挤出U－PVC门窗异型材配方设计（1）

PVC-U门窗型材由PVC、稳定剂、抗冲改性剂、加工助剂、填料等制成。根据一定的配方生产，而PVC和助剂的选择对产品的性能有很大的影响。随着挤出硬质PVC-U门窗型材和塑料门窗行业的快速发展，与之相关的PVC及助剂行业也取得了新的进展。
1树脂和添加剂的选择
1.1 PVC
一般用悬浮法生产的松散型PVC(SG-5)生产门窗用PVC-U型材。特别需要指出的是，用于生产PVC原料的乙烯应采用石油裂解法生产，而不是电石法。
1.2热稳定剂
(1)常用热稳定剂品种
铅热稳定剂在铅热稳定剂中，三盐基硫酸铅因其热稳定性而应用最广；二盐基亚磷酸铅具有明显的热稳定性和抗早期着色性，同时赋予产品良好的耐候性，而二盐基硬脂酸铅和硬脂酸铅热稳定性稍差，但润滑性强。铅盐的缺点是有毒，外观容易变色。类铅热稳定剂的发展重点是消除粉尘污染和开发复合铅盐。南京、温州、重庆是中国三大无尘复盐生产基地。大部分是用脂类润滑剂制成，产品呈颗粒状、片状，可以解决粉尘污染问题。
根据其作用和机理，金属皂稳定剂分为两类:初级和次级。主金属皂是CdZn，辅助金属皂的稳定剂是Ba。主金属皂和辅助金属皂的组合具有协同效应。代表性的有钡镉、钡锌和钙锌。钡-锌和锌-钙系统是中国常用的系统。
有机锡稳定剂有机锡稳定剂主要分为含硫有机锡和有机锡羧酸盐。
有机辅助稳定剂有机辅助稳定剂通常与金属盐稳定剂一起使用，有协同作用。主要包括亚磷酸酯、环氧化合物、多元醇、含硫辅助稳定剂和β-二酮辅助稳定剂。
稀土稳定剂稀土稳定剂是我国新开发的一种新型热稳定剂，具有价格低廉、无毒、性能高、透明性好、储存稳定、耐候性优异等优点。实际使用的稀土稳定剂通常是稀土和金属钙或锌的有机化合物。
(2)热稳定剂的选择
不同的国家和地区使用不同类型的热稳定剂。美国热稳定剂的组成特点是有机锡稳定剂产量高，铅盐稳定剂比例低。热稳定剂的发展方向是无铅无铬。日本铅盐稳定剂用量较高，占50%以上，主要用于生产电缆料、PVC管材、型材等。钡锌盐的消费量居第二位，其次是钙锌盐和有机锡。在欧洲，传统的热稳定系统是Ba。Cd.Pb系统。在环保的压力下，型材制造商开始尝试新的热稳定体系，如Ca-Zn体系。
1.3抗冲改性剂
PVC塑料门窗型材配方中常用氯化聚乙烯(CPE)和丙烯酸酯共聚物(ACR)，以提高PVC的抗冲击强度和耐候性。
CPE的抗冲改性剂CPE的氯含量对改性PVC的性能影响很大。用于UPVC门窗型材的抗冲改性剂CPE的氯含量约为36%。与PVC不相容，但如果温度过高或剪切力过大，CPE可能会在PVC中熔融，使性能大大降低，所以CPE配方的加工范围很窄。CPE在PVC中的理论添加量为10%-13%。ACR抗冲改性剂ACR改性剂是将甲基丙烯酸甲酯接枝到丙烯酸烷基酯弹性体上制成的。ACR抗冲改性剂适用于户外UPVC塑料制品。与其他抗冲改性剂相比，ACR具有加工温度范围宽、抗冲击性能明显、耐老化性能优异和加工助剂功能等特点。ACR特别适用于型材的高速挤出。
1.4润滑剂
在UPVC门窗型材成型加工中使用的润滑剂中，复合润滑剂是最新的发展方向，其优势在于内润滑性和外润滑性的平衡。常用的复合润滑剂有石蜡烃复合润滑剂、金属皂和石蜡烃复合润滑剂、脂肪酰胺与其他润滑剂的复合、以褐煤蜡为主体的复合润滑剂、稳定剂和润滑剂复合体系等。
1.5加工助剂
PVC用高分子加工助剂的分子量一般为1.2×105-2.5×106。现有的PVC用聚合物加工助剂有ACR、MBS、ABS、E/VAC、CPE、PVC-VC等。，其中ACR最有效。PVC加工助剂的发展趋势
是高效、多功能。现在市场上销售的产品不仅具有促进树脂熔融和流变改性的功能，还具有其他性能，如抗冲击性和热稳定性。我国PVC加工助剂的产量和品种明显低于国外。目前国内有上海珊瑚、苏州安利、山西化工研究院、湖南宝应化工厂等科研生产基地。
1.6填料
近年来，随着填料制备技术的不断发展，超细无机填料能同时提高塑料刚性和韧性的特性越来越受到重视。另一种提高填充PVC-U韧性的有效方法是用偶联剂处理填料。工业上常用的偶联剂按其化学结构可分为硅烷、钛酸酯、铝酸酯、锆酸酯等。PVC-U门窗型材用
1.7着色剂
着色剂不仅要具备基本性能(颜色、着色力、遮盖力、耐光性、耐候性)，还要考虑挤出加工条件的稳定性。异型材的高速挤出已经成为当前的发展趋势，高速挤出的物料温度大大提高，达到了原来的一些可溶性有机着色剂可以完全溶解的温度，从而引起颜料的变色。例如，当PVC的温度升高时，颜色可以从红色变为橙色，或者从橙色变为黄色。PVC-U门窗型材耐候性和耐老化性为白色。
1.8其他特殊添加剂
(1)化学发泡剂
化学发泡剂常用偶氮二甲酰胺(AC)。AC虽然与PVC有很好的相容性和分散性，但其分解温度较高，实际使用中必须加入一些发泡促进剂，如稳定剂等。常用稳定剂的活化顺序为三盐基硫酸铅>二盐基亚磷酸铅>硬脂酸铅>硬脂酸钡>硬脂酸钙。
最近化学发泡剂的发展趋势是将吸热型和放热型化学发泡剂结合起来获得性能。放热化学发泡剂提供低密度所需的气体体积和压力，而吸热化学发泡剂赋予产品稳定、精细和规则的泡孔结构。
(2)阻燃抑烟剂
考试大学注册结构工程师。虽然阻燃剂可以有效地提高PVC-U的阻燃性能，但往往会导致烟雾和有毒气体释放的增加。目前国内开发PVC建材低烟阻燃产品的新动向是在阻燃体系中考虑阻燃和消烟的双重要求。SSH-93N阻燃抑烟剂由四川省消防科学研究所采用多种金属氧化物和PVC改性剂制备而成。对PVC具有良好的阻燃和抑烟效果。汕头大学采用Sb2O3、CaCO3和金属氧化物制成阻燃抑烟体系。总后勤部军事装备研究所通过实验发现，氧化锌和氧化镁的固体熔体是一种良好的阻燃抑烟剂，其添加量为2%。