如何提高PVC異型材表面光潔度
欄目：行業動態 發布時間：2021-06-01 15:53
隨著塑鋼門窗在我國的大力推廣應用，帶動了異型材行業的蓬勃發展。與此同時，隨著人們 對塑鋼門窗認識的不斷加深，更多的用戶在選擇產品時已不僅僅局限于能滿足使用要求，對...
隨著塑鋼門窗在我國的大力推廣應用，帶動了異型材行業的蓬勃發展。與此同時，隨著人們 對塑鋼門窗認識的不斷加深，更多的用戶在選擇產品時已不僅僅局限于能滿足使用要求，對 產品的外觀及表面質量的要求也變得越來越高。作為影響制品外 觀質量之一的表面光亮度 已成了評價產品質量及檔次的一個重要指標。特別是隨著近幾年來高速擠出的發展，制品表 面光亮度已越來越成為產品外觀質量的一個重要制約因素。而由于制品光亮度受生產過程中 中配方、原料、模具、工藝等多方面的影響，因而要想獲得較好的制品表面光亮度，必須綜 合各制約因素的影響;通過各方面的合理控制及保證，才能使制品表面具有較高的光亮度。
2 制品表面光亮度的影響因素
2.1 配方及原材料
合理的配方是保證聚氯乙烯加工性能獲得質量優異異型材的前提。由于PVC樹脂性能較差， 加工范圍較窄，成型條件極為苛刻，因而在配方中加入不同用量的穩定劑、改性劑、潤滑劑 、填充劑等助劑，使其性能適應加工及使用條件。而各種助劑的選用及含量，不僅關系到物 料的加工性能及物化性能，而且較終對產品的外觀質量保證有著極為重要的影響。比如，穩定劑能提高聚氯乙烯加工的熱穩定性，如果其在配方中的用量偏少就可能導致PVC加工過程 中受熱分解，從而使制品表面呈現淺波浪紋，影響制品的表面光亮度。配方中的加工改性劑 促進物料塑化、改善加工流動性的作用，如果其用量較低，物料的加工流動性變差，易產生 塑化不良而使制品表面粗糙、無光澤，降低了制品表面的光亮度。而配方中的潤滑劑的選擇 和配比特別是外潤滑的用量對制品的外觀影響更為明顯，由于與PVC的相容性較差，用量過 多不僅會在制品表面產生析出使表面變得粗糙出現條紋或云紋，而且過多的析出物粘附在模 具的型腔內壁從而會大大影響了制品表面的光亮度，這一影響在高速擠出生產時表現得尤為 明顯;而潤滑劑的用量不夠物料流動性變差、塑化不良，同樣也會使制品表面光亮度下降。 另外，某些廠家為提高型材表面的光亮度，還在配方中加入少量的熒光增白劑，但由于熒光 增白劑的分子結構所限，其在后期使用過程中一般會加速型材的老化，因此筆者認為不適合推廣。
原材料對制品外觀質量的影響亦不容忽視。制品表面出現的某些缺陷都會不同程度地影響到 表面光亮度，而這些缺陷的產生往往與原料的質量有關。如PVC的水分及揮發分的含量超標，就往往導致物料在加工過程產生過多的氣體不能完全排除而產生氣泡，影響了制品表面的 光澤性;填充劑CaCO3的表面一般要經過活性處理，以增加與聚合物的親合力，但如果其粒徑過大，活化度不夠，在制品表面分散不均勻，則同樣會使制品光澤性下降;配方中加人的抗沖改性劑殘留結晶度超10%時，則可能在加工過程中難以塑化而在制品表面上形成麻點，這都會使制品表面光亮度受到一定的影響。
為了避免以上的這些不良后果，我們采用無錫嘉弘塑料科技有限公司專業配方造粒生產的PVC粒料直接用于生產擠出型PVC型材，大大的提高了生產效率，降低了成本！
2.2 模具設計與制造
模具是制品成型的關鍵部件，因而模具的結構設計與加工精度對產品的表面光亮度有著直接的的影響。
