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杨忠久孙秀启
配方是决定塑料异型材质量性能的基本要素，也代表产品科技含量、企业产品定位及技术人员专业水平。目前国内企业型材配方随行业“标准”指标提高，各类原料和助剂科技进步及塑料门窗市场需求不断变化。本文从塑料异型材发展角度，重点论述型材配方演变过程，企业现状、存在问题，对策、发展机遇等。
型材配方演变过程
塑料异型材配方大致经历上世纪70年代、80年代、90年代与本世纪等几个阶段演变过程。
上世纪70年代为钙塑门窗阶段，在国家“以塑代木”政策引导下，中国曾自行研制钙塑门窗。钙塑型材配方中，除树脂外，仅添加极少量功能类助剂，填充了大量甚至高于现行配方几十倍的价格低廉的轻质碳酸钙，树脂在混合料中仅起粘结作用。因钙多，易成型，经简单冷却即可。钙塑型材可焊性很差，需像铝门窗那样铆接成型，具有外观坚硬、无光泽、粗糙，颜色泛黄，材质很脆，冲击性能差，易老化，在阳光、温度、氧作用下很快褪色、粉化、降解、脆裂。钙塑门窗推行不久，国家已明令禁止生产与使用。
80年代和90年代初属于引进、消化阶段。中国塑料异型材生产主要是照搬国外配方，并按国内现有原料质量水平适当改进。80年代初，大部分企业采用三盐、二盐、硬脂酸、硬脂酸铅、硬脂酸钙等原料配合而成单质铅盐稳定剂。多种单组分配料，可根据熔体塑化进行调整，比较方便，但计量难度大，污染严重，影响操作者健康；90年代初，一些企业使用复合稳定剂，配料比较方便，省事，污染较少，但当润滑体系不匹配时，调整较困难。大部分采用轻钙，目数较低，一般为400-600目，加量少、仅有4-6份。冲击改性剂大都采用CPE，加量为8-10份左右。采用进口钛白粉居多，加量为5-6份，或加量4-5份并另加0.3%份531紫外线吸收剂。生产型材韧性较好，刚性指标较低，易变形，生产成本很高，销售较困难。与此同时，随塑料门窗发展，钙塑门窗型材打着“塑窗”旗号卷土重来，严重干扰了塑料门窗市场信誉。
本世纪以来，随着型材“新标准”颁发，各类新材料应用，塑料异型材配方开始呈多元化发展态势。既有高档型材，标准型材，也出现了“低标”或“非标”型材；不同方法生产彩色门窗型材已成为国内门窗市场主流；无铅环保型材、抗静电清洁型材，抑烟消防型材、抗菌健康型材在门窗市场上竞相亮相；型材开始由国内走向东欧、拉美、东南亚等国际市场；随无机粉体活化、偶联、刚性增韧技术及纳米技术发展，碳酸钙在各类型材填充量有不同程度增加。从最初的6份，到8份、12份、15份、25份，直至目前30份左右。随着型材生产成本降低，销售价格大幅度下降，已进入更加广阔的门窗市场空间，市场占有率大幅度提升。
采用有机锡稳定剂生产企业，有机锡配方受体系填充碳酸钙限制，一般填充较少；采用自动化混料和传送装置大中型企业，当碳酸钙增加至一定量时，因混合料流动性不稳，在风动输送过程易发生物料组分分离并堵料，组分分散不均，影响生产，均限制碳酸钙加量至一定额度。配方中过量加碳酸钙，大都是采用人工混料与上料的小型企业。仅从碳酸钙填充量角度讲：采用自动加料和传动装置的大型企业型材质量性能还是相对可信的。从填充技术角度讲，即使填充一定量碳酸钙，也能实现所要达到的型材质量。因下料不稳依然会影响物料流动性，造成分散不均，影响型材质量、生产难以稳定，废品输出。
型材档次划分
