塑料異型材與加工

第一章塑料異型材的制造與加工技術1

一、概述1

二、塑料異型材的試驗技術1

三、塑料異型材制造技術的系統(tǒng)工程2

四、塑料異型材加工技術2

第二章塑料異型材原料及助劑5

第一節(jié)概論5

一、塑料異型材材料主要問題5

二、塑料異型材材料改性方法6

三、塑料異型材加工所需的助劑材料6

第二節(jié)聚乙烯異型材原料7

一、聚乙烯的種類及結構7

二、聚乙烯的性能特征14

三、改性聚乙烯異型材原料15

四、聚乙烯異型材的用途17

五、聚乙烯成型塑料異型材的方法18

第三節(jié)聚丙烯異型材原料19

一、聚丙烯的種類及結構19

二、聚丙烯的性能特征19

三、改性聚丙烯異型材原料21

四、聚丙烯異型材的用途25

五、聚丙烯成型塑料異型材的方法26

六、PET（增強PET）成型加工異型材的方法27

第四節(jié)聚氯乙烯異型材原料28

一、聚氯乙烯的種類及結構28

二、聚氯乙烯的性能特征28

三、改性聚氯乙烯異型材原料29

四、聚氯乙烯異型材制品的用途30

五、聚氯乙烯成型塑料異型材的方法30

第五節(jié)聚苯乙烯異型材原料33

一、聚苯乙烯的種類及結構33

二、聚苯乙烯的性能特征35

三、改性聚苯乙烯異型材原料36

四、聚苯乙烯異型材的用途38

五、聚苯乙烯成型塑料異型材的方法39

第六節(jié)聚氯乙烯異型材變色與助劑影響因素41

一、概述41

二、異型材變色的外部因素42

三、異型材變色的內(nèi)部因素43

四、PVC型材變色的助劑影響因素44

第三章塑料異型材物料的塑化與抗沖擊性能49

第一節(jié)塑料質量與制品力學性能的關系49

一、物料塑化的微觀結構變化49

二、塑化度的定義50

三、塑化度的測定方法51

四、塑化度與制品微觀形態(tài)的關系52

五、塑化度與制品力學性能的關系52

六、硬聚氯乙烯塑料的塑化度與二次加工54

第二節(jié)影響塑化質量的因素55

一、配方及加工工藝對塑化度的影響55

二、擠出機對塑化質量的影響57

三、干混粉料質量對塑化質量的影響58

四、模具對塑化質量的影響59

第三節(jié)提高塑化質量的基本方法60

一、概述60

二、物料塑化質量因素61

第四節(jié)PVCU異型材塑化度的評價61

一、概述61

二、評價和測試塑化度的常用方法62

三、塑化度的方法應用64

第五節(jié)塑料異型材的抗沖擊性能65

一、型材抗沖擊性能的測試方法65

二、影響型材抗沖擊性能的因素65

三、擠出模具與型材抗沖擊性能的關系69

四、提高型材抗沖擊性能的方法70

五、沖擊影響實例73

第四章異型材的配方與截面設計和產(chǎn)品評價方法與過程管理79

第一節(jié)異型材配方設計79

一、異型材配方選材79

二、異型材制品的合理設計80

三、異型材配方設計的原則80

四、異型材配方設計過程81

五、異型材配方實例87

第二節(jié)異型材截面設計及其內(nèi)應力88

一、概述88

二、異型材的結構特點、標準及分類88

三、塑料異型材的成分以及分類89

四、異型材截面設計90

五、PVCU異型材內(nèi)應力分析93

第三節(jié)異型材擠出成型工藝參數(shù)試驗96

一、概述96

二、成型工藝參數(shù)試驗依據(jù)96

三、成型工藝參數(shù)試驗方法97

四、型材力學性能試驗97

五、型材耐候性能試驗97

六、物料塑化性能評價102

第四節(jié)高耐候ASA/PVC共擠彩色型材產(chǎn)品106

一、概述106

二、ASA/PVC共擠彩色型材特點106

三、ASA簡介107

四、高耐候ASA/PVC共擠彩色型材的優(yōu)點108

第五節(jié)異型材性能評價方法109

一、概述109

二、熱穩(wěn)定性的試驗與評價109

三、光穩(wěn)定性試驗和耐候性試驗與評價111

