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关键词：PVC异型材 软硬共挤 模具 工艺
一、前言
随着化学建材的大力发展，共挤的PVC异型材产品越来越多。双色共挤PVC异型材，新料与回收料共挤PVC异型材，将密封条直接共挤在异型材上的软硬共挤PVC异型材，芯部钢衬与PVC微发泡外层共挤PVC异型材，这些共挤产品近期在化学建材家族中脱颖而出，成为市场十分受欢迎的产品，拥有这些共挤产品发展势头强劲，特别是华北地区，共挤产品十分俏销。本公司去年和今年上半年又给华北地区几家客户制作完成近三十套共挤模具，完全符合要求，已交付生产使用。
本文举例介绍我公司给保定瑞驰塑业有限公司制作的软硬共挤PVC异型材模具的设计、调试重点以及异型材的生产工艺。
二、PVC软硬共挤型材产品图例
软硬共挤窗扇产品如图1所示：
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| a、ST60扇 | b、ST80扇 |
| 图1 共挤异型材产品图 | |
三、模具设计
1、共挤方式简介
软硬共挤PVC的软质部分（材料为改性聚氯乙烯，弹性非常好）是SPVC热熔体经过模头粘接在HPVC上的。软硬共挤有两种方式：一种是前共挤，即两者同时从型材模具出来的，已经共挤在一起，再同时经过定型模冷却定型成为异型材产品；另一种是后共挤，即PVC异型材与普通异型材生产一样，只是异型材出口模经定型模冷却成型后，入牵引之前再将SPVC共挤到型材所需部位上。
本文介绍的是前共挤。
2、共挤模具设计
软硬共挤异型材模具，可以看作是普通异型材模再加工软料的共挤流道或定型型腔与之相衔接，所以软硬共挤异型材模具设计并不十分复杂，由于普通异型材模具大家见得比较多，见诸报端的文章介绍也不少，关于软硬共挤模具设计，本人在《塑料异型材》99年第1期（总第29期）期刊上作过介绍，在此不作重复。
图2是ST80扇共挤模具模头简图，图3是ST80扇共挤模具定型模简图。
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| 图2 ST80扇共挤模具模头 | |
3、共挤联接头的设计
共挤联接头是联主机和共挤机的纽带，简称共挤头，其一端与共挤出联接，另一端与模头联接。一般α角小于60℃，L的长度不宜长，一般在40~100mm之间选取。L过长，会造成SPVC熔体阻力过大，物料停滞时间过长而分解，L过短，会造成SPVC熔体塑化不良而影响生产和产品质量。图4是共挤联结头简图。
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| ST80扇共挤模具定型模 |
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| 图4 共挤联接头 |
四、模具调试
先将软硬共挤PVC异型材模具在不考虑软质共挤的情况下，按平时调试普通PVC异型材模具调试方法进行调试，当普通PVC异型材的外形和尺寸接近图纸和标准要求时，再打开共挤机看软质部分机头出料情况和定型模通过情况，由于SPVC熔体在机头内流动性非常好，模具制作时机头流道尺寸，包括流道走向、分流、分流设计的流道的长短、板板之间接口的几何形状、尺寸等与设计略有区别，致使SPVC出料可能出现两股（压条是四股）SPVC料坯长短比例与产品图对应的尺寸比例差别稍大，此时SPVC料坯长短尺寸就成修正模头的依据。
机头内软硬共流体流道的长度对软硬共挤产品的撕裂强度有着直接的关系，本人认为这种关系比软硬各部分的接合表面积与撕裂强度的关系还要密切，但软硬共流体流道的长度又受两熔体在机头内互不窜位的限制，因此修模时要根据经验谨慎把握，否则会功亏一篑。
在定型模中软质PVC型坯是不宜用真空定型的，因为软质与硬质的热熔体从接合面处容易撕裂或堵模，那么SPVC型坯靠什么定型呢？这就是要在定型模入口处加上一个淋水装置，让冷却水能连续均匀地淋在SPVC型坯表面，使其表面产生一层硬化层，然后进入定型模，在定型模型腔冷却定型。当然若不要淋水装置，就必须在定型模入口部分作一些处理，使SPVC料坯不堵模、不撕裂而又能较好地冷却定型。
SPVC部分的定型模型腔不宜紧，否则SPVC料坯就通过不了，即使暂时通过了，若整个生产线稍有一个因素波动，也容易造成堵模，这时必须放大定型模中SPVC料坯通过部分的型腔尺寸，才能解决。
五、共挤产品的生产
说实在的，软硬共挤PVC异型材的生产比普通PVC异型材的生产要麻烦一些。普通PVC异型材生产的系统性非常强，正常生产对整个生产线和工艺的持续稳定性要求很严格，增加了SPVC共挤后，主机和共挤机的协调稳定，牵引与主机的持续稳定必须严格保证，系统中哪个因素波动都会影响生产的正常。从另一角度讲，这也对操作人员的素质提出了更高的要求。
以ST60扇生产工艺为例
原料：
HPVC型材用复合稳定体系干混粉料。
SPVC共挤部分用购买橡胶改性粒料。
设备：
主机为SJSZ-60双螺杆挤出生产线。
共挤机为SJ45×20单螺杆挤出机。
主机工艺温度见表1。
主机螺杆转速：28转/分。
喂料转速：26转/分
表1 单位：℃
| 机 身 | 联接体 | 模 头 | 螺杆芯部 | |||||
| 1区 | 2区 | 3区 | 4区 |
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| 170 | 164 | 163 | 161 | 160 | 180 | 182 | 185 | 91 |
共挤机温度见表2。
表2 单位：℃
| 机 身 | 共挤机 | |||
| 1区 | 2区 | 3区 | 4区 | |
| 138 | 155 | 156 | 150 | 140 |
生产线牵引速度：1.8米/分
六、模具以外的几个重点问题
1、PVC异型材的原料配方对软硬共挤部分的撕裂强度是有明显影响的，外润滑剂的品种和用量对软硬共挤部分的影响必须重视。由于国标GB/T8814-1998《门窗框用硬聚氯乙烯（PVC）型材》中没有提到软硬共挤PVC异型材的问题。因此瑞驰塑业有限公司是根据兄弟厂家共挤异型材产品和自己的试验结果以及用户意见为依据制订企业标准来保证和控制共挤产品的撕裂强度和外观质量的。
2、共挤SPVC粒料的配方体系所承受是不容忽视的。如SPVC中稳定体系所能承受的耐温程度。润滑体系的适量与平衡要保证SPVC熔体塑化良好、少粘口模、共挤产品的撕裂强度符合要求。
3、软硬共挤PVC异型材的生产对生产线的工艺温度要求比较苛刻，特别是机头温度。机头温度过低，塑化不足，硬PVC异型材强度和表面光泽度不好，软硬共挤部分打皱，机头出料的持续稳定性差；机头温度过高，SPVC熔体粘度低，易分解发泡，粘口模较严重，而且软硬共挤异型材的撕裂强度明显降低（这可能与某些人的想法不一致）。因此，软硬共挤PVC异型材生产过程中，必须仔细观察。耐心地调整适宜的主机、共挤机转速和工艺温度，保证合格的产品生产。
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