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建筑用塑料制品设计与实例分析 摘要：建筑用塑料制品设计主要涉及到原料配方设计、制品生产工艺设计两个方面，配方设计是在建筑塑料原料中添加各种助剂，往往就决定了这种建筑塑料制品特定的功能、性能、档次、应用领域。生产工艺设计就是塑料制品成型的工艺过程设计，按照建筑材料的要求，可以设计出不同形状、功能、尺寸、性能的产品。 关键词： 塑料 设计 要求 配方设计 配方设计是紧紧围绕所要求的功能、性能、制造工艺和生产投资进行综合考虑。对建筑用塑料制品的功能要求很多,一般可以从几方面来考虑： 1 装饰功能 由于建筑塑料制品需要长期暴露在户外或在具有紫外线的环境中, 更要考虑这些材料的抗光老化、热老化和退色情况。 (1) 选用不变色的树脂、填充物、着色剂具有优秀的抗紫外线功能和防水性, 在相当长的时间内不褪色、不变色、不脱落;(2)选用的材料与建筑整体风格有协调感，光泽和亮度符合时代感、天然质感。 2 健康卫生要求健康卫生、以人为本、环保绿色, 对环境和人无任何污染影响(包括有害气体、有害辐射、光污染) , 无论加工、建造、施工、居住都没有不良因素存在。这是目前建筑塑料制品必须重点考虑的因素。这从配方角度主要考虑选用的原材料(尤其是添加剂) 要无毒、无害、无污染。环保型建筑塑料制品的设计中需要考虑的方面很多, 下面介绍几类环保型建筑材料用的添加剂。 (1)稀土热稳定剂:由于目前纯稀土PVC 的热稳定剂尚不能满足热稳定要求, 常用的是低毒的稀土复合热稳定剂。 (2) 天然填料:无机天然填充物。建筑塑料制品中的天然纤维加入量一般10%～30%左右。(3) 废弃物填料:干燥处理的植物纤维、尾矿粉体和渣、粉碎、废橡胶粉体、金属渣粉。一般为10 %～50 %不等，具体视不同的建筑塑料制品的综合理化性能要求而定。 (4)抗菌防霉:抗菌、抑菌、防菌、防病毒, 在有些特种或特殊场合应用的塑料建材, 还必须考虑能抵御和杀灭细菌和病毒。3 耐老化性能要求建筑塑料制品大都用于户外, 直接受紫外线照射和风雨吹打, 因此对抗光老化、热老化、抗氧化都有较高的要求。这就要求在建筑塑料的配方中必须加入抗老化和抗氧化的光稳定剂。 4 阻燃性要求 建筑塑料制品具有阻燃性是指制品在遇到明火时会阻燃或自熄。有些聚合物本身具有自熄性,如PVC。这也是目前在建筑塑料制品中应用聚氯乙烯材料最多的主要原因之一。但是近年来,由于环保要求越来越高, 尤其是在欧美国家, 对聚氯乙烯材料在居室内的应用和很多重要建筑工程领域的使用提出了很多限制, 从而大多改用聚烯烃塑料。但是, 由于聚烯烃材料很容易燃烧, 其使用中的阻燃性问题、阻燃剂的毒性问题、阻燃效果、使用性能和综合经济效果又成了建筑塑料制品配方设计中一个很主要的问题。5 清洁性要求 建筑塑料制品的清洁性主要表现在可清洁与抗污性, 而抗污性与制品的抗静电性能有很大关系。大多数建筑塑料制品都要求有优良的绝缘性, 尤其是应用于电子和电器工业中的聚合物产品。但是, 建筑制品需要在日常生活中与人和物接触摩擦, 高绝缘性要求从另一方面带来了静电的危害。由于摩擦产生静电时, 电阻值很高, 也很难消除。这使得建筑塑料制品的表面很容易吸附灰尘, 这大大影响了制品的美观性能和清洁性能, 同时还会降低其透明度, 影响到应用效果。可以用建筑塑料制品的体积电阻率和表面电阻率以及吸尘指数来衡量制品表面的带静电程度, 电阻值越高, 吸尘指数越高, 表面越容易积聚电荷,从而产生静电。塑料的带电性能根据体积电阻率的大小可分为5 类。用于生产建筑塑料制品的大多数热塑性树脂属于1、2、3 类,体积电阻率较大, 这类聚合物加工时常常需要在配方中加入抗静电剂。 6 轻质性要求建筑塑料制品大都要求高强度、轻质量。除了选用的聚合物本身需要满足这点以外, 还经常用发泡和选用轻质填充料的方法来降低原料的成本和减轻自重。 7 着色性要求 建筑塑料制品必须要有较好的着色性, 这就要在制品设计和加工时, 考虑选用合理的着色剂。建筑塑料制品选用的着色剂要符合几个原则:(1) 符合建筑流行色和仿真感、鲜亮度、亚光感、柔和感、并对瑕疵有遮盖性; 颜料的可加工性、和聚合物之间的相容性、分散均匀性好;(3) 耐老化性,耐光照性能,热稳定性、耐化学性能好。8 增强性能建筑用塑料制品在不单纯作为装饰用制品时, 由于结构功能上的要求, 通常采取结构增强措施。增强的形式和方法有多种,有整体增强或局部增强,用于增强的品种也很多。 生产工艺设计 塑料制品生产是将合成树脂原材料转变成制品加工的过程，该过程可用图1所示的框图表示。从该图可知，生产塑料制品加工方法有成型加工、机械加工、修饰和装配四大类型，但后面三类加工方法都必须以成型为基础。有图可知道，成型加工方法有很多种，通常都各有自己的特点和