淺談塑鋼門窗質(zhì)量的影響因素及改進措施

郭 燕，徐艷燕

(1.黎川縣交通運輸局，江西 黎川 344600;2.南昌市公路管理局灣里分局，江西 南昌 330000)

前言

塑鋼門窗為多腔式結(jié)構(gòu)，具有良好的保溫隔熱性能、耐腐蝕性能、氣密性、水密性，且加工方便，生產(chǎn)能耗低，還具有可循環(huán)、再生使用等優(yōu)勢，是比較理想的門窗材料。2009年，塑鋼門窗市場占有率50%。但塑鋼門窗在實際推廣應(yīng)用中還存在一些問題，主要原因是其產(chǎn)品本身質(zhì)量存在令用戶難以接受的問題。影響塑鋼質(zhì)量的因素主要有原材料，生產(chǎn)工藝等，本文主要針對這些因素加以分析并提出改善措施。

1 影響塑鋼門窗質(zhì)量的因素

1.1 原材料影響

1.1.1 PVC樹脂分子量及其分布

PVC樹脂分子量及其分布會影響低溫落錘沖擊性能。生產(chǎn)PVC型材所用的樹脂聚合度為1000左右，一般而言，樹脂的聚合度越大，材料的機械性能越高，耐高低溫性越好。對于低溫沖擊性來說，希望采用高分子量的樹脂，但因其加工比較困難，所以選擇的樹脂，聚合度不能太大。樹脂的分子量分布也是選擇樹脂的一個重要指標(biāo)。分子量分布窄，加工性能和制品性能都較均一，材料力學(xué)性能較高;分子量分布寬，則表明聚合物中存在一定數(shù)量的偏低或偏高分子量的部分，偏低部分會影響沖擊強度，偏高部分會造成塑化不均勻，使材料不能形成連續(xù)的均相體系，固也降低沖擊強度［1］。

1.1.2 填充料碳酸鈣

碳酸鈣的用量及顆粒大小對PVC型材沖擊有著較大的影響。加入碳酸鈣可增加產(chǎn)品尺寸的穩(wěn)定性和降低成本。當(dāng)碳酸鈣用量較少時，還會起到一定的補強作用。但由于一般PVC中的碳酸鈣為無機相，與PVC的相容性差，如果為了追求降低成本而一味地增加碳酸鈣用量，則材料的沖擊強度會急劇下降。為了增加與PVC的相容性，一般可采用硬質(zhì)酸鈉或偶聯(lián)劑，對其表面進行處理，從而可以適當(dāng)增加填料用量，保障對沖擊強度不會有太大的影響。另外碳酸鈣的粒徑越小，就越容易填充到PVC粒子內(nèi)部，有利于提高材料的沖擊強度。

1.1.3 潤滑劑

在PVC配方體系，潤滑劑的選擇和添加量也直接影響沖擊強度。內(nèi)潤滑劑與PVC粒子的相容性較好，如硬脂酸單甘油酯;外潤滑劑與PVC粒子的相容性差，加工時容易從PVC體系中析出，形成界面潤滑，如聚乙烯蠟、石蠟等。不管何種潤滑劑，過量都會造成型材的沖擊強度下降。尤其是像聚乙烯蠟對沖擊強度的影響特別大。

1.2 生產(chǎn)工藝影響

1.2.1 混料設(shè)備及擠出設(shè)備

好的混料設(shè)備和擠出設(shè)備是獲得高沖擊強度的關(guān)鍵，原料與助劑混合的均勻程度、共混料表觀密度的大小，都會對沖擊強度造成很大的影響。PVC型材要想獲得良好的沖擊強度，還需要擠出設(shè)備具有良好的塑化、混煉能力，螺桿設(shè)計必須合理、要有排氣裝置，把原料中夾雜的揮發(fā)份抽出，以免夾在型材中形成微氣孔，影響沖擊強度。同時，還要有螺桿冷卻裝置。因為物料在均化段受進一步壓縮、強烈剪切，會產(chǎn)生多余的熱量，如果不及時把這部分熱量帶走，就會使型材斷面有氣泡，降低型材的密實度，導(dǎo)致沖擊強度下降。

1.2.2 模具

模具對低溫沖擊性能的影響，主要表現(xiàn)在熔體壓力和消除材料的內(nèi)應(yīng)力上。較高的熔體分子，能使型材的密實度增加，使體系中微觀分子間距離減小、相互作用強烈，從而保證較高的沖擊強度。其次通過口模設(shè)計，盡量消除高速擠出所帶來的內(nèi)應(yīng)力，從冷卻方式來說，要使型材盡量冷卻均勻，如果型材各點的冷卻速率差別太大，會由于溫度梯度的不同造成溫度內(nèi)應(yīng)力，從而影響沖擊強度。

