CN101481463A - 硬质聚氯乙烯型材软硬共挤胶条的生产方法 - Google Patents

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郑生力
宋庆弟
陈学智
曾省成
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Abstract

本发明提供一种用于与硬质PVC型材共挤的密封胶条的生产方法,其生产出的密封胶条粘结性能、拉伸性能和低温韧性较好,材料硬度随温度的变化波动较小,密封胶条的加热后尺寸变化率与PVC异型材接近,不会出现因收缩率不同而引起的两者分离现象,以保证塑料门窗的长期密封功能。该生产方法,包括配料、混料、造粒、干燥、挤出步骤,配料的各组分重量如下:PVC 100份;碳酸钙10-15份;邻苯二甲酸二异壬酯60-90份;钛白粉10-15份;钙锌稳定剂1-4.5份。

Description

硬质聚氯乙烯型材软硬共挤胶条的生产方法
技术领域
本发明涉及硬质聚氯乙烯(PVC-U)型材密封胶条的生产方法,特别是适用于软硬共挤密封胶条的生产方法。
背景技术
目前,未增塑聚氯乙烯(PVC-U)门窗用型材为硬质PVC产品,采用挤出成型工艺生产,通常不自带胶条。门窗用密封胶条市场上为软质改性PVC或改性橡胶等软质产品,也采用挤出生产。在门窗生产过程中,二者通常通过机械嵌入方式,解决门窗框扇之间以及扇与玻璃间的密封。该种方法密封胶条和型材的装配属二次加工方式,并且可能造成嵌装后密封胶条部分不均匀拉伸、易脱落、收缩变形等缺陷,影响门窗的密封效果。
为改善硬质聚氯乙烯(PVC-U)门窗密封胶条的加工方式,减少后穿密封胶条的工序,便于门窗的组装,同时提高硬质聚氯乙烯(PVC-U)型材和密封胶条密封可靠性,现有一种密封胶条同型材共同挤出(前共挤或后共挤)的方法。通过一次加工,完成密封胶条和型材之间的装配。
虽然大家知道与硬质PVC型材共挤的密封胶条的生产方法,包括配料、混料、造粒、干燥、挤出步骤,但是配料的各组分中的具体物质、及各组分的含量均未公开。而且,现在的与硬质PVC型材共挤的密封胶条,其粘结性能、拉伸性能和低温韧性、材料硬度随温度的变化波动较大,密封胶条的加热后尺寸变化率与PVC异型材相差大,会出现因收缩率不同而引起的两者分离现象,导致密封功能较差。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于与硬质PVC型材共挤的密封胶条的生产方法,其生产出的密封胶条粘结性能、拉伸性能和低温韧性较好,材料硬度随温度的变化波动较小,密封胶条的加热后尺寸变化率与PVC异型材接近,不会出现因收缩率不同而引起的两者分离现象,以保证塑料门窗的长期密封功能。
本发明的硬质聚氯乙烯型材软硬共挤胶条的生产方法,包括配料、混料、造粒、干燥、挤出步骤,配料的各组分重量如下:PVC 100份;碳酸钙10-15份;邻苯二甲酸二异壬酯60-90份;钛白粉10-15份;钙锌稳定剂1-4.5份。
本发明选用邻苯二甲酸二异壬酯为增塑剂,主要考虑增塑效率、耐久性、卫生性、低温要求等因素,邻苯二甲酸二异壬酯过多,柔性好,但硬度差;相反,过少时,柔性差,但硬度高。钙锌稳定剂是要保证加工的流动性和稳定性,不宜多。碳酸钙是填料,钛白粉用于增强其耐氧、耐候性能。碳酸钙和钛白粉填加量为10-15份(在PVC100份时)。
作为改进,上述的生产方法中,混料包括热混和冷混;热混时,将PVC和邻苯二甲酸二异壬酯、钙锌稳定剂以1500-2500转/分高速旋转至100-120℃后,投入碳酸钙、钛白粉,混料温度至115-135℃;冷混时,在低于14℃条件下,以300-600转/分低速搅拌。混料过程分为热混和冷混,热混主要是使配方中各组分充分的进行物理混合,使其分散均匀,并排出其中的水蒸气。热混终止温度设置一般在100摄氏度以上,热量来源是靠高速混合机的高速旋转带动物料高速运动,物料与锅壁和搅拌桨摩擦生热,物料之间的摩擦生热,使温度上升。这个过程的温度设置主要考虑不要使用PVC分解,水分充分气化挥发,物料分散均匀。热混结束后,将物料排入冷混机中降温,当温度降到14摄氏度左右时将物料排出,如果没有这个冷却过程,热的物料堆积在一起,热量散发不出去,会造成物料过热分解。最好热混时,将PVC和邻苯二甲酸二异壬酯、钙锌稳定剂以1500-2500转/分高速旋转至110℃后,投入碳酸钙、钛白粉,混料温度至125℃。
作为改进,上述的生产方法中,造粒时,通过双螺杆挤出机进行造粒,双螺杆挤出机螺筒温度设置为115℃-135℃,经口模切割成颗粒。最好颗粒为直径为3.2mm,长度为3-5mm的圆柱形颗粒。造粒目的是为了改善外观、流动性和比表面积。作为改进,上述的生产方法中,干燥时,干燥温度80-90℃,优选温度85℃,时间1-3小时,优选时间2小时。
作为改进,上述的生产方法中,挤出时,通过单螺杆挤出机挤出,单螺杆挤出机螺筒温度设定120℃-150℃。高分子聚合物,随温度的不同会呈现出玻璃态、高弹态和粘流态三种状态,由于高分子物质的分子量分布和分散,所以三态之间相互转化时不是一个非常明确的温度值,而是一个比较宽温度范围。玻璃态下的塑料具有一定的强度,在常温下多数塑料处于玻璃态,我们通常是在这个温度下应用各种塑料;高弹态下,高聚物分子可以相对容易的伸展,塑料具有很好的弹性,可以进行一些简单的后成形加工(如扩口、弯曲);在粘流态时,高聚物分子具有相对良好的流动性,可以进行复杂的加工如:挤出,注塑等。单螺杆挤出机螺筒温度设定120℃-150℃主要是要其在粘流态被挤出。
上述的生产方法中,通过单螺杆挤出机塑化后,经口模挤出。可由型材模具直接挤出在硬质聚氯乙烯型材表面成型,称前共挤:也可在硬质聚氯乙烯型材成型后,通过专用模具挤出在型材表面或胶条的槽口,称后共挤。前共挤或后共挤属于现有技术,不再描述。密封胶条和硬质聚氯乙烯型材同时挤出的优点:1.减少门窗加工中的密封胶条机械嵌入作业,减少门窗组装成本;2.密封胶条和硬质聚氯乙烯型材装配灵活,可以共挤在型材的表面,也可嵌入在型材的密封胶条的槽口,适合不同的密封要求;3.密封胶条和硬质聚氯乙烯型材贴合紧密,可以做无缝隙或几乎无缝隙。
具体实施方式
表1
 
