型材焊接強(qiáng)度這一性能很重要，因?yàn)樗暮脡模苯佑绊懻麄€(gè)窗的使用性能，更影響到使用者的起居生活。影響UPVC塑料型材焊接強(qiáng)度因素很多，本文擬從型材的斷面結(jié)構(gòu)、原輔材料、混合工藝、擠出工藝及焊接工藝等因素分析其對型材焊接強(qiáng)度的影響。

1型材斷面結(jié)構(gòu)的影響
型材的物理機(jī)械性能與異型材斷面結(jié)構(gòu)有很大關(guān)系。假設(shè)型材斷面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，即使再好的原材料及再優(yōu)良的設(shè)備也無法保證型材的質(zhì)量。就窗用型材焊接強(qiáng)度這一性能來說，焊接接觸面積大的斷面就比焊接接觸面積小的斷面焊接強(qiáng)度要大，即使是同一斷面，壁厚大的要比壁厚薄的型材焊接強(qiáng)度大，這就是點(diǎn)接觸及面接觸受力強(qiáng)度不一樣的原理。在即將要公布實(shí)施的GB／T8814—200X標(biāo)準(zhǔn)中焊接強(qiáng)度測試形式有所改變，它主要評價(jià)型材的可焊性。對焊接強(qiáng)度計(jì)算還要引入型材斷面慣性矩，這樣對型材斷面設(shè)計(jì)就起有指導(dǎo)作用。這樣我們就可以依據(jù)慣性矩的值來優(yōu)化設(shè)計(jì)，提高型材焊接強(qiáng)度。

2原輔材料的影響
UPVC塑料型材焊接強(qiáng)度受原輔材料性能影響很大。原輔材料性能的波動直接影響到型材焊接強(qiáng)度。它主要受聚合物、潤滑劑、填料等原材料的影響。在UPVC塑料型材生產(chǎn)中，PVC樹脂本身的性能已對型材的性能影響較大。一般來說，UPVC塑料型材生產(chǎn)都采用懸浮聚合的疏松型樹脂，因?yàn)榇祟悩渲闪鲃有院谩⑽托院谩⒁姿芑⒊尚蜁r(shí)間短、加工操作方便，且制品性能優(yōu)良等。考究PVC樹脂的性能，就只是考究其分子量及分子量分布的大小。從UPVC型材生產(chǎn)用的5型號樹脂來分析，其粘度一般控制在106～116之間，分子量分布在1．5～2．0之間。一般來說，PVC樹脂的平均分子量較低時(shí)，其熔體流動性較好，加工成型容易，型材的表面光澤好，焊接強(qiáng)度高。PVC樹脂分子量增大時(shí)，其熔體流動性變差，加工成型困難，這樣就很難保證型材的焊接強(qiáng)度。所以一般PVC樹脂的粘度都控制在108～113較佳，過高過低都會對型材焊接強(qiáng)度性能產(chǎn)生較大影響。

大家知道，PVC樹脂屬于無定形結(jié)構(gòu)，它沒有明顯的熔點(diǎn)。從理論上講，它的熔融范圍在160oc～190oc之間，200℃以上分解，但實(shí)際上工業(yè)生產(chǎn)的PVC樹脂由于有不正常結(jié)構(gòu)的存在，諸如雙鍵、支化點(diǎn)、殘存的引發(fā)劑基端、含氧結(jié)構(gòu)等，這些結(jié)構(gòu)上的缺陷明顯降低了樹脂應(yīng)有的穩(wěn)定性，一般高于100℃的溫度下便開始分解，而PVC的加工溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于100℃ ，因此，在加工PVC塑料制品時(shí)，必須添加穩(wěn)定劑。而現(xiàn)在用得較好的穩(wěn)定劑為復(fù)合穩(wěn)定劑，此類穩(wěn)定劑用量少，穩(wěn)定性好，對加工成型有很大幫助，但復(fù)合穩(wěn)定劑中往往含有低分子物質(zhì)，此類低分子物質(zhì)就會大大地降低了型材焊接強(qiáng)度。所以選用復(fù)合穩(wěn)定劑時(shí)，要盡量選用低分子物質(zhì)含
量低的復(fù)合穩(wěn)定劑。

UPVC塑料型材生產(chǎn)中，為了改進(jìn)樹脂熔體的流動性，往往加入潤滑劑，而潤滑劑的品種和用量都有會影響型材的焊接強(qiáng)度。潤滑劑中若有低分子物質(zhì)，如分子量只有幾百的PE蠟，必定會降低型材的焊接強(qiáng)度。用量偏多時(shí)，雖然型材表面光澤較好，但型材的焊接強(qiáng)度影響很大。

