1、Oriental Horizon Co., Ltd. 北京东方昊炅科技发展有限公司Room 705, MaDian JingDian Garden(B) 中国北京朝阳区祁家豁子甲 8号No.8-B , QiJiaHouZi,ChaoYang District 马甸经典家园 B 座 705室Beijing 100029, China 邮政编码：100029Tel: (86)10-82086237 电话：(86)10-82086237Fax: (86)10-62075043 传真：(86)10-620750431中国塑料门窗市场彩色化发展趋势及加工方法北京东方昊炅科技发展有限公司 邓捷一、概述随着
2、中国经济的高速增长, 人民生活水平的日益提高，中国塑料制品工业已取得了世界瞩目的飞速发展。中国塑料制品的产量已位居亚洲第一位，世界第四位。在亚洲乃至世界的塑料制品工业的发展中起着重要的作用。其中建筑塑料的增长尤为显著，近年来，在国家大力发展化学建材政策的推动下，塑窗行业取得了长足的发展，“十五”期间，建筑业增加值预计每年在 5000亿元以上，占国内生产总值的 6%以上, 2005 年，城市化水平达到 35%以上，城镇新建住宅每年仍将以 5亿 m2左右的规模发展。各种建筑塑料管和塑料门窗的市场占有率将达到 45%和 20%，需要各种塑料管与门窗型材约 300万吨,再加上高分子防水材料、装饰装修材
3、料、各种保温材料以及其它建筑用塑料制品,总需求量约为 600万吨。目前塑料管材和型材在建筑用管材及门窗中平均使用比例已分别超过 30%和 15%，2003 年塑料管材和型材产量已达 280万吨以上。2004 年上半年塑料管材和型材产量都有新的增长，增幅罪的仍然是管材及相配套的管件。预计到 2015年，全国的塑料门窗在市场上占有率将达到 40，未来 10年尤其是 2008年北京奥运会的召开，将使得塑窗建材行业面临着前所未有的契机。 图 7-1 建 筑 塑 料 需 求 及 预 测建 筑 塑 料 包 括塑 料 型 材塑 料 管 材塑 料 板 材塑 料 地 板塑 料 墙 纸塑 料 挂 板塑 料 瓦塑
4、料 栅 栏其 它0200400600800100012001978 1995 2005需 求 量单 位 :万 吨二、中国塑料门窗市场现状PVC门窗作为新型建筑材料被世界誉为 20世纪乃至 21世纪继木门窗、钢门窗、铝合金门窗之后的第 4代门窗。塑料型材与门窗应用量在全国范围内仍有较大幅度增长。到 2003年底全国型材生产线 4000余条，总能力为 300万吨，型材产量 140万吨。塑料门窗生产企业近万家，生产能力超过 3.3亿 m2，塑料门窗产量超过 1.54亿 m2。“十五”期间塑料门窗，以推广 PVC-U塑料为主。到 2005年，塑料门窗在全国的建筑门窗市场占有率达到 25%以上，到 20
5、10年塑料门窗在全国的建筑门窗市场占有率达到 30%以上。如下图显示自 1990年以来例年塑料型材产能与产量状况。Oriental Horizon Co., Ltd. 北京东方昊炅科技发展有限公司Room 705, MaDian JingDian Garden(B) 中国北京朝阳区祁家豁子甲 8号No.8-B , QiJiaHouZi,ChaoYang District 马甸经典家园 B 座 705室Beijing 100029, China 邮政编码：100029Tel: (86)10-82086237 电话：(86)10-82086237Fax: (86)10-62075043 传真：(8