2.2.1 機頭的流道結構設計
異型材機頭流道設計的一個重要原則就是要使機頭各流道部分的截面間隙的料流阻力平衡和 流量對稱，口模處橫斷面的物料流速一致。而由于中空異型材的特殊流動行為及斷面的復雜 性，實際口模截面各點的流速很難趨于一致，內筋的流速往往較外壁稍慢，這種流速的差異 加之在定型模冷卻速率的不同就導致了制品對應處往往產生一凹痕，從而在制品表面上形 成一“暗痕”。同時，內筋的厚度應盡量控制在不超過外壁厚的2/3，由于內筋的冷卻相對 外壁的滯后性而產生一定的后收縮從而會在制品的表面形成一“收縮痕”。不管是“暗痕” 還是“收縮痕”，都會使制品的表面看上去有一條 “不光亮帶”，從而影響了制品表面的 光亮度，這一點在高速擠出時顯得尤為明顯。
2.2.2 模具型腔表面精度
從口模出來的料坯經定型模的冷卻，吸附成型為具有相應形狀和尺寸的制品。同時通過 定型模的接觸摩擦使制品具有了一定的表面光澤，因此模具型腔表面的加工精度也決定了制 品表面的光亮度。一般來說，精加工完的型腔表面都要進行衍磨拋光處理，其表面粗糙度應 控制在Ra0.2mm以上。為進一步保證制品的表面光亮度，許多模具廠家對模具的材質選擇都 有較高的要求，并對模具的型腔進行表面電鍍處理，這一方面會相應提高制品表面的光亮度 ，另一方面也大大提高了模具的耐磨性，延長了模具使用壽命。
2.2.3 定型模的水氣路結構
定型模的水氣路設計要充分保證制品的均勻冷卻和吸附。而正是由于水氣的冷卻和吸附 才使制品與定型模型腔發生了接觸摩擦，因此制品冷卻得是否充分均勻，真空吸附力的大小 都將便制品與型腔的摩擦力發生變化，從而導致制品表面光澤性的不一。顯然，制品冷卻得越充分均勻，真空吸附力越大，制品表面光亮度越高。當然隨真空吸附力的增大，阻力也會 相應增加，這在生產中要適當控制。由于型坯剛離開口模時比較柔韌，光亮度較高，為盡可 能保留這種較高的光亮度，應使型坯進人定型模時盡快地發生冷卻、吸附。為此現有部分模 具廠家在定型模設計時，為提高型材使用的可見面亮度，在定型模的人口處預設了一寬10mm 的“亮度保持板”，其上設有單獨的水氣路。實踐證明，這對提高制品表面光亮度有一定的作用。
2.2.4 定型模(水箱)應變量的設計
為使型腔面與型坯的流動變化狀態相吻合，保證制品表面的平整度，模具廠家在設計定 型模(水箱)時一般在模板上設有一定的應變量，其應變量所對應的圓弧面如何與型坯的實際 流動狀態相一致，便成為設計定型模的關鍵。圓弧的大小、形狀設計的不當，就會導致型坯 各部分與定型模(水箱)的接觸摩擦不一樣，從而使制品接觸摩擦較大處表面亮度較高，而摩 擦較輕處對應部分就會發暗，嚴重時甚至出現表面凹凸不平現象，使制品表面光亮度明暗不一。
2.3 擠出工藝
擠出工藝是影響制品塑化的一個重要因素，而物料的塑化度又直接影響了制品表面的光 亮度。工藝溫度偏低，物料塑化不良，制品表面粗糙、發暗;反之，工藝溫度偏高，物料產 生過塑化甚至發生分解，制品表面產生無光澤的(淺)**相。擠出速度及壓力一般受設備與模具的影響較大，不同的擠出速度往往需對工藝溫度作出相應的調整，否則，速度過慢，物 料因在螺筒內停留時間較長而發生分解，同樣會使制品表面呈現**相;速度過快，又會因 物料內部產生過多的剪切摩擦熱不能及時排出而使制品表面產生氣泡。