浅谈塑钢门窗质量的影响因素及改进措施

郭 燕，徐艳燕

(1.黎川县交通运输局，江西 黎川 344600;2.南昌市公路管理局湾里分局，江西 南昌 330000)

前言

塑钢门窗为多腔式结构，具有良好的保温隔热性能、耐腐蚀性能、气密性、水密性，且加工方便，生产能耗低，还具有可循环、再生使用等优势，是比较理想的门窗材料。2009年，塑钢门窗市场占有率50%。但塑钢门窗在实际推广应用中还存在一些问题，主要原因是其产品本身质量存在令用户难以接受的问题。影响塑钢质量的因素主要有原材料，生产工艺等，本文主要针对这些因素加以分析并提出改善措施。

1 影响塑钢门窗质量的因素

1.1 原材料影响

1.1.1 PVC树脂分子量及其分布

PVC树脂分子量及其分布会影响低温落锤冲击性能。生产PVC型材所用的树脂聚合度为1000左右，一般而言，树脂的聚合度越大，材料的机械性能越高，耐高低温性越好。对于低温冲击性来说，希望采用高分子量的树脂，但因其加工比较困难，所以选择的树脂，聚合度不能太大。树脂的分子量分布也是选择树脂的一个重要指标。分子量分布窄，加工性能和制品性能都较均一，材料力学性能较高;分子量分布宽，则表明聚合物中存在一定数量的偏低或偏高分子量的部分，偏低部分会影响冲击强度，偏高部分会造成塑化不均匀，使材料不能形成连续的均相体系，固也降低冲击强度［1］。

1.1.2 填充料碳酸钙

碳酸钙的用量及颗粒大小对PVC型材冲击有着较大的影响。加入碳酸钙可增加产品尺寸的稳定性和降低成本。当碳酸钙用量较少时，还会起到一定的补强作用。但由于一般PVC中的碳酸钙为无机相，与PVC的相容性差，如果为了追求降低成本而一味地增加碳酸钙用量，则材料的冲击强度会急剧下降。为了增加与PVC的相容性，一般可采用硬质酸钠或偶联剂，对其表面进行处理，从而可以适当增加填料用量，保障对冲击强度不会有太大的影响。另外碳酸钙的粒径越小，就越容易填充到PVC粒子内部，有利于提高材料的冲击强度。

1.1.3 润滑剂

在PVC配方体系，润滑剂的选择和添加量也直接影响冲击强度。内润滑剂与PVC粒子的相容性较好，如硬脂酸单甘油酯;外润滑剂与PVC粒子的相容性差，加工时容易从PVC体系中析出，形成界面润滑，如聚乙烯蜡、石蜡等。不管何种润滑剂，过量都会造成型材的冲击强度下降。尤其是像聚乙烯蜡对冲击强度的影响特别大。

1.2 生产工艺影响

1.2.1 混料设备及挤出设备

好的混料设备和挤出设备是获得高冲击强度的关键，原料与助剂混合的均匀程度、共混料表观密度的大小，都会对冲击强度造成很大的影响。PVC型材要想获得良好的冲击强度，还需要挤出设备具有良好的塑化、混炼能力，螺杆设计必须合理、要有排气装置，把原料中夹杂的挥发份抽出，以免夹在型材中形成微气孔，影响冲击强度。同时，还要有螺杆冷却装置。因为物料在均化段受进一步压缩、强烈剪切，会产生多余的热量，如果不及时把这部分热量带走，就会使型材断面有气泡，降低型材的密实度，导致冲击强度下降。

1.2.2 模具

模具对低温冲击性能的影响，主要表现在熔体压力和消除材料的内应力上。较高的熔体分子，能使型材的密实度增加，使体系中微观分子间距离减小、相互作用强烈，从而保证较高的冲击强度。其次通过口模设计，尽量消除高速挤出所带来的内应力，从冷却方式来说，要使型材尽量冷却均匀，如果型材各点的冷却速率差别太大，会由于温度梯度的不同造成温度内应力，从而影响冲击强度。

2 改进措施

2.1 原材料优良及配方合理

提高型材的质量是塑钢门窗的质量得以保证的关键因素，各生产厂家应严格按照国家标准组织生产，型材生产时各种原料组分严格按配方要求控制，不能偷工减料。同时要制定PVC异型材工艺技术规范，对各工序的设备、模具、用料，工艺参数，操作要点、检验方法质量要求和原始记录都作出明确的规定，使之规范化［2］。另外还应对原料，设备和工况对工艺稳定性可能产生的影响和处理措施要做出指导性规定，严格确保型材的壁厚能够达到国家标准要求。

2.2 挤出工艺及设备模具正确设定及操作

挤出机螺杆转速应控制在合理的范围内，否则物料的塑化、膨胀率将直接受到影响，低温冲击性能降低。主螺杆转速与进料螺杆的配比，应以饥饿式进样、不吸料为原则。这样螺杆的剪切速度增大，物料在螺筒、螺槽中的停留时间变长，物料分子链充分松弛，经口模后会更加密实。螺杆扭矩控制在较高范围为宜，可保证合理的机头压力，使型材具有密实性。主机的真空排气系统一定要达到0.004MPa以上，这样才能充分地把残留在物料中的挥发性气体抽走，防止型材表面和内部出现空隙和气泡等而影响异型材低温冲击性能。挤出机熔体温度控制在180～190℃较好，口模温度不应过高，过高的口模温度会使物料产生较大的离模膨胀，较大的冷却收缩率易使型材产生应力集中而降低型材的冲击强度［3］。

调整好挤出速度和牵引速度，保证合理的牵伸比。牵伸比过大或过小都不利于分子链的拉伸取向和结晶，从而使型材的抗冲击性能受到影响。

2.3 提高拼装质量

塑钢门窗是型材经过切割、焊接、修正后拼装而成的，拼装质量在于设备的先进程度，塑钢门窗厂家应严格按照拼装工艺要求、工艺参数组织生产，严格控制焊机温度焊接压力和时间。焊接后再加以修整，保证外观质量。

2.4 设计合理

建筑设计时须根据使用功能要求，结合本地气候特点，确定抗风压强度、空气渗透量、雨水渗透量的性能指标，以选定塑钢门窗系列。塑钢门窗选型时首先需满足设计要求，国家标准及性能要求，确保工程质量。

2.5 加强质量检查监督

塑钢门窗加工，制作完成以后，应该经检测部门进行技术检验，并出具检验报告。确保产品质量，为将质量问题消除在施工前，首先应检查塑钢门窗制品的质量，检查设计提供的性能指标值是否符合规范要求，检查送检产品与实际应用产品是否一致。检查产品的加工质量和安装质量，应符合有关要求。

3 结束语

通过以上探讨，我们可以看出影响塑钢门窗的主要因素有原料、配方、设备、模具、工艺等。因此，我们必须重视生产中每一个环节，包括来料、生产加工、质量监督和包装出货等，这样才能提高产品质量，推广产品的应用。

［1］王善良.门窗用PVC异型材主要性能极其影响因素［J］.新型建筑材料，2002(5):17－19.

［2］张文渊.塑钢门窗的质量问题及改进措施［J］.工程塑料应用，2001，29(2):29 －31.