四、加工性能的試驗與評價112

五、微觀形態(tài)的測定與評價113

六、物理性能與力學性能的測試與評價114

第六節(jié)異型材質量監(jiān)控和測試方法過程管理114

一、UniMAT PLC在塑料擠出機控制系統(tǒng)中的應用114

二、塑料擠出機的變頻控制系統(tǒng)115

三、PVC塑料異型材生產(chǎn)過程管理116

第五章塑料異型材的生產(chǎn)過程工藝及設備和模具120

第一節(jié)異型材的生產(chǎn)過程工藝120

一、塑料異型材的生產(chǎn)過程120

二、塑料異型材生產(chǎn)線的設計125

三、GJSY共擠復合塑料異型材擠出生產(chǎn)線126

四、彩色共擠塑料異型材的工藝控制127

五、中空腹異型材及其拉擠成型工藝控制130

六、PVCU異型材生產(chǎn)中的幾個工藝問題131

第二節(jié)塑料異型材擠出設備的開發(fā)與發(fā)展趨勢134

一、概述134

二、新型塑料異型材擠出設備的開發(fā)135

三、特種異型材單螺桿擠出機進展136

四、新型異型材雙螺桿擠出機的發(fā)展136

五、中國異型材擠出機技術的創(chuàng)新趨勢138

六、異型材擠出成型設備生產(chǎn)一體化發(fā)展趨勢139

第三節(jié)塑料異型材擠出設備140

一、概述140

二、單螺桿擠出機144

三、高速單螺桿擠出機145

四、新型高效單螺桿擠出機146

五、平行雙螺桿擠出機147

六、同向雙螺旋桿擠出機148

七、錐形雙螺桿塑料擠出機149

八、PVC木塑結皮發(fā)泡板設備150

九、PVC塑料空格子板材機151

十、PC、PMMA、GPPS塑料片板材機組152

第四節(jié)塑料異型材板材及片材的擠出模具設計153

一、概述153

二、塑料異型材擠出模的發(fā)展概況153

三、塑料異型材板材、片材擠出模具155

四、木塑異型材擠出模具156

五、塑料異型材擠出模具的開發(fā)與設計157

六、陽光板中空格子板模具設計162

七、異型材擠出模具與木塑擠出模具技術164

八、塑料異型材后共擠模具的設計169

九、硬質聚氯乙烯異型材擠出成型模具的設計與制造171

十、窗用異型材擠出成型模具設計172

十一、中空異型材擠出模設計174

十二、塑料異型材擠塑模內(nèi)筋設計175

十三、塑料型材擠塑模設計176

十四、PVC塑料異型材擠出成型模具177

第五節(jié)塑料異型材加工工藝179

一、 PVC異型材配方設計與加工工藝179

二、 PVC門窗異型材的生產(chǎn)工藝182

三、 ASAPVC共混改性技術與PVC彩色共擠型材加工187

四、JFG異型材配方工藝與發(fā)泡190

第六節(jié)塑料異型材組裝家具192

一、聚氯乙烯異型材組裝家具192

二、聚丙烯異型材組裝家具（實體，異型斷面）194

三、聚丙烯異型材組裝家具（結構發(fā)泡）195

四、家具塑料裝飾條196

第六章共擠出異型材制品的缺陷問題與解決方法198

第一節(jié)概述198

一、彩色PMMA/PVC共擠型材生產(chǎn)常見問題分析198

二、塑料異型材表面變色原因分析201

三、共擠塑料異型材的彩色工藝控制203

四、彩色共擠塑料異型材生產(chǎn)工藝與制品質量缺陷控制206

第二節(jié)雙色雙料共擠出型材制品的缺陷與解決辦法208

一、表面共擠出技術208

二、軟硬共擠出218

三、廢料回收共擠出技術與制品缺陷的解決辦法221

第三節(jié)后共擠出技術224

一、后共擠出技術概述224

二、后共擠出產(chǎn)品的截面與后共擠出方式的選擇224

三、焊接式后共擠出技術225

四、嵌入式后共擠出技術232

第四節(jié)表面共擠出芯層發(fā)泡擠出制品的缺陷及其解決辦法234

