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对PVC门窗异型材配方的几点认识2

对PVC门窗异型材配方的几点认识胡显荣

　一、配方有必要保密吗？

　　在PVC门窗及异型材生产行业里，有一个尽人皆知的情况：

那就是把PVC门窗异型材的生产配方看成是企业的技术秘密。

会议参观、业务洽谈考察生产现场时，一般禁止参观配料、混料车间。

在技术交流中，别的什么都可以交流，唯独型材配方不愿谈，即使谈一点，也要“留一手”，或者“顾左右而言他”，或者不讲真话。

　　为什么会有这种情况呢？

分析起来有以下两方面的原因：

　　第一个原因是很多人把PVC门窗异型材的生产配方看成是企业的核心技术秘密。

如果让外来参观人员看见了配料、混料车间，便有可能知道或偷窃了本企业的配方，产生在同行业的竞争中不利于本企业的后果。

也就是俗话所说的：

“教会徒弟，饿死师傅”的思想在作怪。

虽然，他们的配方并不一定比别人的配方更高明。

　　第二个是说不出口的原因：

这就是有的企业把第一条原因当作冠冕堂皇的招牌，掩盖其偷工减料的勾当。

常用的偷工减料的办法有：

（1）超量增加填料（轻质碳酸钙CaCO3）的份数；

（2）用廉价的劣质的助剂代替优质的助剂，例如用锐钛型钛白粉代替金红石型钛白粉

　　（3）省略应加入的助剂，或者减少应加入助剂的份数；

　　（4）在工艺程序上把本应分批投料的工艺程序改成“一锅烩”，提高出料温度以缩短工时。

　　他们的目的自然是为了降低成本，以求获得较多的利润。

这些偷工减料的手段内行人在生产现场是很容易发现的。

还有的企业管理很差，这一点是最容易从配料、混料车间生产现场的脏、乱、差反映出来的。

让外来人员看到了这些岂不丢人现眼？

配方保密，谢绝参观正好符合“家丑不外扬”的心理。

　　很难说上述两个原因哪一个是主要原因，也可能二者兼而有之。

　　我认为：

不论什么原因，型材配方没有必要保密，型材配方保密弊大于利。

过去保密并未产生什么好处，今后若干年里更会是这样，为什么呢？

理由有三：

　　第一、过去的十几年历史说明：

本行业各厂家之间的市场竞争远不如本行业与铝门窗之间的竞争激烈。

今后若干年中的市场竞争主要的方面也仍然是在这两个行业之间进行。

市场竞争主要是在产品质量、价格、服务等方面。

PVC门窗行业各厂家之间如果能拆除技术壁垒、互相取长补短地进行技术交流，将有利于本行业提高质量、降低成本和价格。

只有使整个PVC门窗行业的整体水平提高，才能加强与铝门窗行业的竞争力。

如果PVC门窗行业只有少数几家PVC门窗及型材的“质量价格比”是优秀的，其他大多数PVC门窗型材厂的质量水平低下，价格又无竞争力，就会大大影响甚至失去PVC门窗对老百姓的吸引力和信任心。