所谓高档型材，即完全按照国外先进国家型材标准生产、检验，尤其是有机锡体系具有无铅、环保，塑化温度低，米重轻、出材率高，色泽柔和，材质细腻、光洁，亮度高等特点，主要用于出口或国内一些执行标准较高，譬如北京、上海、广州、深圳等中心城市及经济发达沿海城市。
所谓标准型材，是按国家现行型材与门窗标准生产、检验，主要用于全国各大、中、小型城市各类高档建筑、高层建筑或别墅。
所谓低标型材，是企业按型材四项基本性能配置检验设备和仪器，进行质量控制和检验。冲击类别执行ii类，即高度1米；壁厚执行型材“新标准”C类即不规定壁厚，在2.0-1.8毫米之间徘徊。拉伸冲击、简支梁冲击、老化等性能与“新标准”指标均有差距，主要用于各中、小城市低层、多层建筑或农村广大领域。
所谓非标型材即企业仅控制型材外观尺寸指标，忽视各项内在质量性能指标，主要用于各个城市一般建筑门窗制作或翻新、阳台装修及农村市场，因型材规格、壁厚过小，且过多填充低质碳酸钙，有较大安全隐患。
企业发展态势及特点
塑料门窗型材在中国经过近30年发展，迄今已具备生产高档型材能力，技术水平已接近国外先进水平，且高档型材生产比较稳定，容易控制。反倒是生产低标型材难度较大，既降低成本，也要达到既定质量性能，技术含量较高。
迄今中国虽然制定和颁发了与国外差距不大的型材和门窗新标准，由于各级质量管理部门执行、监督力度不够，以及消费者理解、认识水平以及消费观念问题，导致目前塑料门窗型材企业发展出现以下特点。 表1 现行各类不同档次配方功能类助剂加量表
（图片）凡生产高档门窗型材企业（包括外资）一般做不大，不少企业从投产至今均是10多条生产线左右。非标型材企业，因型材质量太差，消费者投诉过多，一般都做不长，很快被驱除出市场。80或90年代初，应运上马的小型国营企业，大都坚持标准型材生产，因市场不成熟，受钙塑门窗“脆性大”、“易老化”阴影影响，大多消费者对其存在偏见和疑虑，对塑料门窗优势认识、体验不足，加之生产企业技术不成熟，生产成本偏高，营销政策过死，虽然对塑料门窗推广应用竭尽全力，很多企业经过几年或十几年苦苦奋斗，终因经济周转不灵，被迫关门停产或转产。
90年代末或本世纪初，实德、海螺等大型民营或股份制企业以雄厚资金和先进技术为依托，进入塑料型材行业，积极参与、制定、实施行业相关标准，引领行业向标准化道路迈进。一些小型民营企业紧紧抓住国家大力发展塑料门窗机遇，实施低标型材战略，质量与标准差距不大，具有价格优势，售后服务态度好，适应了广大消费者低价需求，发展速度较快，譬如天津金鹏、山西中德、山东金达双鹏等企业，上马时仅有4-8条挤出生产线，经过几年或十几年经营，就由小型企业一跃跨入大中型企业行列。一些企业起步时，由低标型材实现原始积累后，实现华丽转身，向标准型材锐变，进入创立品牌产品新征程。也有企业依据市场多层次需求，采取“高、中、低”档型材全方位覆盖经营策略，满足了各阶层消费者需求，取得了不菲业绩。上述企业快速发展也说明低标型材目前在中国有相应市场基础。
企业存在问题和对策
