淺談塑鋼門窗質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構，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，生產能耗低，還具有可循環、再生使用等優勢，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用中還存在一些問題，主要原因是其產品本身質量存在令用戶難以接受的問題。影響塑鋼質量的因素主要有原材料，生產工藝等，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。分子量分布窄，加工性能和制品性能都較均一，材料力學性能較高;分子量分布寬，則表明聚合物中存在一定數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品尺寸的穩定性和降低成本。當碳酸鈣用量較少時，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，一般可采用硬質酸鈉或偶聯劑，對其表面進行處理，從而可以適當增加填料用量，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 生產工藝影響

1.2.1 混料設備及擠出設備

好的混料設備和擠出設備是獲得高沖擊強度的關鍵，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，還需要擠出設備具有良好的塑化、混煉能力，螺桿設計必須合理、要有排氣裝置，把原料中夾雜的揮發份抽出，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，主要表現在熔體壓力和消除材料的內應力上。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。其次通過口模設計，盡量消除高速擠出所帶來的內應力，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應力，從而影響沖擊強度。

2 改進措施

2.1 原材料優良及配方合理

提高型材的質量是塑鋼門窗的質量得以保證的關鍵因素，各生產廠家應嚴格按照國家標準組織生產，型材生產時各種原料組分嚴格按配方要求控制，不能偷工減料。同時要制定PVC異型材工藝技術規范，對各工序的設備、模具、用料，工藝參數，操作要點、檢驗方法質量要求和原始記錄都作出明確的規定，使之規范化［2］。另外還應對原料，設備和工況對工藝穩定性可能產生的影響和處理措施要做出指導性規定，嚴格確保型材的壁厚能夠達到國家標準要求。

2.2 擠出工藝及設備模具正確設定及操作

擠出機螺桿轉速應控制在合理的范圍內，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。主螺桿轉速與進料螺桿的配比，應以饑餓式進樣、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一定要達到0.004MPa以上，這樣才能充分地把殘留在物料中的揮發性氣體抽走，防止型材表面和內部出現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，口模溫度不應過高，過高的口模溫度會使物料產生較大的離模膨脹，較大的冷卻收縮率易使型材產生應力集中而降低型材的沖擊強度［3］。

調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晶，從而使型材的抗沖擊性能受到影響。

2.3 提高拼裝質量

塑鋼門窗是型材經過切割、焊接、修正后拼裝而成的，拼裝質量在于設備的先進程度，塑鋼門窗廠家應嚴格按照拼裝工藝要求、工藝參數組織生產，嚴格控制焊機溫度焊接壓力和時間。焊接后再加以修整，保證外觀質量。

2.4 設計合理

建筑設計時須根據使用功能要求，結合本地氣候特點，確定抗風壓強度、空氣滲透量、雨水滲透量的性能指標，以選定塑鋼門窗系列。塑鋼門窗選型時首先需滿足設計要求，國家標準及性能要求，確保工程質量。

2.5 加強質量檢查監督

塑鋼門窗加工，制作完成以后，應該經檢測部門進行技術檢驗，并出具檢驗報告。確保產品質量，為將質量問題消除在施工前，首先應檢查塑鋼門窗制品的質量，檢查設計提供的性能指標值是否符合規范要求，檢查送檢產品與實際應用產品是否一致。檢查產品的加工質量和安裝質量，應符合有關要求。

3 結束語

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、設備、模具、工藝等。因此，我們必須重視生產中每一個環節，包括來料、生產加工、質量監督和包裝出貨等，這樣才能提高產品質量，推廣產品的應用。

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