所以，市场上如果出现了劣质的PVC异型材或门窗，我们不应该把它仅仅只看成是某一个厂家的问题，而应同时把它看成是有损于整个PVC门窗行业的名誉的问题。

“一花独放不是春，万花竞放春满园”就是这个意思。

当然这并不是说在我们同行业之间不会发生市场竞争。

在某个具体工程项目上确有过几家PVC门窗厂同时投标竞争的事。

然而这种竞争就其发生的规模和频率来说是远不如与铝门窗竞争激烈。

从对本行业的声誉和发展出发，不论是哪家中标被用户选中，我们都不希望中标厂家的PVC门窗异型材是劣质型材、劣质门窗，否则就不利于本行业的声誉。

所以没有必要把型材配方看得那么重要。

　　第二，实际上PVC门窗异型材配方在国内各厂家之间同一类配方中是大同小异，并不像有的人想的那么神密。

正如中国金属结构协会前副理事长郑金锋同志在广东中山威力塑料厂召开的一次行业座谈讨论PVC异型材配方的会上发言时曾指出：

国内PVC门窗异型材生产厂用的配方大家都“心知肚明”，就像“一层窗户纸一样，一捅就破”。

　　众所周知：

PVC门窗异型材的配方是以主料PVC为基础，再加入稳定剂、抗冲击剂、加工助剂、润滑剂、填充剂、着色剂等各种助剂。

目的是提高和改善型材的物理、化学性能、改善型材的加工工艺以及降低配方成本。

每一种助剂都有一些不同的品种、规格可供选用，它们在配方中所占比例各不相同。

其中以稳定剂、抗冲击剂和填充剂最为关键，这三种助剂将直接关系到异型材是否符合GB8814-98的指标。

其余如加工助剂、润滑剂等主要满足原料塑化、成型、焊接工艺性能的要求。

　　十多年来，国内PVC门窗异型材配方中用的稳定剂大部分用的是铅盐类和金属皂类，少数企业用有机锡类稳定剂；抗冲击改性剂以氯化聚乙烯为大多数厂家所采用，少数厂家用聚丙烯酸酯类（ACR），如法国阿托公司产的D200，美国罗姆----哈斯公司产的KM355、日本种渊公司产的FM21等，还有极少数厂家用的乙烯---醋酸乙烯共聚物（EVA），填充剂一般都用普通轻质碳酸钙（CaCO3），少数采用经活化处理的活性轻质碳酸钙。

在同一类稳定剂，抗冲击改性的配方中各厂家所用配方成份和比例都大同小异，并无原则差别。

这些情况在行业内已经不是什么秘密，所以完全没有必要保密。

　　第三、八十年代中期，欧洲的PVC门窗及异型材生产行业已经开始将生产异型材所用的模塑料交由PVC原料生产厂配料混料生产，或者由专业的配料混料厂将所有助剂混好，各型材厂运回后直接用于型材生产。

到九十年代情况更是如此。

我国在全国化学建材协调组成立以后，就曾不止一次地酝酿将PVC门窗异型材生产所需模塑料改由专业化企业集中大规模地配料、混料，按地区统一配方、统一供料，以促进和保证PVC异型材质量，减少偷工减料的劣质型材进入市场。

这样做虽然还有一些问题需要解决，但这是一条迟早要走的路。

所以没有必要把配方保密当作一个什么“法宝”。

　　二、指导性配方还有用吗？

　　九十年代初，由中国建筑金属结构协会组织国内许多PVC门窗型材生产厂在中山威力塑料厂召开过一次以PVC门窗异型材生产配方的专题座谈会。

当时国内多数PVC门窗异材厂都派代表去参加了。

经过充分讨论，各厂基本都同意出了自己的配方，然后根据各厂所用配方，大家充分讨论，最后总结分析，择优选用，一致同意通过了一个指导性配方，如表1。

　　表1所列配方实际上是当时一些质量较好、影响较大的厂家配方的综合，至今仍不失其指导作用，一些老厂仍在使用，许多新厂所用配方也与表1所列大致相同。

　　九十年代中期，国内有一些新建的规模较大的PVC门窗及异型材厂中，有几家厂的设备和技术是全套引进国外的，花大价钱由外商提供的配方中有一些成份无法马上实现国产化，必须高价买外商的助剂，使配方成本居高不下。

例如：

保定德玛斯公司从德国格瑞那公司引进全套设备和技术，由该公司提供配方派专家来华负责试车，其配方中要用PA4006（是由D200和P550组成）就必须花外汇进口，另外带密封软边的玻璃压条型材和推拉窗扇型材的共挤软颗粒料也要进口。

试车验收从1996年10月一直进行到1997年1月，型材质量一直未能全部稳定合格，外国专家仍在修改配方，共挤密封软边无法成形，外国人硬说中国原料不行，一定要买他们的原料。