2 改進措施

2.1 原材料優(yōu)良及配方合理

提高型材的質(zhì)量是塑鋼門窗的質(zhì)量得以保證的關(guān)鍵因素，各生產(chǎn)廠家應(yīng)嚴(yán)格按照國家標(biāo)準(zhǔn)組織生產(chǎn)，型材生產(chǎn)時各種原料組分嚴(yán)格按配方要求控制，不能偷工減料。同時要制定PVC異型材工藝技術(shù)規(guī)范，對各工序的設(shè)備、模具、用料，工藝參數(shù)，操作要點、檢驗方法質(zhì)量要求和原始記錄都作出明確的規(guī)定，使之規(guī)范化［2］。另外還應(yīng)對原料，設(shè)備和工況對工藝穩(wěn)定性可能產(chǎn)生的影響和處理措施要做出指導(dǎo)性規(guī)定，嚴(yán)格確保型材的壁厚能夠達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)要求。

2.2 擠出工藝及設(shè)備模具正確設(shè)定及操作

擠出機螺桿轉(zhuǎn)速應(yīng)控制在合理的范圍內(nèi)，否則物料的塑化、膨脹率將直接受到影響，低溫沖擊性能降低。主螺桿轉(zhuǎn)速與進料螺桿的配比，應(yīng)以饑餓式進樣、不吸料為原則。這樣螺桿的剪切速度增大，物料在螺筒、螺槽中的停留時間變長，物料分子鏈充分松弛，經(jīng)口模后會更加密實。螺桿扭矩控制在較高范圍為宜，可保證合理的機頭壓力，使型材具有密實性。主機的真空排氣系統(tǒng)一定要達(dá)到0.004MPa以上，這樣才能充分地把殘留在物料中的揮發(fā)性氣體抽走，防止型材表面和內(nèi)部出現(xiàn)空隙和氣泡等而影響異型材低溫沖擊性能。擠出機熔體溫度控制在180～190℃較好，口模溫度不應(yīng)過高，過高的口模溫度會使物料產(chǎn)生較大的離模膨脹，較大的冷卻收縮率易使型材產(chǎn)生應(yīng)力集中而降低型材的沖擊強度［3］。

調(diào)整好擠出速度和牽引速度，保證合理的牽伸比。牽伸比過大或過小都不利于分子鏈的拉伸取向和結(jié)晶，從而使型材的抗沖擊性能受到影響。

2.3 提高拼裝質(zhì)量

塑鋼門窗是型材經(jīng)過切割、焊接、修正后拼裝而成的，拼裝質(zhì)量在于設(shè)備的先進程度，塑鋼門窗廠家應(yīng)嚴(yán)格按照拼裝工藝要求、工藝參數(shù)組織生產(chǎn)，嚴(yán)格控制焊機溫度焊接壓力和時間。焊接后再加以修整，保證外觀質(zhì)量。

2.4 設(shè)計合理

建筑設(shè)計時須根據(jù)使用功能要求，結(jié)合本地氣候特點，確定抗風(fēng)壓強度、空氣滲透量、雨水滲透量的性能指標(biāo)，以選定塑鋼門窗系列。塑鋼門窗選型時首先需滿足設(shè)計要求，國家標(biāo)準(zhǔn)及性能要求，確保工程質(zhì)量。

2.5 加強質(zhì)量檢查監(jiān)督

塑鋼門窗加工，制作完成以后，應(yīng)該經(jīng)檢測部門進行技術(shù)檢驗，并出具檢驗報告。確保產(chǎn)品質(zhì)量，為將質(zhì)量問題消除在施工前，首先應(yīng)檢查塑鋼門窗制品的質(zhì)量，檢查設(shè)計提供的性能指標(biāo)值是否符合規(guī)范要求，檢查送檢產(chǎn)品與實際應(yīng)用產(chǎn)品是否一致。檢查產(chǎn)品的加工質(zhì)量和安裝質(zhì)量，應(yīng)符合有關(guān)要求。

3 結(jié)束語

通過以上探討，我們可以看出影響塑鋼門窗的主要因素有原料、配方、設(shè)備、模具、工藝等。因此，我們必須重視生產(chǎn)中每一個環(huán)節(jié)，包括來料、生產(chǎn)加工、質(zhì)量監(jiān)督和包裝出貨等，這樣才能提高產(chǎn)品質(zhì)量，推廣產(chǎn)品的應(yīng)用。

［1］王善良.門窗用PVC異型材主要性能極其影響因素［J］.新型建筑材料，2002(5):17－19.

［2］張文淵.塑鋼門窗的質(zhì)量問題及改進措施［J］.工程塑料應(yīng)用，2001，29(2):29 －31.