因此在生產過程中，工藝溫度、擠出速度及壓力的合理設置與調整是保證物料塑化良好，從而獲得質量優異具有 光滑細膩表面的一個關鍵。擠出機的工藝溫度通常分為機身溫度與模具溫度二個部分。實際 生產過程中，一般根據物料的塑化狀況及制品的內外表面光亮度來調整相應的溫度。模具溫 度的高低對制品的外觀質量影響較大，適當提高口模溫度有利于提高制品的表面光亮度。因 此，在國外高速擠出的模具加熱區一般都將口模出口前的成形段單獨設立一加熱系統，目的 就是提高出口時的物料溫度，使物料的外觀更加光滑、細膩，增加制品表面光亮度。
3 提高制品表面光亮度的途徑
3.1 優化配方設計，保證原材料質量
穩定劑、加工改性劑等助劑在配方中的配比要保證PVC良好的熱穩定性、加工流動性;潤滑 劑(特別是外潤滑劑)的用量要合理，以盡可能地減少擠出過程中的析出現象，保證物料良好 的塑化狀態。對原材料的質量要嚴格把關，建議盡可能地選擇規模較大、設備完善、質量穩 定的廠家進貨，并在原料進廠后進行人廠檢驗。
3.2 從模具設計和制造方面保證制品表面光亮度
機頭的流道結構設計應盡可能地保證口模截面處各部分的物料流速一致，內筋的速度不能與 外壁相差過大(一般不超過15%)，并且厚度不宜超過外壁厚的2/3;模具的型腔表面要達到足 夠的加工精度，表面粗糙度一般要在Ra0.2mm以上，建議對定型模表面進行電鍍處理;定 型模的水氣路結構設計要保證冷卻充分、均勻，吸附力足夠，并可在定型模入口處設置“亮 度保持板”，以提高型材使用可見面的亮度;定型模應變量的設計應盡可能地與物料的流變 狀態及生產速度相吻合。
3.3 合理調整擠出工藝，提高制品表面光亮度
實際生產過程中，根據物料的塑化狀態合埋地調整工藝溫度、速度及壓力，保證物料的 良好塑化，并在此基礎上適當提高口模溫度。如果在口模成形段出口處設一單獨加熱區(一 般長約10mm)來獨立控制溫度，則對提高制品表面光亮度會更加有利。
無錫嘉弘塑料科技有限公司擁有近30年的PVC粒料的研發、造粒生產經驗。專業技術服務團隊可為客戶提供一站式系統解決方案。如想了解更多關于產品的信息，歡迎登錄我們的官網∶hnqtfy.cn，咨詢在線客服或撥打熱線。固話：0510-68755207 手機：15190220696，我們將竭誠為您服務。
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2 制品表面光亮度的影響因素
2.1 配方及原材料
合理的配方是保證聚氯乙烯加工性能獲得質量優異異型材的前提。由于PVC樹脂性能較差， 加工范圍較窄，成型條件極為苛刻，因而在配方中加入不同用量的穩定劑、改性劑、潤滑劑 、填充劑等助劑，使其性能適應加工及使用條件。而各種助劑的選用及含量，不僅關系到物 料的加工性能及物化性能，而且較終對產品的外觀質量保證有著極為重要的影響。比如，穩定劑能提高聚氯乙烯加工的熱穩定性，如果其在配方中的用量偏少就可能導致PVC加工過程 中受熱分解，從而使制品表面呈現淺波浪紋，影響制品的表面光亮度。配方中的加工改性劑 促進物料塑化、改善加工流動性的作用，如果其用量較低，物料的加工流動性變差，易產生 塑化不良而使制品表面粗糙、無光澤，降低了制品表面的光亮度。而配方中的潤滑劑的選擇 和配比特別是外潤滑的用量對制品的外觀影響更為明顯，由于與PVC的相容性較差，用量過 多不僅會在制品表面產生析出使表面變得粗糙出現條紋或云紋，而且過多的析出物粘附在模 具的型腔內壁從而會大大影響了制品表面的光亮度，這一影響在高速擠出生產時表現得尤為 明顯;而潤滑劑的用量不夠物料流動性變差、塑化不良，同樣也會使制品表面光亮度下降。 另外，某些廠家為提高型材表面的光亮度，還在配方中加入少量的熒光增白劑，但由于熒光 增白劑的分子結構所限，其在后期使用過程中一般會加速型材的老化，因此筆者認為不適合推廣。