6、6)10-620750432205年 2月 23日 Marketdocu/DJ 4PVC型 材 产 能 &产 量050100150200250300199019931996199719981999200020012005产 量产 能UNIT:10M Ton三、中国塑钢门窗的彩色化已成为必然趋势自 2000 年以来，随着彩铝门窗的兴起，白色塑料门窗由于色彩的单一其市场受到了彩铝门窗的强力打压。目前，无论是设计院、房地产开发商还房屋的最终消费者对彩色门窗的认知度都很高。因此，塑料门窗业内同仁已形成共识：为了适应门窗消耗市场需求，塑钢门窗的彩色化已成为必然趋势。如下图显示自 2001年以来例年塑料型
7、材产能与彩色产量状况及预测。205年 2月 23日 Marketdocu/DJ 13彩 色 塑 料 门 窗 市 场 现 状 及 预 测0.02 0.05 0.15 0.25 0.400.20.40.60.811.21.41.62001 2002 2003 2004 2005彩 色 白 色单 位 : 百 万 吨预 计 今 后 彩 色 型 材 的 增 长 幅 度 将 大 大 高 于 白 色 型 材四、目前中国彩色塑料门窗加工方法Oriental Horizon Co., Ltd. 北京东方昊炅科技发展有限公司Room 705, MaDian JingDian Garden(B) 中国北京朝阳区祁家
8、豁子甲 8号No.8-B , QiJiaHouZi,ChaoYang District 马甸经典家园 B 座 705室Beijing 100029, China 邮政编码：100029Tel: (86)10-82086237 电话：(86)10-82086237Fax: (86)10-62075043 传真：(86)10-620750433目前,中国塑钢门窗彩色化主要有以下几种方法: 通体法、共挤法、喷涂法、附膜法。如下图显示自 2002年以来四种方法产量比例预测(%)205年 2月 23日 Marketdocu/DJ 14市 场 预 测 ： 四 种 着 色 方 法 增 长 幅 度0%20%4
9、0%60%2002 2003 2004 2005覆 膜 共 混 共 挤 喷 涂市 场 份 额喷 涂 和 共 挤 着 色 因 其 特 有 的 优 势 将 会 得 到 更 大 的 发 展现就以上通体法、共挤法、喷涂法加工方法摘其要点简述如下：1、通体法（共混）彩色塑料门窗型材：通体法（共混）彩色塑料门窗型材是传统的但目前应用日渐减少的方法，其特点如下： 生产通体一色的 PVC 型材是挤出生产很普通的制造方法，生产方法简便易行，不需特殊装备，只要在 PVC 配料中加入相应的颜料（或母料）即可，设备投资少，同时为组装门窗提供便利。因其清角后仍为原色，清角后的焊缝失去表面光泽的缺陷可以弥补。 颜料在高速
10、搅拌时与各组分原材料一起加入，一般情况下混合效果能满足制品要求。 型材及生产线产生的废料均可清净后回收使用。不足之处： 最小产量受限制，是其最大的缺憾，因 PVC 型材组装门窗的特点，每一系列的门窗至少需要 6 种以上型材方能组装成成品，所以模具更换频繁使原材料、动力、人工费等消耗提高，成本提高，劳产率降低。 混料系统、挤出成型系统清洗繁重、耗时、费工。 制造彩色型材用颜料与 PVC 基材组分一起经过热历程与剪切作用，要求颜料不仅有优秀的热、光稳定性，还要耐 HCL，因此对颜料的选用比较苛刻。 在挤出机排气口加入色浆使 PVC 型材着色的方法，有些色浆的加入会影响制品的热变形温度及阻燃性。 制
11、造彩色型材特别是符合客户要求的颜色时，需要有相应的工艺技术人员，需要有调色Oriental Horizon Co., Ltd. 北京东方昊炅科技发展有限公司Room 705, MaDian JingDian Garden(B) 中国北京朝阳区祁家豁子甲 8号No.8-B , QiJiaHouZi,ChaoYang District 马甸经典家园 B 座 705室Beijing 100029, China 邮政编码：100029Tel: (86)10-82086237 电话：(86)10-82086237Fax: (86)10-62075043 传真：(86)10-620750434装置或实验手
