PVC-U异型材内应力浅析.doc

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1、•刖ri随肴人们对塑料门窗的认可，PVC-U界烈材市场得以迅猛发展，应川领域也随Z不断扩大。但在实际应用屮却出现了一些相关问题,最为头痛和成为众矢Z地的莫过于焊角开裂的现象。除焊接工艺不当外，笔者认为其根木所在是异型材的内应力未能得到及时释放所引起的。2.产生内应力的原因PVC・U的挤出过程实际上是使聚合物熔化，并在加压下使其通过口模，成为截面和口模断面相类似的连续体，并将连续体冷却、定型，使夷失去翔性状态，变成固体，即得所需制品的过程。这一挤出过程屮，聚合物经历了玻璃态、高弹态和粘流态这三态可逆变化的一个复杂过稈。聚合物在

2、挤出机机筒和模具内受温度、压力、剪切力、摩擦力的作用下，分了链得以伸展。但当聚合物离开口模，摆脱在挤出机机筒和模具内所受的束缚，伸展的大分了恢复卷曲的过程屮，将产工弹性形变。此时的聚合物我们称只为粘弹态，在粘弹态物料通过冷却定世向玻璃态转变的过程屮，弹性形变不能得到很好的消除，就会留冇残余的内应力。正是留有残余的内应力，异型材在使用过程屮会产生变形、焊角开裂等现彖。3.减少PVC-U异型材内应力的方法异型材内应力的高低，可通过测量异型材加热麻尺寸变化率的人小来验证。当异型材的加热示尺寸变化率过大，则表明异型材残留的内M力也较

3、大。那么，如何减少异烈材的内应力呢？我们可从以下几个方面加以分析解决。3.1PVC树脂的选择一般情况下，在生产PVC-U异型材时，选用分子量分布较窄的PVC树脂为好。这是由于分了最分布过宽，则表明PVC树脂屮存有看一定数量偏高或偏低的分了最部分，前者的存在往往会使其在正常的加工•条件下难以舉化；麻者的存在将明显降低其热稳泄性、耐热变性温度等物理性能。生产屮势必会造成偏高分了量的部分未完全犁化，使内丿w力增大。因此，我们要尽可能的选用PVC分了量分布较窄的树脂，在前期丁•作屮尽量减少给异型材带来的内应力。3.2配方的介理调配3

4、.2.1抗冲改性剂的影响PVC-U异型材在加工使用过稈屮，要具有良好的抗冲击性，需加入抗冲改性剂加以改性处理。现在各个生产厂家以CPE改性的居多，但在应用CPE作为抗冲改性剂时须注意，随CPE加入量的增加，冲击强度虽有所增加，但拉伸强度、弯曲模量、弯曲强度和热变性温度会降低。这是由于CPE玻化温度和结晶度均较低，其离模膨胀率及收缩率也较大，随看CPE加入量的增大，会形成较大的凝胶区，产生较大内应力所至。据实际加丁•经验和实验经验认为，一般CPE在PVC-U异型材里的加入量为8〜10phr为宜。3.2.2复合热稳定剂的影响复合

5、热稳定剂是现今我们许多生产PVC-U异型材所常用的热稳定剂，在选用这种稳定剂时,除热稳定性保证的前提下，我们关心的是在应用小内外润滑是否平衡、分散性是否良好这两点重要问题。而这两点恰好是减少异型材内应力的手段z—。内外润滑的平衡以及分散性的良好是保证聚合物均匀敎化、制品尺寸稳定、物理性能优良的前提条件Z-0另外要说明一点的是复介热稳定剂的分散性，除指热稳定剂外，还指润滑剂的分散性。如果复介热稳定剂的内外润滑火衡，分散性不好，会使聚合物槊化不均匀，造成内M力增大，严重的还会引起熔体破裂等一系列影响制品质帚的问题。3.2.3填充

6、剂的影响在PVC-U异型材的加匸屮，轻质CaC03是我们常选用的填充剂，CaC03在聚合物屮分散的均匀稈度，也玄接影响到内应力残胡量的高低。一般而言，CaC03的加入，可限制PVC分了链间的运动，即限制了伸展大分了恢复卷曲这一运动，从而降低了离模膨胀率和加热麻尺寸变化率等进而控制了内应力的产工。那么，是否CaC03的加入量越多越好呢？也不尽然，据实验数据和制品综合性能來看CaC03的一般加入量为10phr左右。3.3合理的生产工艺3.3.1混料T艺的影响在PVC-U异型材加工屮混料分为热混和冷混。热混要注意混料温度、时间及加

7、料顺序等方曲，这些都盲接影响干混料的自流性、均匀性、表观密度等；冷混要注意十混料的温度、速度等,这些要影响到干混料的白流性、表观密度、肩期加工的热稳定性等。混料工艺设定的是否合理，真接影响到麻期加工的难易以及异型材的槊化程度、密实度等方而，也是带来内应力的因素。3.3.2挤出机加工温度的影响合理的挤出机加工温度能够使聚合物均匀、良好的犁化，挥发分和水份能够在挤出机机筒真空孔处及时排出，使制品有一个良好的密实度，减少熔体的离模膨胀率，使内应力的生成得以部分控制。一般情况下，在加工PVC-U异型材时选用锥形双螺杆挤出机进行生产，

8、在PVC-U这个挤出过程屮，温度控制有五个“局点”值得注意。一是挤出机真空排气孔前段，这时的聚合物是一个由未槊化向半頼化转变的过稈，这段的温控是占合理，可从挤出机真空孔处来观察，此时的聚合物应是无光泽、呈“棉絮状”且包覆在螺杆上为最佳；二是挤岀机真空排气孔的麻段,此时的聚合物由半册化向完全