UPVC塑料異型材生產(chǎn)中，有時(shí)會加入環(huán)氧大豆油、DOP等增塑劑，作為窗用型材，較好不加增塑劑，因?yàn)榧釉鏊軇┖螅破返哪蜔嵝约澳透g性均降低。但一般說來，對于相同的PVC體系，適當(dāng)?shù)丶尤肷倭康脑鏊軇龠M(jìn)塑化，提高型材焊接強(qiáng)度。在UPVC塑料型材生產(chǎn)中，為了改善加工性能，增加制品的尺寸穩(wěn)定性，提高其硬度，一般加入無機(jī)填料CaCO3。用得較多的為輕質(zhì)CaCO3，而輕質(zhì)CaCO3中有輕質(zhì)普鈣和輕質(zhì)活性CaCOs，后者的使用會提高型材的焊接強(qiáng)度。因?yàn)榛钼}是用偶聯(lián)劑、表面活性劑等對輕質(zhì)Cac0趔 行表面活化處理，提高了輕質(zhì)Cac0。粒子與PVC樹脂及有機(jī)加工助劑分子間的親合力，改善了加工性能和提高型材焊接強(qiáng)度。


3混合工藝的影響
UPVC塑料型材生產(chǎn)中，其較早要工序便是配料混合。混料工藝對型材性能也影響很大。很多時(shí)候，人們想到的是混料工藝只對型材外觀，如色差影響較大，其實(shí)它對型材的焊接強(qiáng)度也有較大影響。混料含熱混和冷混兩個(gè)過程。一般都是常溫下落料，然后在混合機(jī)葉片轉(zhuǎn)動攪拌下升溫至120℃左右，然后卸料冷混，降溫~1J45℃以下出料。混料過程一般都是擴(kuò)散、對流、剪切三種作用過程。擴(kuò)散作用便利于各組分之間的濃度差，使組分微粒從濃度高的區(qū)域向濃度低的區(qū)域遷移，從而達(dá)到組成的均一。對流和剪切都是利用機(jī)械力作不規(guī)則流動，使物料組分達(dá)到均一的混合過程。從常溫到90℃左右時(shí)，升溫速度較快，之后升溫緩慢，因?yàn)樵?0℃之前混合的三個(gè)作用較為劇烈。常溫時(shí)，PVC顆粒大小不一，小顆粒較多，在擠出成型過程中極易引起塑化不均勻。當(dāng)溫度達(dá)45℃ ～50℃時(shí)，大的堆集粒子受剪切破碎成小粒子，小顆粒吸收了熱性和機(jī)械性而活性增大，逐漸結(jié)合其它顆粒，使顆粒增大。當(dāng)溫度達(dá)115℃時(shí)，粒子變得大而均勻，小顆粒消失。且顆粒邊因部分凝膠化而變透明和半透明狀。到120℃時(shí)，PVC顆粒趨向穩(wěn)定，且凝膠化程度更深。整個(gè)過程顆粒反復(fù)的結(jié)合和均化，顆粒增大，起到致密作用，使顆粒的表觀密度達(dá)到較大值，提高了擠出產(chǎn)量，促進(jìn)擠出成型的均勻塑化，提高了型材焊接強(qiáng)度及其它性能。當(dāng)混料溫度未達(dá)到預(yù)定要求便卸料冷混，PVC顆粒的重新結(jié)合和均一未完全，就影響到顆粒的表觀密度及凝膠化，便會影響擠出成型的塑化度，降低型材焊接強(qiáng)度及其它性能。4擠出工藝及焊接工藝的影響在UPVC塑料型材生產(chǎn)中，其擠出工藝對型材塑化度影響較大，即直接影響到型材焊接強(qiáng)度。一般擠出成型溫度控制在160℃一200℃之間，使物料能充分塑化(一般擠出塑化度控制在80％左右)后擠出成型。在此過程，塑化充分會提高型材焊接強(qiáng)度。在擠出過程中，料筒第三段末處有個(gè)真空排氣裝置，能把料筒內(nèi)的分解氣體及低分子量物質(zhì)、水蒸汽等排出。排氣暢通，能把水蒸汽、分解氣體及低分子物質(zhì)排出，使擠出型材光滑致密，型材焊接強(qiáng)度會提高，反之，型材壁或筋部會粗糙或有氣泡，會降低型材焊接強(qiáng)度。一般情況，擠出中的連接頸處的多孔板要裝上，這樣，使頸頭處的壓力(即背壓)增大，物料塑化均勻，擠出后型材密實(shí)，提高焊接強(qiáng)度。型材做好了，但其焊接強(qiáng)度仍未定值，還受焊接工藝的影響。

因型材(如塑化度)各異，可對焊接工藝進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。當(dāng)型材塑化度不夠時(shí)，可適當(dāng)提高型材的焊接溫度和焊接壓力，這樣會提高型材焊接強(qiáng)度。型材焊接時(shí)，有個(gè)環(huán)境溫度問題，若存放型材的溫度和焊接場地溫度相差太遠(yuǎn)，要在室溫停放24小時(shí)后才能焊接，否則因型材焊接后產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力過大，降低型材焊接強(qiáng)度。型材下料時(shí)，若切割的面不平行，造致焊接面積不均勻，也會降低型材焊接強(qiáng)度。焊接焊布若加熱不平衡，使型材對接面受熱不均，也會降低型材焊接強(qiáng)度。

5結(jié)論
(1)型材斷面結(jié)構(gòu)、原輔材料、混料工藝等多種因素，對PVC型材焊接強(qiáng)度均有影響。
(2)提高PVC體系的塑化性能，也是提高型材焊接強(qiáng)度的具體方法。
(3)不合理的焊接工藝及實(shí)驗(yàn)條件也會黝向型材焊接強(qiáng)度。

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