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        　中國門窗＆配套材料網(wǎng) >> 行業(yè)新聞 >> 正文
    
    
      
    
        
    彩板與塑鋼門窗密封條的材質(zhì)優(yōu)化分析
              
    
              
    
                來源:中國門窗&配套材料網(wǎng)  　作者:*  　日期:2009-7-15
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          一、彩板門窗與塑鋼門窗密封條對材質(zhì)的要求
    
      在GB12002-89中規(guī)定了密封條系列公差及質(zhì)量。該標準適用于安裝玻璃和框扇間 用的改性聚氯乙烯(PVC)或橡膠彈性密封條，并對密封條材質(zhì)的物理性能作出明確規(guī)定。
    
在該標準中，對安裝玻璃用密
    		
              
    
                
    
                        一、彩板門窗與塑鋼門窗密封條對材質(zhì)的要求
    
      在GB12002-89中規(guī)定了密封條系列公差及質(zhì)量。該標準適用于安裝玻璃和框扇間 用的改性聚氯乙烯(PVC)或橡膠彈性密封條，并對密封條材質(zhì)的物理性能作出明確規(guī)定。
    
在該標準中，對安裝玻璃用密封條和框扇間用密封條的材質(zhì)要求幾乎沒有區(qū)別。但二者的 低層與中層建筑用密封條(代號Ⅰ)和高層與寒冷地區(qū)建筑用密封條(代號Ⅱ)的某些技術指標 是有一定區(qū)別的。如硬度(Ⅰ)稍高于(Ⅱ)；100％定伸強度，(Ⅰ)比(Ⅱ)高1.OMPa；拉伸斷 裂強度，(Ⅰ)比(Ⅱ)低于2.5MPa；脆性溫度，(Ⅰ)比(Ⅱ)高10℃。
    
      二、原材料的選擇
    
      從高分子材料設計角度考慮，采用橡膠與PVC樹脂共混的技術路線生產(chǎn)橡塑彩板門窗與塑料 密封條無疑是較理想的方案，其優(yōu)點是生產(chǎn)過程簡單、適用面廣，品質(zhì)容易控制、性能好， 配方可調(diào)性強、成本適中。
    
      適用于彩板門窗與塑料門窗密封條的原材料有以下七個方面：
    
      1PVC樹脂
    
      它是密封條的主體材料，可占全部材料的65％-75％從密封條的使用條件及使用壽 命考慮， 應選用平均分子量較高的懸浮聚合樹脂，以確保產(chǎn)品有足夠的拉伸性能和優(yōu)良的彈性。但隨 著PVC樹脂平均分子量的增高，樹脂的加工流動性變差。因此，在選用懸浮法PVC樹脂時，要 綜合考慮制品性能與加工性能兩個方面的因素。

    
      2橡膠增韌組成
    
      它是與PVC樹脂共混的彈性材料，通常占全部材料的10％-15％，根據(jù)聚合物共混原理，要選 用與PVC樹脂溶解度參數(shù)相近的膠種或彈性體、如丁晴橡膠(粉狀膠粉)、氯丁橡膠、聚氨酯 及ELVALOY即E-VA-CO(乙烯-醋酸乙烯-極性單體的三元共聚物)等，這些橡膠或彈言體被加入 PVC樹脂中之后，不僅賦予密封條良好的彈性，還可起到PVC永久性增塑劑的作用，所以在成 本允許情況下，可考慮增加橡膠組成的含量。在橡膠增韌組分中還要加入防老劑等助劑，以 保證產(chǎn)品有足夠的使用年限。 

    
      3熱穩(wěn)定體系
    
      PVC樹脂是熱敏性樹脂，其熱穩(wěn)定性很差，如將PVC樹脂升至100℃時，即會產(chǎn)生分解，超過1 50℃時，分解更快，產(chǎn)生大量氯化氫氣體。該樹脂的分解溫度低于其加工時的流動溫度(170 ℃ 左右)這樣是無法加工的。為此，需要在配方設計時考慮加入足夠的、有效的熱穩(wěn)定劑。其 特點是均可吸收氯化氫，因而稱其為氯化氫的接受體，通常用的有金屬皂類和鉛鹽熱穩(wěn)定劑 。前 者如硬脂酸鈣、硬脂酸鉛等。后者如二鹽基磷酸鉛、三鹽基硫酸鉛等。因為各熱穩(wěn)定劑之間 有一定協(xié)同效應，所以應相互匹配使用，即可收到可靠的熱穩(wěn)定效果，又可盡量減少其用量 而降低成本。通常其總量約占PVC樹脂的5％-7％。
    