一、表面共擠出芯層發(fā)泡共擠出技術234

二、表面共擠出芯層發(fā)泡共擠出工藝路線234

三、表面共擠出芯層發(fā)泡共擠出的影響因素235

四、表面共擠出芯層發(fā)泡共擠出制品的缺陷與解決辦法238

第五節(jié)塑料與金屬材料共擠出技術及制品缺陷的解決辦法240

一、塑料與金屬材料共擠出技術240

二、塑料與金屬材料共擠出工藝路線240

三、塑料與金屬材料共擠出的影響因素242

四、塑料與金屬材料共擠出制品的缺陷與解決辦法246

第六節(jié)彩色共擠與PVC異型材質量缺陷常見問題及解決方法248

一、彩色共擠塑料異型材生產(chǎn)工藝與制品質量缺陷控制248

二、PVC型材生產(chǎn)中常見問題及解決方法250

第七節(jié)UPVC塑料異型材在生產(chǎn)過程中彎曲的原因及解決方法254

一、概述254

二、新模具調(diào)試時就出現(xiàn)彎曲255

三、使用一段時間，模具維護保養(yǎng)后再生產(chǎn)時發(fā)生彎曲或生產(chǎn)過程中逐步發(fā)生

彎曲256

四、塑料異型材彎曲變形的原因及處理256

第八節(jié)木塑異型材擠出制品缺陷的原因及解決方法258

一、概述258

二、木塑異型材制品退色259

三、木塑異型材制品韌性差、易拉斷259

四、木塑異型材制品成型不好260

五、木塑異型材制品生產(chǎn)中機頭壓力大、擠出速度慢260

六、木塑異型材制品生產(chǎn)過程中下料不暢、制品表面云紋260

七、木纖維填充聚烯烴制品生產(chǎn)過程中堵料、打滑261

八、木纖維填充聚氯乙烯制品抗沖擊性差261

九、木纖維填充聚氯乙烯生產(chǎn)過程中煳料262

第七章異型材與塑料門窗加工264

第一節(jié)概述264

一、塑料門窗的定義264

二、塑料門窗的種類264

三、塑料門窗分類與規(guī)格264

四、塑料門窗執(zhí)行標準266

五、塑料門窗材料選擇267

第二節(jié)塑料門窗與異型材技術的特點268

一、概述268

二、塑料門窗性能與工藝特點271

第三節(jié)彩色塑料門窗異型材加工技術275

一、共擠型材275

二、履膜型材277

三、噴涂型材277

四、木紋型材277

五、通體彩色型材278

六、黑色型材278

七、鋁塑復合型材279

八、塑木共擠279

第四節(jié)塑料異型材門窗與板材的生產(chǎn)技術279

一、概述279

二、聚氯乙烯塑料框板門280

三、聚氯乙烯塑料窗(框板)280

四、聚氯乙烯塑料樓梯扶手板、踢腳板、隔墻板、屏風板、落水槽板、

地板條等280

五、鋁塑復合保溫異型材及門窗板282

六、聚氯乙烯低發(fā)泡異型材門、窗板283

七、仿木紋聚氯乙烯異型材門、窗板285

八、玻璃鋼異型材及門窗(框板)287

九、共擠出雙色塑料異型材的門窗(框板)287

十、脲醛樹脂基防火墻板、門、裝飾件288

十一、塑鋼共擠微發(fā)泡聚氯乙烯異型材（窗框、門框）290

十二、短切玻璃纖維增強聚氯乙烯異型材（窗框、門框）291

十三、覆膜法彩色聚氯乙烯異型材（多彩門窗）292

十四、回收木塑復合材料擠出型材（門、窗框、地板）293

第八章玻璃鋼異型材296

一、玻璃鋼生產(chǎn)工藝與裝備296

二、玻璃鋼中空腹異型材成型工藝299

三、玻璃鋼異型材拉擠工藝299

四、玻璃鋼門窗異型材拉擠工藝舉例308

五、玻璃鋼FRP模具制作工藝309

參考文獻312

本書共分8章，內(nèi)容由淺入深、通俗易懂、簡明扼要。本書所闡述的第2～8章內(nèi)容如下：①塑料異型材原料及助劑；②塑料異型材物料的塑化與抗沖擊性能；③異型材的配方與截面設計和產(chǎn)品評價方法與過程管理；④塑料異型材的生產(chǎn)過程工藝及設備和模具；⑤共擠出異型材制品的缺陷問題與解決方法；⑥異型材與塑料門窗加工；⑦玻璃鋼異型材。

