一:國(guó)內(nèi)外塑料門窗的發(fā)展及其現(xiàn)狀
塑料門窗最早是于20世紀(jì)50年代由德國(guó)首先開發(fā)成功的。經(jīng)過50年的努力和產(chǎn)品技術(shù)水平的不斷提高,塑料門窗以其保溫、隔熱、隔音、耐腐蝕等諸多優(yōu)勢(shì),在歐洲乃至世界迅速推廣應(yīng)用。到2002年年底,在整個(gè)歐洲,塑料門窗已經(jīng)占有42%的份額。在北美市場(chǎng),塑料門窗的市場(chǎng)為45%。可以說,在整個(gè)歐美的門窗市場(chǎng)中,塑料門窗占到約1/2的市場(chǎng),而且這個(gè)比例將在相當(dāng)長(zhǎng)的一定時(shí)間范圍內(nèi)保持下去。
在我國(guó),塑料門窗也是迅速發(fā)展的建筑材料之一。從1993年的年產(chǎn)型材6萬噸、門窗約600萬平方米,到2002年已達(dá)到年產(chǎn)型材120萬噸、門窗約1.5億平方米,塑料門窗在全國(guó)新建建筑市場(chǎng)占有率約為35%以上,其中在中國(guó)北方采暖地區(qū)的相當(dāng)一部分大中城市已達(dá)到60%以上。與此同時(shí),塑料門窗行業(yè)也己經(jīng)形成了一個(gè)有280萬噸型材和2.5億米2門窗生產(chǎn)能力的新興行業(yè)。
隨著我國(guó)人民生活水平的提高,對(duì)生活環(huán)境質(zhì)量的要求也日益提高,在門窗材料的選擇上,也是日趨彩色化,對(duì)于傳統(tǒng)的白色塑料門窗提出了更高的質(zhì)量要求、色彩要求。因此,研究塑料型材彩色化的方法,不僅是擺脫目前塑料型材和塑料門窗市場(chǎng)價(jià)格低彌的現(xiàn)狀,而且是塑鋼在與鋁型材激烈的競(jìng)爭(zhēng)下保持正常發(fā)展的必要條件,特別是面對(duì)鋁合金各種豐富色彩和高性能的競(jìng)爭(zhēng)。
二:各種彩色塑料型材的生產(chǎn)方法簡(jiǎn)介
目前市場(chǎng)上所有的型材彩色化的方法有復(fù)合共擠出、整體著色、涂料噴涂工藝和表面覆膜。現(xiàn)就每種工藝簡(jiǎn)單介紹如下:
1、復(fù)合共擠
復(fù)合共擠法是目前世界上塑鋼型材彩色化技術(shù)應(yīng)用多年的方法之一。復(fù)合共擠法就是在白色型材擠出過程中復(fù)合擠出一層彩色膜層的方法。復(fù)合共擠的方法需要共擠機(jī),其模具的設(shè)計(jì)和制造較為復(fù)雜,且不同型材需要不同的模具,不同顏色的彩色塑鋼型材需要不同顏色的色母粒,投資十分巨大,且不合格產(chǎn)品幾乎無法回收。目與PVC共擠的復(fù)合材料可以是pvc,彩色的甲基丙烯酸甲酯(PM?鄄MA)或是ASA。采用同質(zhì)PVC,耐久性無法解決;采用PMMA,耐久性有所提高,但耐久時(shí)間仍不夠,一般只能達(dá)到戶外5年,且易與PVC脫層,低溫抗沖擊性也不好;采用ASA,耐久性得到提高,據(jù)說能達(dá)到戶外10年。但由于模具和批量的限制,成本較高,且涂層較軟,裝飾效果一般,無法與現(xiàn)在涂裝的鋁合金媲美。裝飾效果不如鋁合金。
2、整體著色
整體著色的方法是早期塑鋼型材彩色化的主要方法,它的方法是將著色顏料混合于PVC型材粉料中進(jìn)行共擠出,得到整體著色的彩色塑鋼型材塑鋼型材整體著色的方法相對(duì)于其后出現(xiàn)的方法而言,設(shè)備投資小,技術(shù)含量不高,生產(chǎn)迅速,但不適合小型塑鋼型材加工廠的小批量、多變化的生產(chǎn)訂單。由于通常PVC型材的變形溫度較低,整體著色彩色型材,特別是深色型材,會(huì)吸收較多的太陽(yáng)輻射,從而使其型材整體表面溫度偏高,甚至接近型材的最高使用溫度,因而容易引起型材的老化、變形,從而縮短了彩色型材的使用壽命。此外,如果采用一般的染料著色,由于染料耐紫外線性能極差,在戶外一般2年就嚴(yán)重褪色,有嚴(yán)重質(zhì)量缺陷。因此整體著色的方法不適合塑鋼,幾乎肯定將在塑鋼型材的彩色化方法中被淘汰。
3、涂料噴涂
涂料噴涂的方法是歐洲和我國(guó)近年來開發(fā)的最新制作彩色塑鋼型材的技術(shù)。涂料噴涂可以在型材生產(chǎn)過程中在線噴涂,也可以采用在專門噴涂廠進(jìn)行白色塑鋼型材的表面噴涂或整體噴涂。目前國(guó)內(nèi)外均采取后者的方法較多。目前塑鋼型材噴涂用涂料有高性能的單組分丙烯酸涂料,雙組分聚氨酯涂料,水性聚氨酯涂料以及常溫固化的氟碳涂料。
單組分丙烯酸涂料施工方便,附著力好,但由于耐候性達(dá)不到戶外10年的要求,不適合于塑鋼用。丙烯酸聚氨酯涂料的性能有所提高,但以汽車面漆的使用壽命來看達(dá)不到戶外10年的使用要求,也不適于作為外用涂層。水性聚氨酯塑鋼涂料有施工方便的優(yōu)勢(shì),但不適和在潮濕氣候條件下使用。可常溫固化的氟碳涂料,不僅性能好,施工也方便,是最具發(fā)揮潛力的方法。
4、覆彩色薄膜
覆膜法是在歐洲應(yīng)用較多的塑鋼型材彩色化方法,特別是德國(guó)的技術(shù)相當(dāng)成熟。其方法是將預(yù)先制成彩色的塑料覆膜,在專用的覆膜機(jī)上,經(jīng)過涂膠,采用熱或者機(jī)械覆膜的方法,將覆膜貼在PVC型材表面。一般可用的覆膜材料有PVC和PVDF薄膜。貼pvc薄膜,型材的耐久性得不到根本解決。貼PVDF薄膜,耐久性能得到要求,但由于施工工藝和設(shè)備較復(fù)雜,導(dǎo)致生產(chǎn)成品率不高,主要原材料和覆膜機(jī)依賴進(jìn)口,成本居高不下。而且,用覆膜的彩色塑鋼在加工時(shí),一旦表面覆膜受損,會(huì)有補(bǔ)色的問題,相當(dāng)麻煩。