      4增塑體系
    
      PVC樹脂是一種極性很強的聚合物，其分子鏈之間作用力很大，不加增塑劑的PVC材料是缺乏 彈性和柔韌性的。在PVC樹脂中加入適量的增塑劑可以削弱PVC大分子間的作用力，降低PVC 材料的玻璃化溫度，使材料呈現(xiàn)較好的彈性。同時，由于加入增塑劑還可以降低其熔體粘度 ，從而可使加工性能得到改善。當然也可降低其塑化溫度。
    
      生產(chǎn)密封條選用增塑劑應考慮的原則是：
    
      (1)注意選用能增加密封條耐久性的增塑劑，盡量少用或不用易遷移的增塑劑，如鄰苯二甲 酸二丁酯(DBP)等。
    
      (2)注意避免或減少產(chǎn)品表面的污染性。
    
      (3)在選用的幾種增塑劑之間就應有良好的協(xié)同效應。當確定增塑劑用量時，還應考慮填充 料的品種及其含量，因為它們對密封條的硬度、拉斷伸長率、壓縮永久變 形及脆性溫度等技術指標都有直接影響，所以應綜合權(quán)衡。
    
      用于密封條的常規(guī)增塑劑有鄰苯二甲酸二辛酯(DOP)、癸二酸二辛酯(DOS)等，后者適用高層 和寒帶建筑密封條。
    
      5潤滑體系
    
      就PVC樹脂而言，所用的潤滑劑和增塑劑可視為同一類物質(zhì)，不同的是潤滑劑的極性弱，碳 鏈 較長，因而其相容性比增塑劑明顯降低，只有少量的潤滑劑分子能像增塑劑那樣插入PVC分 子鏈之間，在一定程度上削弱了分子鏈之間的引力，使各分子鏈在變形時容易滑動，這就是 PVC樹脂中的內(nèi)部潤滑。
    
      當潤滑劑附著在熔融樹脂表面及成型設備表面而形成潤滑劑分子層時，從而形成了潤滑界面 ，結(jié)果降低了物料與加工設備之間的摩擦，這便是PVC加工過程中的外部潤滑。
    