本書可供從事塑料制品加工人員、塑料材料研究與應用人員、制品設計人員、成型加工人員和教學人員閱讀參考，也可作為高等院校塑料工藝專業(yè)學生論文研究與教學參考，還可以作為具有高中以上文化程度的技術工人的自學教材的參考書

全書共12章，先介紹原材料性能及要求，以及配方設計，進而闡述混合、擠出設備原理和維修保養(yǎng)，再論述成型加工原理和硬聚氯乙烯擠出工藝與技術，并重點介紹塑料門窗型材及其截面設計和模具設計，最后介紹各種測試方法和耐候性評價。書末附有塑料異型材和塑料門窗的國家標準、行業(yè)標準。

《塑料異型材制造原理與技術》實用性強，是作者多年科研教學的心得體會?？晒氖卤緦I(yè)的生產(chǎn)、設計、應用、教學單位的工作者參考。

第1章概論

11塑料異型材一次加工的特點

12塑料異型材二次加工的特點

13塑料異型材應具備的性能

14塑料異型材可能產(chǎn)生的制品缺陷

15塑料異型材的試驗技術

16塑料異型材制造技術的系統(tǒng)工程

第2章塑料異型材試模技術

21擠出生產(chǎn)線的操作

22模塑料質量的判斷

23異?，F(xiàn)象分析

231與模具無關的異?，F(xiàn)象

232與擠出模具有關的異?，F(xiàn)象

24模具的修整

241判斷原則與方法

242試模步驟

243修模決策

244修模方案

245修模方法

246檢測工具和修模工具

25保養(yǎng)與維護

第3章塑料異型材的試驗技術

31化學配方試驗

311化學配方設計原則

312化學配方設計方法

313化學配方設計要點

314物料選用依據(jù)

315配方性能的評價方法

316配方設計選例

32成型工藝參數(shù)試驗

321成型工藝參數(shù)試驗依據(jù)

322成型工藝參數(shù)試驗方法

33型材力學性能試驗

34型材耐候性能試驗

341型材耐候性失效表現(xiàn)

342影響型材耐候性的主要因素

343耐候性能試驗方法

344耐候性能試驗主要評價項目

345提高耐候性能的主要方法

35試驗實例

第4章物料的塑化

41塑化質量與制品力學性能的關系

411物料塑化的微觀結構變化

412塑化度的定義

413塑化度的測定方法

414塑化度與制品微觀形態(tài)的關系

415塑化度與制品力學性能的關系

416硬聚氯乙烯塑料的塑化度與二次加工

42影響塑化質量的因素

421配方及加工工藝對塑化度的影響

422擠出機對塑化質量的影響

423干混粉料質量對塑化質量的影響

424模具對塑化質量的影響

43提高塑化質量的基本方法

44物料塑化性能評價

第5章型材密度

51型材密度與型材物理特性

52測量型材密度的方法

53提高型材密度的方法

第6章型材的焊角強度

61焊接原理及焊角強度的測試

611焊接原理

612測試條件

613測試方法

62型材焊接缺陷的表現(xiàn)形式

63影響型材焊角強度的因素

631測試條件對焊接強度的影響

632對接狀態(tài)

633原材料的性能與化學配方的設計

634模塑料混合工藝及其設備

635型材擠出工藝及其設備

636擠出模具對型材焊角強度的影響

637焊接工藝及其設備

64提高型材焊角強度的方法

641提高焊接質量的方法

642提高型材質量的方法

第7章型材的抗沖擊性能

71型材抗沖擊性能的測試方法

711美式型材的抗沖擊性能測試方法

712中式型材的抗沖擊性能測試方法

72影響型材抗沖擊性能的因素

721型材截面

722配方與原材料

723混料及設備

724擠出設備

725擠出工藝

73擠出模具與型材抗沖擊性能的關系

731模頭壓縮段與抗沖擊性能的關系

732模頭平直段與抗沖擊性能的關系

733供料形式與抗沖擊性能的關系

734冷卻定型方式與抗沖擊性能的關系

74提高型材抗沖擊性能的方法

741沖擊改性理論

742調(diào)整配方

743優(yōu)化工藝

744修整模具

75沖擊影響實例

751實驗配方

752加工與檢測設備

753檢測型材樣品制備

754擠出工藝參數(shù)

