时,做软制品时,普通使用PVC-SGI、PVC-SG2、PVC-SG3 型,需要加人大量增塑剂。例如聚氯乙烯膜使用SG-2树脂,加入5080份的 增塑剂。而加工硬制品时,普通不加或者很少量加入增塑剂,所以用PVC-SG4. VC-SG5、PVC-SG6、PVC-SG7、PVC-SG8 型。如 PVC 硬管材使用 SG-4 树脂、塑 料门窗型材使用SG-5树脂,硬质透明片使用SG-6树脂、硬质发泡型材使用 SG-7、SG-8树脂。而乳液法PVC糊主要用于人造革、壁纸及地板革和蘸塑制 品等。一些PVC树脂厂家出厂的PVC树
41、脂按聚合度(聚合度是单元链节的个数,聚合度乘以链节份子量等于聚合物份子量)分类,如山东齐鲁石化总厂生产的 PVC 树脂,出厂的产品为 SK-700; SK-800; SK1000; SK1100; SK-1200 等。其SG-5树脂对应的聚合度为10001100o PVC树脂的物化性能见第四篇。PVC粉末为一种白色粉末,密度在1. 35 1. 45g / cm3之间,表观密度 在0. 4-0. 5g/cm3。视增塑剂含量大小可为软、硬制品,普通增塑剂含量 0-5份为硬制品,5-25份为半硬制品,大于25份为软制品。PVC是一种非结晶、极性的高份子聚合物,软化温度和熔融温度较高, 纯PVC普通须
42、在160210C时才可塑化加工,由于大份子之间的极性键使 PVC显示出硬而脆的性能。而且,PVC份子内含有氯的基团,当温度达到120C 时,纯PVC即开始浮现脱HC1反应,会导致PVC热降解。因此,在加工时须 加入各种助剂对PVC进行加工改性和冲击改性,使之可以加工成为实用的产 品。PVC树脂主要用于生产各类薄膜(如日用印花膜、工业包装膜、农用大棚 膜及热收缩膜等)、各类板、片材(其片材可用于吸塑制品),各类管材(如无 毒上水管、建造穿线管、透明软管等)、各类异型材(如门、窗、装饰板),中 空吹瓶(用于化妆品及饮料),电缆、各类注塑制品及人造革、地板革、搪塑 玩具等。稳定剂纯的PVC树脂对热极
43、其敏感,当加热温度达到90Y:以上时,就会发生 轻微的热分解反应,当温度升到120c后分解反应加剧,在150c, 10分钟,PVC树脂就由原来的白色逐步变为黄色一红色一棕色一黑色。PVC树脂分解过 程是由于脱HCL反应引起的一系列连锁反应,最后导致大份子链断裂。防止 PVC热分解的热稳定机理是通过如下几方面来实现的。通过捕捉PVC热分解产生的HC1,防止HC1的催化降解作用。铅盐类主要按此机理作用,此外还有金属皂类、有机锡类、亚磷酸脂类 及环氧类等。置换活泼的烯丙基氯原子。金属皂类、亚磷酸脂类和有机锡类可按此机理 作用。 与自由基反应,终止自由基的反应。有机锡类和亚磷酸脂按此机理作 用。 与共
44、扼双键加成作用,抑制共扼链的增长。有机锡类与环氧类按此机理作用。 分解过氧化物,减少自由基的数目。有机锡和亚磷酸脂按此机理作用。 钝化有催化脱HC1作用的金属离子。同一种稳定剂可按几种不同的机理实现热稳定目的。常用稳定剂品种:1、铅盐类铅盐类是PVC最常用的热稳定剂,也是十分有效的热稳定剂,其用量可占PVC热稳定剂的70%以上。铅盐类稳定剂的优点:热稳定性优良,具有长期热稳定性,电气绝缘性 能优良,耐候性好,价格低。铅盐类稳定剂的缺点:分散性差、毒性大、有初期着色性,难以得到透 明制品,也难以得到鲜明色采的制品,缺乏润滑性,易产生硫污染。常用的铅盐类稳定剂有:(1)三盐基硫酸铅份子式为3PbO