实施例 PVC 碳酸钙 邻苯二甲酸二异壬酯 钛白粉 钙锌稳定剂
1 100 10 60 10 1
2 100 13 70 13 3
3 100 15 80 15 4.5
4 100 10 90 15 4
5 100 13 60 13 2
6 100 15 85 15 3
参见表1,根据不同的重量,准备各种物料,得到不同的配比的实施例1-6。对该实施例分别按下述步骤进行处理。
1.在热混机的热混锅内,将PVC和邻苯二甲酸二异壬酯、钙锌稳定剂以2000-2200转/分高速旋转至110℃后,投入碳酸钙、钛白粉,混料温度至125℃,放料至冷混。
2.在冷混机上,冷却水小于14℃,以400-450转/分低速搅拌,得到预混料。
3.预混料通过双螺杆挤出机进行造粒,双螺杆挤出机螺筒温度设置为115℃-135℃。经口模,切割成直径为3.2mm,长度为3-5mm的圆柱形颗粒。
4.将颗粒料放入干燥机内,干燥温度85℃,烘干2小时。
5.烘干的颗粒料通过单螺杆挤出机挤出,单螺杆挤出机螺筒温度设定120℃-150℃,经软料模具,直接和硬质聚氯乙烯型材挤出成型,得到具有密封胶条的硬质PVC型材。
按GB12002—89《塑料门窗用密封条》相关规定,对共挤的密封胶条部分性能进行检测,结果见表2。
从表2可以看出,密封胶条具有很好的粘结性能、拉伸性能和低温韧性,材料硬度随温度的变化波动较小。密封胶条的加热后尺寸变化率与PVC异型材相近,不会出现因收缩率不同而引起的两者分离现象。本发明实现了有效的增塑剂保护,能牢牢“锁住”材料中的增塑剂成份,降低了增塑剂的析出倾向,加热失重仅为1.9%,而普通PVC增塑胶条的加热失重通常在15%以上,这使得共挤密封胶条能持久保持柔韧性,塑料门窗的长期密封功能也得到了保证。
表2
Figure A200910024704D00061

Claims (7)

1.硬质聚氯乙烯型材软硬共挤胶条的生产方法,包括配料、混料、造粒、干燥、挤出步骤,其特征是:配料的各组分重量如下:PVC 100份;碳酸钙10-15份;邻苯二甲酸二异壬酯60-90份;钛白粉10-15份;钙锌稳定剂1-4.5份。
2.根据权利要求1所述的生产方法,其特征是:混料包括热混和冷混;热混时,将PVC和邻苯二甲酸二异壬酯、钙锌稳定剂以1500-2500转/分高速旋转至100-120℃后,投入碳酸钙、钛白粉,混料温度至115-135℃;冷混时,在低于14℃条件下,以300-600转/分低速搅拌。
3.根据权利要求2所述的生产方法,其特征是:热混时,将PVC和邻苯二甲酸二异壬酯、钙锌稳定剂以1500-2500转/分高速旋转至110℃后,投入碳酸钙、钛白粉,混料温度至125℃。
4.根据权利要求1所述的生产方法,其特征是:造粒时,通过双螺杆挤出机进行造粒,双螺杆挤出机螺筒温度设置为115℃-135℃,经口模切割成颗粒。
5.根据权利要求4所述的生产方法,其特征是:颗粒为直径为3.2mm,长度为3-5mm的圆柱形颗粒。
6.根据权利要求1所述的生产方法,其特征是:干燥时,干燥温度80-90℃,时间1-3小时。
7.根据权利要求6所述的生产方法,其特征是:干燥温度85℃,时间2小时。
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