原材料對制品外觀質量的影響亦不容忽視。制品表面出現的某些缺陷都會不同程度地影響到 表面光亮度，而這些缺陷的產生往往與原料的質量有關。如PVC的水分及揮發分的含量超標，就往往導致物料在加工過程產生過多的氣體不能完全排除而產生氣泡，影響了制品表面的 光澤性;填充劑CaCO3的表面一般要經過活性處理，以增加與聚合物的親合力，但如果其粒徑過大，活化度不夠，在制品表面分散不均勻，則同樣會使制品光澤性下降;配方中加人的抗沖改性劑殘留結晶度超10%時，則可能在加工過程中難以塑化而在制品表面上形成麻點，這都會使制品表面光亮度受到一定的影響。
為了避免以上的這些不良后果，我們采用無錫嘉弘塑料科技有限公司專業配方造粒生產的PVC粒料直接用于生產擠出型PVC型材，大大的提高了生產效率，降低了成本！
2.2 模具設計與制造
模具是制品成型的關鍵部件，因而模具的結構設計與加工精度對產品的表面光亮度有著直接的的影響。
2.2.1 機頭的流道結構設計
異型材機頭流道設計的一個重要原則就是要使機頭各流道部分的截面間隙的料流阻力平衡和 流量對稱，口模處橫斷面的物料流速一致。而由于中空異型材的特殊流動行為及斷面的復雜 性，實際口模截面各點的流速很難趨于一致，內筋的流速往往較外壁稍慢，這種流速的差異 加之在定型模冷卻速率的不同就導致了制品對應處往往產生一凹痕，從而在制品表面上形 成一“暗痕”。同時，內筋的厚度應盡量控制在不超過外壁厚的2/3，由于內筋的冷卻相對 外壁的滯后性而產生一定的后收縮從而會在制品的表面形成一“收縮痕”。不管是“暗痕” 還是“收縮痕”，都會使制品的表面看上去有一條 “不光亮帶”，從而影響了制品表面的 光亮度，這一點在高速擠出時顯得尤為明顯。
2.2.2 模具型腔表面精度
從口模出來的料坯經定型模的冷卻，吸附成型為具有相應形狀和尺寸的制品。同時通過 定型模的接觸摩擦使制品具有了一定的表面光澤，因此模具型腔表面的加工精度也決定了制 品表面的光亮度。一般來說，精加工完的型腔表面都要進行衍磨拋光處理，其表面粗糙度應 控制在Ra0.2mm以上。為進一步保證制品的表面光亮度，許多模具廠家對模具的材質選擇都 有較高的要求，并對模具的型腔進行表面電鍍處理，這一方面會相應提高制品表面的光亮度 ，另一方面也大大提高了模具的耐磨性，延長了模具使用壽命。
2.2.3 定型模的水氣路結構
定型模的水氣路設計要充分保證制品的均勻冷卻和吸附。而正是由于水氣的冷卻和吸附 才使制品與定型模型腔發生了接觸摩擦，因此制品冷卻得是否充分均勻，真空吸附力的大小 都將便制品與型腔的摩擦力發生變化，從而導致制品表面光澤性的不一。顯然，制品冷卻得越充分均勻，真空吸附力越大，制品表面光亮度越高。當然隨真空吸附力的增大，阻力也會 相應增加，這在生產中要適當控制。由于型坯剛離開口模時比較柔韌，光亮度較高，為盡可 能保留這種較高的光亮度，應使型坯進人定型模時盡快地發生冷卻、吸附。為此現有部分模 具廠家在定型模設計時，為提高型材使用的可見面亮度，在定型模的人口處預設了一寬10mm 的“亮度保持板”，其上設有單獨的水氣路。實踐證明，這對提高制品表面光亮度有一定的作用。
