在PVC異型材中,TiO2作為白色顏料和抗紫外光材料,其型號及用量對產品影響很大。銳鈦型TiO2不抗紫外光,一般不應用於PVC異型材的生產。氯化法金紅石型TiO2由於粒度小,比普通金紅石型TiO2(硫酸法)更易分散,型材光澤更好,可提高制品的耐候性和外觀質量。高穩定TiO2與低穩定TiO2耐候性相差明顯;同時,只有當穩定金紅石型TiO2用量達到4%~8%時,才會顯著影響其色澤穩定性,制品才能長期保持耐候性。
CaCO3作為一種填料,具有增量和增強作用,特別是經過表面處理的CaCO3可進一步增加填充量,不僅降低制品成本,而且能改進復合體系的加工性和物理機械性能。在異型材中CaCO3的用量為4∼6份。
配方設計、優化
pvc異型材的配方設計是一個復雜的工作,必須考慮到制品使用區域所應要求的各項性能指標,考慮加工設備、成型工藝、原料的性能、用量、配合及價格等因素。
在配方設計時,原料的種類、生產廠家、批次及用量都會影響制品的性能。同時,成型設備及工藝的不同對配方影響很大,一種成型設備或工藝最優的配方對另一種成型設備或工藝根本不適用是完全可能的。
在配方設計時,首先考慮制品的質量要求,根據規律先確定成型設備及工藝,再確定原料配方,經優化配方和調整成型工藝,獲得最優制品性能和最優效益。
原料配方設計時,要注意原料性能匹配及可能的互補性,盡可能最大限度地發揮其間可能的協同作用,以最大限度降低成本和加工成型工藝的操作彈性,保證制品的性能。
在配方設計時,要考慮加工工藝變化時一些原料性能的變化,并及時作出調整,使成型時具有適宜的加工溫度和流動性,制品性能滿足市場需求。如PVC在加工溫度上升或加工時間偏長時要保證不變色,需增加穩定劑的用量;選用穩定劑時,要從熱穩定性能(包括在加工初期和加工中、後期的穩定作用)、毒性、價格等方面綜合考慮。潤滑劑用量要注意內、外潤滑作用平衡;潤滑劑之間的相互作用,如外潤滑作用稍差的潤滑劑與一種外潤滑作用更強的潤滑劑并用後,比單獨使用一種外潤滑劑時潤滑作用都差,相容度較大的內潤滑劑其內潤滑作用亦較強,內潤滑劑會加強外潤滑劑的效果,內潤滑劑的內潤滑作用會增強外潤滑效果;加入加工改性劑會使加工用潤滑劑用量降低;部分穩定劑本身有潤滑作用;其工藝條件會使潤滑劑效能發生變化等。
同時,在設計配方時要注意互補性和助劑功能多樣化。如二鹽不及三鹽熱穩定性好,但二鹽對紫外光有較強的吸收作用,而三鹽則不具備,用二鹽和三鹽配合較好。又如,銳鈦型和金紅石型顏料TiO2都具有白色增強作用,但銳鈦型不能抵抗紫外光,而金紅石型則可以,故應選用金紅石型TiO2作顏料。
根據要求用正交表設計出多種工藝配方進行流變性能研究,找出最優的幾組配方及助劑對流變性能的影響因數。
根據上述研究設計擠出機的加工溫度(馬鞍型變化,正交表),將挑選出的配方用於擠出異型材,分析異型材質量,優化溫度設定。如差異(質量)仍不能在允許范圍內,可微調配方,獲得符合要求的值指導工業生產。
PVC異型材門窗的配方評價應以GB8814-1998標準為主要指標。