45、. PbSO. H20,代号为TLS,简称三盐,白色粉末,密度6. 4g /cm。三盐基硫酸铅是最常用的稳定剂品种,普通与二盐亚磷酸铅一起并 用,因无润滑性而需配人润滑剂。主要用于PVC硬质不透明制品中,用量一 般27份。(2)二盐基亚磷酸铅份子式为2PbO. PbHP03.H20,代号为DL,简称二盐,白色粉末,密度为 6. 1g/cm3。二盐基亚磷酸铅的热稳定性稍低于三盐基硫酸铅,但耐候性能 好于三盐基硫酸铅。二盐基亚磷酸铅常与三盐基硫酸铅并用,用量普通为三 盐基硫酸铅的1/2。二盐基硬脂酸铅代号为DLS,不如三盐基硫酸铅、二盐基亚磷酸铅常用,具有润滑性。 常与三盐基硫酸铅、二盐基亚磷酸铅
46、并用,用量为0. 5- 1. 5份。2、金属皂类为用量仅次于铅盐的第二大类主稳定剂,其热稳定性虽不如铅盐类,但 兼具润滑性。金属皂类可以是脂肪酸(月桂酸、硬脂酸、环烷酸等)的金属(铅、 领、镉、锌、钙等)盐,其中以硬脂酸盐最为常用,其活泼性大小顺序为:Zn 盐?Cd盐?Pb盐?Ca盐7. Ba盐。金属皂类普通不单独使用,往往为金属皂类 之偶尔与铅盐及有机锡等并用。除Gd、Pb外都无毒,除Pb、Ca外都透明, 无硫化污染,于是广泛用于软质PVC中,如无毒类、透明类制品等。常用的金属盐类稳定剂有:(1)硬脂酸锌(ZnSt),无毒且透明,用量大后,易引起“锌烧”制品变黑, 常与Ba、Ca皂并用。(2
47、)硬脂酸镉(CdSt),为一重要的透明稳定剂品种,毒性较大,不耐硫化 污染,抑制初期变色能力大,常与Ba皂并用。(3)硬脂酸铅(PbSt),热稳定性好,可兼做润滑剂。缺点为易析出,透明 差,有毒且硫化污染严重,常与Ba、Cd皂并用。硬脂酸钙(CaSt),加工性能好、热稳定能力较低,无硫化污染,无毒, 常与Zn皂并用。(5)硬脂酸钢(BaSt),无毒,长期热稳定性好,抗硫化污染,透明,常与Pb、Ca皂并用。复合品种常用的有:Ca/Zn(无毒、透明)、Ba/Zn(无毒、透明)、Ba/Cd (有毒、透明)及Ba/Cd/Zno3、有机锡类有机锡类为热稳定剂中最有效的,在透明和无毒制品中应用最广泛的一 类,其突出优点为:热稳定性好,透明性好,大多数无毒。缺点为价格高, 无润滑性。有机锡类大部份为液体,惟独少数为固体。可以单独使用,也常与金属 皂类并用。有机锡类热稳定剂主要包括含硫有机锡和有机锡竣酸盐两类。含硫有机锡类:主要为硫醇有机锡和有机锡硫化物类稳定剂,与Pb、Cd皂并用会产生硫 污。含硫有机锡类透明性好。主要品种有:a、二筑基乙酸异辛酯二正辛基锡(D0TTG),外观为淡黄色液体,热稳定 性及透明性极好,无毒,加入量低于2份。b、二甲基二筑基乙酸异辛酯锡(DMTFG),外观为淡黄澄清液体,为无毒、 高效、透明稳定剂,常用于扭结膜及透明膜中。有机锡殿酸盐:
限制150内