如何提高塑料异型材力学性能

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1、如何提高塑料异型材力学性能杨忠久（深圳顺嘉高新建材有限公司）1绪论塑料异型材力学性能大致包括抗冲击强度、断裂延伸率、抗拉伸强度、弯曲摸量、刚度等项指标。塑料异型材力学性能关系到塑料门窗的制作与使用范围。是塑料门窗长年在风吹雨淋和烈日暴晒条件下安全工作的重要保证，是行业内普遍关注、积极探索的重要课题。影响塑料异型材力学性能的因素很多，概栝起来主要由配方、生产工艺、壁厚、结构等因素。塑料异型材力学性能是以上诸因素协同作用，相互依托的结果。缺少任一因素都会影响其力学性能。现分别论述如下：2配方塑料异型材配方

2、中除PVC基料外，由不同职能组分和剂量的其他化工原料构成，这些化工原料中与塑料异型材力学性能直接相关的主要是抗冲击改性剂、填料、加工助剂、潤滑剂等助剂。目前我国塑料异型材生产用的抗冲击剂主要是CPE和ACR。其中CPE含氯量和剂量对制品的力学性能影响很大。含氯量过低，CPE与PVC相容性差，共混后形成两相结构，CPE为分散相与PVC结合力很小。含氯量过高，虽然与PVC基体相容性好，共混后形成均相结构。但其共混体系弹性降低，不利于增韧。适合PVC挤出生产的CPE含氯量为36—38%。制品的抗冲击性能随C

3、PE剂量增加而提高。但当CPE剂量增加至16份时，其抗冲击性能增加不明显，同时随制品抗冲击性能增加，制品的抗拉伸性能、弯屈摸量相应减少。因此塑料异型材生产一定要严格控制CPE剂量。一般为8—12份。并依据制品各项力学性能进行调整。另外由于CPE对温度比较敏感，当熔体温度超过180℃，其抗冲击性能有下降趋势。这一点要密切注意。ACR是一种性能优良，对其他性能没有不良影响的抗冲击改性剂。配方中添加ACR不仅能提高制品抗冲击性能，还可以提高其焊接性能和抗老化性能。但由于ACR主要来源于国外，价格较高，使其应

4、用受到限制。在塑料异型材配方中添加轻质碳酸钙可以提高制品刚度、弹性摸量和维卡软化点。减少热膨涨系数，有利于冷却固化、提高制品成形尺寸稳定性，同时其与PVC相容性、分散性好。适当添加量可提高制品强度和硬度。但添加量超过10份时，会增加制品脆性，降低断裂延伸率和抗冲击、拉伸、焊接性能。因此在塑料异型材配方中，要严格控制其添加量，最好为4份，最大不超过6份。如果采用活性和纳米级轻质碳酸钙，依据制品力学性能可适当提高其添加量。塑料异型材生产采用的加工助剂一般有丙烯酸类ACR201和ACR401两种。加工助剂用

5、量较少，可显著改善PVC物料加工性能，增加物料的摩擦特性，促进熔体塑化，提高熔体强度，防止熔体破裂，可有效提高制品力学性能。加工助剂在配方中的添加量一般是1—3份。润滑剂在塑料异形材挤出生产中有减少物料剪切、摩擦热，提高熔体流动性，防止物料过热降解的重要作用。、但添加量过多，会使熔体塑化不好，制品力学性能下降。因此塑料异型材生产一定要依据熔体物料的成形特征，严格控制润滑剂的种类和剂量。3生产工艺一个好配方是生产优质塑料异型材的先决条件，但不是唯一条件。好配方还必须依托好工艺的支持，其物料组份中力学性能

6、才能得到充分发挥。塑料异型材挤出工艺主要有热混、冷混、挤出成形、真空冷却定形等四个有机部份组成。其一是热混；热混不是配方中物料简单混和过程，物料热混过程是配方中不同组分与剂量的物料，在混料罐内叶片高速旋转与物料相互撞击以及与混料罐内壁产生的剪切热与磨擦热作用，由固体、单相、不均态向多相、均态、部份凝胶态转化的过程。其部份凝胶化的程度在一定条件下是由混料出料温度所决定的。热混出料温度的高低，决定了挤出物料均匀塑化的进程。热混温度过低，物料在混料罐内组分捏和不均匀，物料水分析出不彻底，影响挤出制品质量。混

7、料温度过高，物料在混料罐内易发生降解。同时热混时加料程序也对混料质量和混料罐磨损有一定影响。热混料加料程序是PVC主料—热稳定剂、抗冲击改性剂、填料、防老化剂—钛白粉、加工助剂、润滑剂。其中钛白粉加料时间过早不仅影响制品表面光洁度和色泽，而且对混料罐磨损较大。加工助剂加料时间早会优先吸收铅盐稳定剂，使PVC接受量减少，导致混料稳定性下降。外润滑剂加料过早会使混料摩擦与剪切热降低，影响混料效果与稳定剂分散性能。其二是冷混：物料热混后应立即冷混，以防止混和料长时间在高温下存放发生降解。同时混和料不经过冷混

8、，在自然状态下冷却易重新吸收水分，增加混和料含水量，对挤出造成不良影响。其实物料热混是一个吸热过程，物料冷混是一个放热过程。冷混不仅可以阻止物料在高温下冷却的吸水返潮现象，也是物料在放热反应时排出其分子间水分的过程。物料热混后的冷混出料温度对保证混和料的质量有很重要的作用，这一点往往被人所忽视。一些企业的混和料根本不经过冷混，直接加入挤出机生产，其制品质量是难以保证的。其三是挤出：挤出是塑料异型材成型并具有相应力学性能的关键，也是技术难度较大的一个重要环