上述兩種潤滑類型很難嚴格區(qū)分，通常是以某一潤滑為主，對另一類潤滑也兼而有之。
    
選擇密封條用潤滑劑需要考慮的要點是：
    
      (1)因密封條是擠出成型，應側(cè)重內(nèi)部潤滑，并要兼顧初期、中期及后期潤滑性的均衡。
    
      (2)應防止密封條表面噴霜、顏色漂移等。
    
      (3)某些潤滑劑對密封條表面光澤有一定影響，所以應選用多種潤滑劑構(gòu)成的潤滑體系。
    
      適用的潤滑劑有：石蠟、硬脂酸、金屬皂類及脂肪酸酰胺等。
    
      6著色體系
    
      橡塑密封條所用原料在加工前需要拌入顏料，而有時顏料要用兩種或多種配合，并加入適量 的顏料分散劑，所以在密封條生產(chǎn)配料時也必須考慮不可缺少的著色體系。
    
      著色體系在密封條中有以下作用：
    
      (1)提高密封條耐候性，尤其用碳黑生產(chǎn)黑色密封條會產(chǎn)生足夠的耐候性。
    
      (2)使密封條便于識別、分類。
    
      (3)使密封條外表美觀，與整體建筑協(xié)調(diào)。
    
      可用于密封條的顏色通常有：色素碳黑、鈦白、鈦黃、鐵紅、群青、鈷綠等無毒安全顏料。 
    
      7填充體系
    
      在設計密封條生產(chǎn)配方時，加入填料可產(chǎn)生以下作用：
    
      (1)提高密封條尺寸穩(wěn)定性、耐熱性、耐候性并具有一定補強作用。
    
      (2)調(diào)節(jié)密封條材質(zhì)的硬度、熱失重、拉伸性〖HJ*4/9〗能等。
    
      (3)調(diào)節(jié)熔體流動性能及其擠出加工性能。
    
      (4)降低材料成本。
    
      當選用填充料的時應注意：
    
      (1)在PVC及橡膠材料中的分散性有時為提高填充的分散性及增加填料與樹脂的鍵合作用，而 對填料進行活化處理。
    
      (2)增塑劑的耗用量。
    
      (3)對熱和光的穩(wěn)定性。
    
      (4)色調(diào)及光澤。
    
      (5)對加工性能的影響。
    
      可在橡塑密封條中加入的填料種類、規(guī)格繁多，如碳酸鈣、碳黑、白碳黑、陶土、滑石粉、 高嶺土等，均可考慮選用。
    
      三、橡塑密封條配方的優(yōu)化設計
    
      當制訂配方時，首先應分析國家標準GB12002-89對密封條材質(zhì)的各項技術要求，確定主體材 料(聚合物)及輔助材料(和類助劑及填充料)的種類，然后確定配方中的常量因子和變量因子 。通常把PVC樹脂定為100(重量份數(shù)，常量)隨之其熱穩(wěn)定體系、潤滑體系以及著色體也可相 應確定(常量)其余橡膠增韌體系、增塑體系、填充體系對密封條材質(zhì)性能都有較敏感的影響 ，所以把它們都認為變量因子。
    
      較為方便的是采用正交設計的優(yōu)化方法，分別排列出各變量因子對密封條各技術指標影響的 敏感順序。在進行優(yōu)化篩選時，需要注意各原料間的協(xié)同效應和對抗效應，所以進行正交設 計過程中要考慮變量因子的交互作用。
    
      除對上述變量因子的優(yōu)化篩選外，當然也要把各種原料的價格考慮在內(nèi)，以便使優(yōu)化后所得 的配方既達到技術要求又做到成本較低。
    
      四、生產(chǎn)工藝流程的確定
    
      對于橡塑密封條通常可按以下工藝流程進行加工：

    

    
 
    

    圖1  彩門窗與塑鋼門窗密封條的生產(chǎn)工藝流程 
    

    
      五、品質(zhì)保證體系
    
      對彩板門窗與塑鋼門窗密封的使用壽命要求達到15年以上。其保證措施，一是配方的合理設 計；二是生產(chǎn)全過程中的品質(zhì)保證體系。我們總結(jié)了多年的生產(chǎn)經(jīng)驗，針對生產(chǎn)全過程中的 各個環(huán)節(jié)建立了相應的品質(zhì)保證制度從而形成了較完善的品質(zhì)保證體系。詳見圖2所示。
    
      生產(chǎn)過程：

    

    
 
    

    圖2  彩板門窗與塑鋼門窗密封條品質(zhì)保證體系 
    

      注：圖2中序號表示品質(zhì)保證體系。①入廠原料均應經(jīng)過檢驗，合格后方準入庫 。如更換原料廠家或?qū)υ腺|(zhì)量有懷疑時，須首先取小樣在實驗室分析，同時在生產(chǎn)車間 試生產(chǎn)一個批 次待檢測通過后方可批量入廠。
    
      ②生產(chǎn)車間從原料庫領料之前，首先對所領用的原料進行目測，如有懷疑，可申請質(zhì)量檢員 檢測，如檢測不合格，不領料，不生產(chǎn)。
    
      ③配料前應校對計量稱、清理計量容器，以確保計量準確。
    
      ④高速攪拌后的PVC系統(tǒng)應是分散均勻的粉狀混合物料，目測其分散均勻性。
    
      ⑤經(jīng)擠出造粒后的粒料可對其抽檢。測試硬度、拉伸性能等主要指標。
    
      ⑥擠出成型后主要是用卡尺檢測尺寸公差，及目測表面光澤并通過體驗手感以評價產(chǎn)品質(zhì)量 。
    
      ⑦產(chǎn)品入庫前成品管理人員抽檢成品的主要指標，如硬度等。
    
⑧產(chǎn)品出廠前，如有必要，進行抽檢。

    

    
 
    

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