755測試結果

756結果分析

第8章型材擠出工藝參數(shù)的控制

81成型溫度的控制

811塑料形態(tài)變化與溫度的關系

812塑料熔融狀態(tài)的流動特性

813成型溫度控制

82擠出壓力的控制

83擠出機的螺桿轉速與加料速度

831擠出機的螺桿轉速

832計量加料速度

84冷卻定型系統(tǒng)控制

841真空度的控制

842型材冷卻速度的控制

843冷卻條件的優(yōu)化

85牽引機牽引速度和夾持力

851牽引速度

852夾持力

86擠出機的排氣

87功率比例

第9章型材表面質量

91型材表面劃痕與熔接痕

911劃痕

912熔接痕

92型材表面分解黃線

93亮帶、暗痕與收縮痕

931型材典型截面容易出現(xiàn)亮帶、暗痕、收縮痕的部位

932亮帶及其解決辦法

933暗痕及其解決辦法

934收縮痕及其解決辦法

94熔體破裂與鯊魚皮

95型材表面光澤度

951配方對型材表面光澤度的影響

952擠出工藝的影響

953擠出設備的影響

954擠出模具的影響

955提高異型材表面光澤度的其他措施

96型材表面波紋及其解決辦法

97型材表面斑點與魚眼

971生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的黑色斑點或魚眼現(xiàn)象

972型材在使用過程中出現(xiàn)的黑點或黃點

98型材表面條紋與云紋

99型材氣泡與夾氣

910加熱后狀態(tài)

