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ASA共挤PVC-U彩色型材彩层厚度研究
点击:327 日期:2017/11/27 11:22:10

摘要:论述了门、窗用未增塑聚氯乙烯(PVC-U)彩色型材,在不同共挤层厚度下对ASA共挤型材的加热尺寸变化率、抗拉伸冲击强度、焊角强度、耐候性、低温落锤理化性能的影响。
        ASA共挤型材PVC-U彩色型材,在生产中共挤厚度可以在较大范围内调整[1,2],很多人对共挤厚度的控制存在较大的顾虑,担心彩层厚度较薄或较厚会影响型材的理化性能和成本有效控制。为此,笔者采用了不同颜色的ASA共挤料在同一设备模具上、相同工艺条件下进行实验,以观察其对材料性能的影响。
1 实验方法和条件
1.1 生产设备
        65锥形双螺杆挤出机、45单螺杆共挤机、直结式料斗干燥机。
1.2 检测设备
        QUV加速老化试验机、电热鼓风干燥箱、高低温交变试验箱、落锤试验机、拉伸冲击试验机、角强度测定仪。
1.3 参考标准
        实验方法及标准参照GB/T 8814—2004。
1.4 原料选择
        因模具共挤流道尺寸精度存在一定偏差[3],当彩层厚度低于0.1mm时,共挤彩面会易出现局部露白现象,因此,将ASA厚度实验范围设定为≥0.1mm以上,并取A(咖啡色)、B(黑色)、C(灰色)、D(黄色)4种颜色ASA进行实验。
2 共挤厚度对型材理化性能的影响
2.1 不同颜色和厚度的ASA对于加热后尺寸变化率影响
        图1可以看出,随着ASA彩层厚度的增大,其尺寸变化率呈现轻微上升趋势[4],但总体无明显差异。


2.2 不同颜色和厚度的ASA对于型材抗拉伸冲击强度影响
        由图2可以看出,随着ASA彩层厚度的增大,其抗拉伸冲击强度呈下降趋势,尤其是在彩层厚度大于0.2mm时,其抗拉冲强度迅速下降,低于国标值要求(600kJ/m2)。


2.3 焊角处ASA厚度对于型材焊角强度的影响
        通过大量的挤出工艺和门窗加工试验,发现彩色型材焊角开裂基本都是因为个互焊型材的皮条口处开始。型材皮条口处ASA包覆以及挤出厚度会直接影响焊角开裂的程度。以88三轨框产品为例,图3为模具修复前,拐角处ASA 彩层厚度达到0.5~1.0mm,图4为模具修复后,拐角处ASA彩层厚度为0.1~0.2mm。在相同设备、工艺条件下进行实验与检测,检测结果如表1所示。
从以上实验结果中可以看出,型材焊角焊接处ASA彩层厚度对焊角值影响较大,我们依照同样的办法在其他模具上也进行了模具修复与调整,调整结果与实验结果相符,型材焊角值得到明显提升。


2.4 不同颜色和厚度的ASA对于型材耐候性的影响
        实验情况:取用A和B两种颜色的ASA,对比不同彩层厚度下(0.1mm与0.3mm)的颜色差异。
由以上两组数据可以看出,△E 值均维持在0.15~0.25之间,耐老化实验前后颜色值并无明显变化[5],说明共挤面耐老化性能与彩层厚度的薄厚并无必然联系。


2.5 不同颜色和厚度的ASA对于型材低温落锤的影响
        取4种颜色ASA,彩层厚度分别取0.1mm、0.2mm、0.3mm,各10组样品依照GB/T 8814—2004标准,对不同彩层厚度的型材产品进行了低温落锤实验,结果如下:
        实验条件:采取国家Ⅱ类标准,落锤高度1.5m,取样20cm×10个。
        从以上实验结果可以看出,随着彩层厚度的增加,落锤破碎个数也依次递增,其低温抗冲击性能也随之下降。
3 结 论
        a.在满足国家标准的前提下(共挤层厚度≥0.15mm,无漏白点),增加ASA共挤厚度不会使产品耐老化性得到明显提高。
        b.随着ASA共挤层厚度的提高,型材产品尺寸变化率有轻微下降趋势。
        c.随ASA共挤层厚度的增加,型材产品抗拉伸冲击强度、焊角强度以及低温落锤均呈不同程度的下降趋势。 

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