严格意义上，低标型材也是非标型材，但市场上之所以出现低标型材，主要是和非标型材相对而言。生产非标型材企业，仅注重型材外观质量，仅凭领导人对市场形势判断，任意加大碳酸钙量，形似标准型材，其实内在性能很差，对塑料门窗市场冲击很大；低标型材即按型较重视，企业设置有技术研发和质量检验部门，配置部分检验仪器和设备。若采用碳酸钙品种适宜，添加得当，焊接性能指标相应较高，甚至高于门窗标准指标。因对型材性能存在认识误区，认为四项性能合格即型材质量合格，其实还有很多不确定因素。笔者对所收集“低标型材”检验发现，不少中小型企业生产型材，因加热后尺寸变化率超标，存在低温落槌冲击、焊接性能不合格弊端。生产低标型材企业务必高度注意，避免陷入非标型材泥潭。
在JG/T8814-2004《门窗用未增塑聚氯乙烯（PVC-U）型材》（下简称《型材新标准》）颁布一年后，国家又颁布JB/T180-2005未增塑聚氯乙稀（PVC-U）塑料门和JB/T140–2005未增塑聚氯乙稀（PVC-U）塑料窗标准（下简《门窗新标准》）。《门窗新标准》对《型材新标准》一些性能技术指标和使用范围重新进行了修订和界定，如取消了《型材新标准》中C类型材壁厚指标，《门窗新标准》将《型材新标准》中型材焊接角最小破坏力以允许弯曲应力指标为基准，按不同型材在门窗中作用分别改动为焊接角最小破坏力指标，且测试值均应大于计算值。
现实生产实践中，一些企业采用减小规格与壁厚，过多添加碳酸钙生产型材，因弹性模量提高，焊接性能不仅不减少，而且有所提高。因此仅凭焊接角最小破坏力指标，不综合考虑其它指标，也难以对型材质量做出公正、合理评价。除《型材新标准》韧性指标外，《门窗新标准》焊角最小破坏力设计值应高于或等于标准值与型材壁厚等指标，也对型材过多填充碳酸钙以取代型材规格与壁厚减小有抑制作用。
门窗工程中一些型材，按型材标准检验是标准型材，按门窗标准检验是非标型材，出现一种型材两张皮，型材合格与否难以判定情况。事实上，《型材新标准》是轻工部门颁发的门窗用塑料异型材生产标准，《门窗新标准》是建设部门颁发的建筑用塑料门窗使用标准，其规定指标也在《型材新标准》分级指标范畴内，只不过其壁厚仅采用A、B类指标、冲击性能仅采用ii类指标，焊接性能按主型材框扇开启形式予以分类规定。
此外，值得提出的是，型材按《型材新标准》各项性能检验达标，无疑是标准型材，不过用户在使用时，务必根据当地风压、气候、门窗所在建筑位置和高度科学、合理选用。譬如严寒、寒冷地区应使用ii类标准，即1.5米冲击高度指标型材；风压较高或建筑层次较高建筑要使用A类或B类标准壁厚型材；强紫外线、温度较高、污染严重地区室外门窗，应使用S类标准，即6000小时老化指标型材。由此可见，不仅“低标型材”应有一定使用范围，标准型材按地区气候、门窗所在建筑高度和位置，也亦分类使用。
生产什么类别型材往往是企业根据市场需求，由市场取舍。若从建筑管理部门、门窗市场管理角度用《门窗新标准》引导建筑业在改变建筑门窗质量构成和规范市场方面取得成效，也会给企业提供政策依据，支持型材质量向更高标准指标迈进；各地建筑工程管理部门能从建筑门窗安全角度，按《门窗新标准》指标严格要求型材质量性能；消费者能从使用角度提高型材质量意识，认识非标型材危害性，低标型材适用范围和局限性，标准型材分类意义和作用；建筑材料质量检验、监督部门能从建筑门窗质量角度加强质量检验和监督，引导塑料门窗型材质量向健康方向发展；型材企业领导人能全面、系统认识构成标准型材全部要素，提高对标准型材和低标型材分析、判断能力，充分认识型材质量性能是一个综合性指标，认识小规格、薄壁型材、高填充型材等可能带来危害和严重后果，转变、更新经营理念，进一步完善质量性能检验仪器和设备，在生产中加强对原材料，工艺、设备、模具质量监督和生产型材全过程、全面质量检验、管理。