911型材角部缺陷與消除

912型材功能區(qū)局部成型缺陷及其消除

第10章型材的彎曲變形

101型材彎曲變形的判定及其危害

1011型材彎曲變形的判定

1012型材彎曲變形的危害

102型材彎曲變形的主要原因

1021模頭出料不均勻

1022殘余內(nèi)應力的影響

1023定型模中各向牽引阻力不平衡

1024定型模冷卻不平衡

1025影響彎曲的其他因素

103消除型材彎曲變形的措施

1031物料的等速擠出

1032型材的平穩(wěn)移動

1033型材的均勻冷卻

1034型材彎曲變形的特殊矯正方法

第11章塑料異型材的尺寸偏差與形位偏差

111尺寸、形位精度超差的表現(xiàn)形式

112型材幾何尺寸的形成

113引起尺寸和形位精度超差的因素

1131型材尺寸不符合圖紙要求

1132整體尺寸過小

1133角部不飽滿

1134尺寸不穩(wěn)定

1135型材截面形狀不規(guī)整

114提高型材尺寸與形位精度的對策

115型材尺寸變化率

116試模實例

1161調(diào)試前檢驗

1162切片

1163牽引

1164最終檢測報告

第12章型材在定型模內(nèi)滑移不良

121滑移不良的表現(xiàn)形式

122滑移不良可能造成的制品缺陷

123影響滑移不良的因素

1231型材在牽引過程中的抖動

1232型材在定型模內(nèi)減速

1233型材在定型模內(nèi)拉斷

124解決滑移不良的措施

1241排除可預先解決的因素

1242解決可變因素

第13章型材的著色與變色

131型材的色彩

132白色型材的著色與增白

133白色型材生產(chǎn)過程中的色差及其控制

134白色型材的老化變色

135通體著色型材的色差與變色

1351著色劑的選用

1352加工工藝應注意的問題

136彩色共擠型材的色彩及其控制

137型材的覆膜與噴涂

第14章高速擠出模具的試模

141高速擠出的特點

142高速模具試模應具備的條件

1421擠出生產(chǎn)線

1422配方、配料及混料工藝

1423高速擠出工藝條件的控制

1424高速擠出模具

143高速擠出模的試模與修整

1431模頭的修整

1432定型模的修整

1433真空定型水箱的修整

144擠出模具的交驗

第15章共擠出型材制品的缺陷及其對策

151雙色雙料共擠出型材制品的缺陷及其對策

1511表面共擠出技術

1512軟硬共擠出

1513廢料回收共擠出技術與制品缺陷的對策

152后共擠出技術

1521后共擠出技術概述

1522后共擠出產(chǎn)品的截面與后共擠出方式的選擇

1523焊接式后共擠出技術

1524嵌入式后共擠出技術

153表面共擠出芯層發(fā)泡擠出制品的缺陷及其對策

1531表面共擠出芯層發(fā)泡共擠出技術

1532表面共擠出芯層發(fā)泡共擠出工藝路線

1533表面共擠出芯層發(fā)泡共擠出的影響因素

1534表面共擠出芯層發(fā)泡共擠出制品的缺陷與對策

154塑料與金屬材料共擠出技術及制品缺陷的對策

1541塑料與金屬材料共擠出技術

1542塑料與金屬材料共擠出工藝路線

1543塑料與金屬材料共擠出的影響因素

1544塑料與金屬材料共擠出制品的缺陷與對策

第16章其他擠出型材的生產(chǎn)與調(diào)試

161表面結皮芯層微發(fā)泡型材

1611表面結皮芯層微發(fā)泡擠出工藝路線

1612表面結皮芯層發(fā)泡對設備與模具的技術要求

1613表面結皮芯層微發(fā)泡擠出制品的影響因素

1614表面結皮芯層微發(fā)泡擠出制品的缺陷及其解決辦法

162木纖維填充塑料

1621木纖維填充塑料的擠出制品的分類

1622木纖維填充塑料型材擠出工藝

1623木纖維的種類及對制品性能的影響

1624木塑擠出制品的缺陷及對策

第17章聚合物的降解

171降解的機理

1711離子分子機理

1712自由基機理

172影響降解的因素

1721聚合物結構的影響

1722聚合物質量的影響

1723熱穩(wěn)定體系的影響

1724光穩(wěn)定體系的影響

1725成型溫度的影響

1726應力的影響

173降解對型材的影響

1731外觀變色

1732物理力學性能降低

174減少降解的措施

1741優(yōu)化穩(wěn)定體系

1742優(yōu)化著色劑

1743優(yōu)化紫外線吸收劑和抗氧劑

1744制定合理的成型工藝條件

1745成型設備和模具應結構良好

第18章設備的使用與維護

181混料設備的使用與維護

1811安裝與調(diào)整

1812正常操作

1813維護與保養(yǎng)

182擠出機的使用與維護

1821設備的安裝與調(diào)整

1822空載試車與操作

1823負載試車

1824機器的正常操作及注意事項

1825擠出機的維護與保養(yǎng)

183模具的使用與維護

1831模頭的使用

1832定型模及定型水箱的安裝與使用

1833擠出模的維護與保管

184焊接設備的使用與維護

1841焊接設備的異常、故障分析與維修

1842焊接設備的操作與保養(yǎng)

第19章玻璃鋼異型材

191玻璃鋼異型材制造工藝及設備

1911拉擠工藝

1912拉擠設備

192玻璃鋼異型材生產(chǎn)過程中制品的缺陷

193玻璃鋼異型材的質量控制

附錄門窗用未增塑聚氯乙烯（PVCU）型材（節(jié)錄）

GB/T 8814—2004

參考文獻

塑料異型材就是橫截面是非圓形的擠出塑料制品。

所謂異型材就是橫截面是非圓形的擠出塑料制品稱為塑料異型材，除了圓、方、板外的型材，如瓦楞、槽、T形等。塑料異型材就是以塑料為主才（如夾鐵皮）的異型材，廣泛使用于建筑裝修等行業(yè)。

異型材有兩種，一種是全塑料異型材，另一種是指塑料材料和非塑料材料復合而得的復合異型材。

按異型材的軟硬程度分，可分為軟質異型材和硬質異型材。按塑料品種分類可分為：PVC異型材，ABS異型材，PE異型材等，其中大多數(shù)是PVC異型材。

按異型材的截面特征，可分成異型管材、中空異型材、隔塞式異型材、開放式異型材、分節(jié)異型材、鑲嵌異型材、實心異型材7大類。