后改用国内的配方，除钛白粉外全部为国产原料，结果一次顺利合格，德玛斯公司才结束了漫长的试车验收，投入试生产。

事实证明：

不用进口的PA4006我们照样可以生产合格型材，不用颗粒进口料，改用国产软颗粒料同样可以生产出带密封软边的共挤玻璃压条。

这个配方就在表1所列范围之内。

所以我认为表1所列配方至今仍有指导作用。

　　三、配方应该考虑哪些问题？

　　在选择、设计或调整配方时，应该考虑哪些因素？

我认为应该全部地综合以下几个方面的要求：

　　1、型材质量必须符合GB8814-98标准中的各项技术指标和要求；

　　　　　　　表1　PVC塑料门窗异型材配方的基本成份及其加入比例范围

北方门窗型材

南方门窗型材

室内门窗装饰型材

100份

稳定性

三盐

3st

Pb82.6～84%200目

4～6

二盐

2st

Pb89.6%325目

有机锡

T137

≥1.5

抗冲加工剂

加工助剂

ACR

201

1～2

氯化聚乙烯

CPE

C135～38%

8～11

7～10

6～8

润滑剂

硬脂酸铅

Pbst

0.5～1

硬脂酸

Hst

45～57℃

0.2～0.5

硬脂酸钙

Cast

150～155℃

0.3～0.8

聚乙烯蜡

PEWax

0.1～0.3

石蜡

Wax

58℃

0.1～0.3

氧化聚乙烯蜡

OPE-1

＞100℃

0.2～0.3

着色抗老化剂

金红石钛白粉

TiO2

≥4

6～8

≥4

6～8

≥2

≥4

紫外光吸收剂

UV-531

0.2～0.5

填充剂

活性碳酸钙

CaCO3

＞120目

≤6

6～10

　　2、原料和助剂的成本企业和市场都能够接受；

　　3、有可行的或良好的型材成形及门窗加工的工艺性能和可操作性，废品率低；

　　4、在保证符合上述的前提下，尽量使用无毒的及有利于环保的助剂；

　　5、在保证符合1-3条的前提下，原料及助剂的来源应立足国内，就近采购。

　　上述五个要求中，第1、2、3条是不可缺少的必要条件，第4、5条是应该尽量满足的充分条件。

单独地看这五个要求并分别作出决择是容易办的，然而要把它们综合起来，全面地权衡利弊作出选择却不是轻易地就能处理好的事情。

例如：

有的人只追求降成本，质量考虑得较少；有的人表面上粗一看似乎质量成本都考虑到了，但却忽视了工艺性能；使型材不合格品过多，或者焊接强度不合格；还有的人迷信洋货，盲目追求“一流”，不惜工本……等。

怎样才能处理好上述五个要求的关系，确实是一件复杂的事情。

　　一个可以采用的方法就是从现有的配方中对比上述五个要求，结合本厂实际情况，选择1～2个配方先作试验，在试验中不必对每个项目都进行试验，主要检查型材塑化成形是否良好、外观及尺寸是否合格，低温落锤冲击、加热后尺寸变化率、焊角强度等几项是否合格；与原用配方相比成本的变化；原料及助剂的来源稳定等方面基本满意了，就可以把配方初步确定，然后做小批试生产，积累一些经验，经过一段时间的批量生产，就可以定型。

在成批生产过程中，不排除继续探索更好的配方而进行新的配方调整和试验，但也不宜轻率而频繁地改动配方。

　　四、介绍几个配方：

　　从1983年到1997年期间，我曾经接触、使用、试验过的PVC门窗异型材配方不下百种，下面从中选出六个可行的配方给行业内的朋友，抛砖引玉，供朋友讨论、参考。

见表2。

表2所列各配方所用的稳定剂：

1#配方为有机锡T137。

2#、4#、5#、6#配方为铅盐类（如三盐、二盐等），3#配方为稀土元素SR1+2，属复合稳定剂。

抗冲击剂基本用二种：

1#、2#、3#配方用氯化聚乙烯CPE。

4#、5#、6#配方用聚丙烯酸酯类作抗冲击剂，它们分别是美国罗姆---哈斯公司的KM355，日本钟渊公司的FM21+PA20（稳定剂），和苏州安利化工厂的ACR-ALⅡ。

　　　　　　　　　　　　　　　表26种白色型材配方

序号

份数

PVC

8.00

100

CPE

13.00

3ST

8.40

2ST

9.40

1.5

PbST

12.50

0.6

CaST

10.80

1.5

0.5

0.6

0.5

Hst

8.60

0.25

0.2

0.3

0.6

0.2

T-137

47.00

1.5

FM21

21.50

PA20

26.00

2.5

KM335

28.00

ACR201

18.50

1.5

ACR-AL-Ⅱ

19.50

WaX

4.50

0.2

0.3

0.1

OPE-1

16.50

0.4

0.2

PEWax

10.68

0.2

TiO2

16.50

CaCO3

0.55

UV-531

165.00

0.25

0.2

SR1+2

7.20

TPP

12.00

0.4

配方成本（元/kg）

8.94

8.82

8.21

9.00

9.35

8.92

注：

1、价格为1997年参考价，单价：

元/kg。

　　2、TiO2、KM355、FM21、PA20为进口原料，其余为国产原料。

　　1997年我请日本在上海的钟渊公司对多个配方及其型材样品做了大量检查和试验，其中也包括了表2所列6个配方的模塑料用布拉班德塑化仪做的粉料塑化试验以及型材的低温落独锤、加热收缩率、简支粱强度和耐候性试验，下面将表2所列6个配方的试验结果摘出如下，见表3。