总之，只有型材门窗产业链从业及监管人员，甚至消费者共同提高认识和实施力度，才能对提高型材整体质量性能产生积极作用。
型材“标准化”路还很长，有很多具体事情要做。在各界同仁协同努力下，相信不久“非标型材”会同“钙塑门窗”型材一样，逐步被驱除出建筑市场，“低标型材”也会在《门窗新标准》抑制下，被压缩到适当市场范围，即少数低风压、温和地区、低档建筑、民用或农用建筑、大中城市居民旧窗更新等工程使用。以使其各尽所用。
塑料门窗发展新机遇
节能减排已是摆在世界各国人民面前一个重要课题。塑料门窗在中国问世以来，不仅存在标准型材和低标型材、非标型材市场竞争，还一直面临与铝合金门窗市场竞争。
过去一段时期，门窗行业内有人认为铝合金窗也能达到节能窗标准。除铝合金比塑料窗制造、生产能耗大因素外，即使是断桥铝合金窗，在使用隔热效果方面也很有限。铝合金是自然界中储存量有限、极其宝贵的有色金属资源，具有优异导热、散热等特点，用途极广，但使用铝合金材料做门窗，有些“所长非所用”、“大材小用”，是对社会能源与资源使用、分配不当的浪费行为。
经检测，断桥隔热铝合金门窗热工性能远远达不到要求。使用这种型材制作门窗型材隔热条只解决了整个框体热传导三分之一不到的问题。这种型材制成窗框，配置中空玻璃，经计算，门窗热工性能K值只有3.3 W/(m2.K)，相当于8级，达不到上海、北京地方政府规定节能65%的技术指标要求。迄今市场上流行的所谓铝合金窗大都是劣质铝窗，和非标塑料型材一样，质量性能低劣，对门窗安全使用影响很大。
塑料门窗配置中空玻璃、三腔型材热工性能K值达到1.9W/(m2.K)，四腔、五腔型材热工性能K值达到1.7W/(m2.K)。在全国任何地区都符合当地建筑节能政策规定技术指标，是真正的节能门窗。
由此可见，随国家“节能、减排、环保、低碳”产业政策的推行，塑料门窗又一次迎来难得的发展机遇。型材企业应从全局高度认识塑料门窗与型材质量、性能在建筑节能、环保中作用，加强自律，以生产质量性能优异塑料门窗回报社会。
塑料异型材发展趋势预测
笔者依据行业发展趋势预测，塑料型材今后发展具有以下特点：
(1) 欧、美型材共同发展，以欧式型材为主，美式型材为辅；
(2) 彩色型材逐步取代白色型材，以共挤彩色型材为主，复膜和氟碳喷涂为辅；
(3) 塑料型材质量以标准型材为主，高档型材为辅。低标型材、非标型材逐渐退出市场。塑窗市场呈多元化布局态势；由城市民用，中、低层建筑，向高层建筑、多层建筑、别墅建筑及农村建筑两级方向发展。风压计算、隔热、隔音计算技术日渐受到重视；
(4) 在节能政策推动下，不同气候区域地门窗型材结构向“差异化”发展。三腔、两密封型材和四腔、五腔三密封型材并存；
(5) 型材功能向多元方向发展，应用抑烟、静电、抗菌等技术生产型材逐步受到消费者青睐；
(6) 出于环境保护要求，型材稳定体系：稀土低铅、钙锌、有机锡稳定剂并存，以稀土低铅稳定剂为主，钙锌、有机锡稳定剂为辅，铅盐复合稳定剂逐步退出市场；
(7) 塑料型材改性，以CPE为主，ACR为辅，共同发展；
(8) 粉体改性技术日渐成熟，纳米技术得以应用，型材碳酸钙填充以活化微细为主，纳米钙偶联增韧为辅。
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