2.2.4 定型模(水箱)應變量的設計
為使型腔面與型坯的流動變化狀態相吻合，保證制品表面的平整度，模具廠家在設計定 型模(水箱)時一般在模板上設有一定的應變量，其應變量所對應的圓弧面如何與型坯的實際 流動狀態相一致，便成為設計定型模的關鍵。圓弧的大小、形狀設計的不當，就會導致型坯 各部分與定型模(水箱)的接觸摩擦不一樣，從而使制品接觸摩擦較大處表面亮度較高，而摩 擦較輕處對應部分就會發暗，嚴重時甚至出現表面凹凸不平現象，使制品表面光亮度明暗不一。
2.3 擠出工藝
擠出工藝是影響制品塑化的一個重要因素，而物料的塑化度又直接影響了制品表面的光 亮度。工藝溫度偏低，物料塑化不良，制品表面粗糙、發暗;反之，工藝溫度偏高，物料產 生過塑化甚至發生分解，制品表面產生無光澤的(淺)**相。擠出速度及壓力一般受設備與模具的影響較大，不同的擠出速度往往需對工藝溫度作出相應的調整，否則，速度過慢，物 料因在螺筒內停留時間較長而發生分解，同樣會使制品表面呈現**相;速度過快，又會因 物料內部產生過多的剪切摩擦熱不能及時排出而使制品表面產生氣泡。因此在生產過程中，工藝溫度、擠出速度及壓力的合理設置與調整是保證物料塑化良好，從而獲得質量優異具有 光滑細膩表面的一個關鍵。擠出機的工藝溫度通常分為機身溫度與模具溫度二個部分。實際 生產過程中，一般根據物料的塑化狀況及制品的內外表面光亮度來調整相應的溫度。模具溫 度的高低對制品的外觀質量影響較大，適當提高口模溫度有利于提高制品的表面光亮度。因 此，在國外高速擠出的模具加熱區一般都將口模出口前的成形段單獨設立一加熱系統，目的 就是提高出口時的物料溫度，使物料的外觀更加光滑、細膩，增加制品表面光亮度。
3 提高制品表面光亮度的途徑
3.1 優化配方設計，保證原材料質量
穩定劑、加工改性劑等助劑在配方中的配比要保證PVC良好的熱穩定性、加工流動性;潤滑 劑(特別是外潤滑劑)的用量要合理，以盡可能地減少擠出過程中的析出現象，保證物料良好 的塑化狀態。對原材料的質量要嚴格把關，建議盡可能地選擇規模較大、設備完善、質量穩 定的廠家進貨，并在原料進廠后進行人廠檢驗。
3.2 從模具設計和制造方面保證制品表面光亮度
機頭的流道結構設計應盡可能地保證口模截面處各部分的物料流速一致，內筋的速度不能與 外壁相差過大(一般不超過15%)，并且厚度不宜超過外壁厚的2/3;模具的型腔表面要達到足 夠的加工精度，表面粗糙度一般要在Ra0.2mm以上，建議對定型模表面進行電鍍處理;定 型模的水氣路結構設計要保證冷卻充分、均勻，吸附力足夠，并可在定型模入口處設置“亮 度保持板”，以提高型材使用可見面的亮度;定型模應變量的設計應盡可能地與物料的流變 狀態及生產速度相吻合。
3.3 合理調整擠出工藝，提高制品表面光亮度
實際生產過程中，根據物料的塑化狀態合埋地調整工藝溫度、速度及壓力，保證物料的 良好塑化，并在此基礎上適當提高口模溫度。如果在口模成形段出口處設一單獨加熱區(一 般長約10mm)來獨立控制溫度，則對提高制品表面光亮度會更加有利。
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