从表3所列结果看，对于新建PVC门窗异型材厂来说，采用1#配方是较好的，虽然它的价格不是最低的，但它的工艺性能优于其余配方，主要是型材容易成型，型材外观优良，塑化温度较低，温度范围较宽，比其余配方温度低5℃～10℃，有利于节电，工人容易掌握，焊接性能十分优良，型材的抗冲击、耐候性能也令人满意，故而型材生产和门窗焊接中只要模具合格、选用的成形温度、焊接温度正确，产品的合格率是很高的。

但如果厂家原来是用铅盐类稳定剂的配方，此时改用1#有机锡配方，在管理上会十分麻烦，麻烦有二：

一是设备难以清洗得十分干净，否则只要有少量铅盐助剂的残余混入1#配方的模塑料中，型材的白度就会下降，甚至出现灰色一片；二是两种不同配方的型材过度期间要严格分开，以免回收利用时型材发出灰黑色，这在管理上是很麻烦的。

　　2＃配方和一般用铅盐类作稳定剂配方的厂家大同小异。

但有些厂家为了降低成本常把配方中的紫外线吸收剂UV-531省掉了。

这样生产的型材短期内在外观上、型材机械性能上并没有什么影响，但在若干年后耐候性能会受到影响，这是不可取的。

2#配方的缺点是型材生产工艺性能较差，在操作上要求较严，温度范围较窄，工人掌握起来比1#配方难一些，因此废品率也高一些。

　　3#配方的成本最低，型材的外观、尺寸及各项性能也都合格，由于轻质碳酸钙比例较多，故加热尺寸变化率较小，很容易合格。

它的缺点是相对2#配方在配料、混料过程中麻烦一些，因为它有液体料，在自动化大批生产的设备上往往没有液体的自动化加料装置和加料口，人工称量液体和加料就比较，用惯了自动称料、自动加料设备的工人就不愿增加麻烦。

　　在我十多年从事PVC门窗及异型材生产工作中，为了第三节中所述的五个要求能得到尽量好一点的效果，探索性的配方试验作了不计其数，表2所列只是我感到综合效果比较好一点的，其中1#、2#、3#均已用于生产，4#、5#是试验配方中较成功的。

但未曾投入批生产。

原因是4#、5#配方的抗冲击剂需要进口，价格偏高；6#配方的国产抗冲击剂当时质量能否稳定、成批供货有无问题，没有把握。

另外，1#、3#配方为无毒配方，有利于工人健康和环保。

这里要声明的是：

并不是说表2所列配方就是国内最好的配方。

我相信还会有许多配方比它们更好。

公开这些配方的目的一是抛砖引玉；二是想给那些还在摸索的朋友们提供一点参考。

以促进全行业技术质量水平的提高。

　　还要指出的是：

并不是只要有一个好配方就能达到PVC门窗异型材高质量、低成本的目的，因为：

除了配方科学合理以外，其他诸如原料质量和价格、设备条件和性能、水、电、气的保证、工艺参数、工艺装备模具及工人操作等都会直接影响到型材的质量和成本。

这里仅举一例：

1997年我在保定德玛斯公司工作时，采用2#配方曾经发生一次质量事故，国产主型材焊接强度不合格造成门窗装配厂成批门窗报废、型材成批始退货。

经过十多年使用的配方从未遇到过这种事故，确实感到意外。

后来花了四天进行系统的调查、分析、试验。

最后查出了原因，解决了问题。

原来这批报废型材生产所用的助剂中有两种助剂是物资采购人员未按指定的助剂厂的产品购买，而是到附近一家乡镇企业买的便宜货，当把这两种助剂退货，恢复原来的生产供货单位后，问题就解决了。

这件事说明：

原料质量不好，即使配方、工艺、装备都好，也照样会出废品。

　　以上是我对PVC门窗异型材配方的一些粗浅认识。

同行对这些认识有不同意见，热情欢迎批评指正。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（摘自《塑料异型材》总第31期）

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