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塑料门窗彩色化方法研究
作者:管理员    发布于:2015-07-17 01:39:35    文字:【】【】【

一、国内外塑料门窗的发展及其现状


    塑料门窗最早是于 20 世纪 50 年代由德国首先开发成功的。经过 50 年的努力和产品技术水平的不断提高,塑料门窗以其保温、隔热、隔音、耐腐蚀等诸多优势,在欧洲乃至世界迅速推广应用。到 2002 年年底 , 在整个欧洲,塑料门窗已经占有 42 %的份额。在北美市场,塑料门窗的市场为 45 %。可以说,在整个欧美的门窗市场中,塑料门窗占到约 1/2 的市场,而且这个比例将在相当长的一定时间范围内保持下去。 
   在我国,塑料门窗也是迅速发展的建筑材料之一。从 1993 年的年产型材 6 万吨、门窗约 600 万平方米,到 2002 年已达到年产型材 120 万吨、门窗约 1.5 亿平方米,塑料门窗在全国新建建筑市场占有率约为 35 %以上,其中在中国北方采暖地区的相当一部分大中城市已达到 60 %以上。与此同时,塑料门窗行业也己经形成了一个有 280 万吨型材和 2.5 亿平方米门窗生产能力的新兴行业。 

   随着我国人民生活水平的提高,对生活环境质量的要求也日益提高,在门窗材料的选择上,也是日趋彩色化,对于传统的白色塑料门窗提出了更高的质量要求、色彩要求。因此,研究塑料型材彩色化的方法,不仅是摆脱目前塑料型材和塑料门窗市场价格低弥的现状,而且是塑钢在与铝型材激烈的竞争下保持正常发展的必要条件,特别是面对铝合金各种丰富色彩和高性能的竞争。 

     二、各种彩色塑料型材的生产方法简介


   目前市场上所有的型材彩色化的方法有整体着色、复合共挤出、表面覆膜和涂料喷涂工艺。现就每种工艺简单介绍如下: 

     1 、整体着色 
   整体着色的方法是早期塑钢型材彩色化的主要方法,它的方法是将着色颜料混合于 PVC 型材粉料中进行共挤出,得到整体着色的彩色塑钢型材。塑钢型材整体着色的方法相对于其后出现的方法而言,设备投资小,技术含量不高,生产迅速,但不适合小型塑钢型材加工厂的小批量、多变化的生产订单。由于通常 PVC 型材的变形温度较低,整体着色彩色型材,特别是深色型材,会吸收较多的太阳辐射,从而使其型材整体表面温度偏高,甚至接近型材的最高使用温度,因而容易引起型材的老化、变形,从而缩短了彩色型材的使用寿命。此外,如果采用一般的染料着色,由于染料耐紫外线性能极差,在户外一般 2 年就严重褪色,有严重质量缺陷。因此整体着色的方法不适合塑钢,几乎肯定将在塑钢型材的彩色化方法中被淘汰。


     2 、复合共挤 
   复合共挤法是目前世界上塑钢型材彩色化技术应用多年的方法之一。复合共挤法就是在白色型材挤出过程中复合挤出一层彩色膜层的方法。复合共挤的方法需要共挤机,其模具的设计和制造较为复杂,且不同型材需要不同的模具,不同颜色的彩色塑钢型材需要不同颜色的色母粒,投资十分巨大,且不合格产品几乎无法回收。目前与 PVC 共挤的复合材料可以是 PVC 、 PMMA 或是 ASA 。采用同质 PVC ,耐久性无法解决;采用 PMMA ,耐久性有所提高,但耐久时间仍不够,一般只能达到户外 5 年,且易与 PVC 脱层,低温抗冲击性也不好;采用 ASA ,耐久性得到提高,据说能达到户外 10 年。但由于模具和批量的限制,成本较高,且涂层较软,装饰效果一般,无法与现在涂装的铝合金媲美。装饰效果不如铝合金。


     3 、覆彩色薄膜 
   覆膜法是在欧洲应用较多的塑钢型材彩色化方法,特别是德国的技术相当成熟。其方法是将预先制成彩色的塑料覆膜,在专用的覆膜机上,经过涂胶,采用热或者机械覆膜的方法,将覆膜贴在 PVC 型材表面。一般可用的覆膜材料有 PVC 和 PVDF 薄膜。 贴 PVC 薄膜,型材的耐久性得不到根本解决 。 贴 PVDF 薄膜,耐久性能得到要求,但由于施工工艺和设备较复杂,导致生产成品率不高,主要原材料和覆膜机依赖进口,成本居高不下 。而且, 用覆膜的彩色塑钢在加工时,一旦表面覆膜受损,会有补色的问题,相当麻烦 。

 

 


     4 、涂料喷涂 
   涂料喷涂的方法是欧洲和我国近年来开发的最新制作彩色塑钢型材的技术。涂料喷涂可以在型材生产过程中在线喷涂,也可以采用在专门喷涂厂进行白色塑钢型材的表面喷涂或整体喷涂。目前国内外均采取后者的方法较多。

     目前塑钢型材喷涂用涂料有高性能的 单组分丙烯酸涂料 , 双组分聚氨酯涂料 , 水性聚氨酯涂料 以及 常温固化的氟碳涂料 。 
   单组分丙烯酸涂料施工方便,附着力好,但由于耐候性达不到户外 10 年的要求,不适合于塑钢用。 
  丙烯酸聚氨酯涂料的性能有所提高,但以汽车面漆的使用寿命来看达不到户外 10 年的使用要求,也不适于作为外用涂层。 
    水性聚氨酯塑钢涂料有施工方便的优势,但不适和在潮湿气候条件下使用。

可常温固化的氟碳涂料,不仅性能好,施工也方便,是最具发挥潜力的方法。 
   

三、 FC - S20P 氟碳喷涂与其它几种塑钢型材彩色化方法性能比较


  我们可对 FC - S20P 氟碳喷涂与其它几种塑钢型材彩色化方法性能作一比较。 
   从上述的介绍中,我们可以明显感觉到市场上彩色塑料型材的加工方法(除喷涂外),都具有投资大、变色不方便、技术要求高和耐候性差等缺点,比较难于适应个性化的彩色塑料型材的需求。一个好的塑料型材彩色化的途径应该有以下特点: 
(1) 经济性 —— 要能被大多数客户接受。 
(2) 性能优异 —— 彩色后的性能要能满足户外长时间的使用要求。 
(3) 高装饰性 —— 彩色化的装饰效果要能经得起同类替代品的竞争 ( 要能达到铝合金型材的装饰水平 ) 。 
(4) 生产性 —— 能满足在各种批量要求下的及时稳定的生产能力。 
而 FC-S20P 彩色喷涂氟碳涂料 恰恰达到了这几项要求,是极具市场潜力的。

 

 
 
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脚注信息