12、段，企业才能有自主权。由于彩色通体型材受挤出产量的限制，所以虽然有生产方法简单，设备投资相对较少等诸多特点，仍然使市场占有率呈下降状态，相信当白色塑钢门窗一统天下的局面逐渐被打破，彩色门窗成为装点城市的主流后，彩色通体型材还会再度兴起。2. PVC 型材与彩色面层共挤PVC 异型材与彩色面层共挤技术是目前国内应用最多的 PVC 型材着色手段。2002 年以来，用共挤方法生产彩色型材发展迅速，约占彩色型材市场的 40，2005 年预计可达 60。采用共挤技术使白色 PVC 异型材着色的同时，还可兼顾改善 PVC 型材的耐候性，耐热性，抗冲击性以及使 PVC 型材更光艳、靓丽。选择共挤层材料应遵循
13、以下原则：共挤层不能降低 PVC 基材的物理力学性能和加工性能，包括二次加工性能；共挤层能赋予 PVC 基材合格的耐候性的厚度尽可能小；共挤层厚度最大值不能超过型材壁厚的 1/4；共挤层与 PVC 基材之间的平衡关系。共挤工艺需要考虑共挤材料的性质：共挤材料与基材的相溶性；共挤材料与基材的流变性能应尽可能相似；共挤材料与基材的热膨胀系数，收缩率的差异要尽可能小。以上条件作为选择与 PVC 共挤的高分子材料的标准，目前应用较多的是PMMA、PVC。 PVC/PVC 共挤体系：作为与 PVC 基材共挤的 PVC 面层是不同于 PVC 基材的材料，但是同为 PVC塑料，比其它高聚物更容易满足上述各项
14、要求，特别是材料的相溶性，流变性能，热胀系数等。PVC 面层的配方设计重点应考虑与基材配方不同点对挤出工艺，模具设计的要求。如面层中填充剂会大大少于基材，因此共挤时的挤出胀大效应会表现的很不一样。同时流变曲线亦会不同，故共挤出模具的设计较普通挤出模具复杂。 PMMA/PVC 共挤体系：目前各国际跨国公司（法国阿托 ATO、日本三菱等）新的改性 PMMA 材料面市于中国市场，意味着中国高耐候彩色塑料门窗用共挤材料已全面升级换代，使 PVC 型材不仅具有优秀的耐候性而且具有较高的抗冲击强度。PVC 异型材共挤技术在进入 21 世纪的短短一、二年中得到了长足的发展，这得益于高分子材料应用领域的开拓，
15、挤出装备包括挤出机制造技术和共挤出模具的研发投入，使原本复杂困难的共挤技术变的比较简便易行。共挤技术为 PVC 异型材、塑钢门窗提供了可持续发展的机会，使其在物理力学性能，外观效果的内外质量方面满足不断发展、提高的市场需要。3. PVC 型材门窗表面喷涂表面喷涂着色比以上二种 PVC 着色方法都简单、灵活，不仅可以喷涂 PVC 型材，还可以无限制的喷涂门窗。这是其他着色方法都无法实现的。而且外观色彩效果（颜色和光泽）可任意选Oriental Horizon Co., Ltd. 北京东方昊炅科技发展有限公司Room 705, MaDian JingDian Garden(B) 中国北京朝阳区祁家
16、豁子甲 8号No.8-B , QiJiaHouZi,ChaoYang District 马甸经典家园 B 座 705室Beijing 100029, China 邮政编码：100029Tel: (86)10-82086237 电话：(86)10-82086237Fax: (86)10-62075043 传真：(86)10-620750435择，但是目前 PVC 喷涂着色的市场占有率却很低，只有彩色型材的 5%左右。分析其原因，大致是：A. 国内市场缺乏高质量 PVC 涂料生产厂，一般用户不敢使用涂料着色。B. 用户在使用涂料出现问题时，不能得到生产厂的及时有效的技术支持，以致使原本最简便易行的
17、喷涂着色被 PVC 型材行业冷落。表面喷涂着色是一门比较古老的表面处理技术，而用于硬 PVC 型材却另含新义：因为在高聚物表面喷涂很容易，解决喷涂层在 PVC 型材表面的附着力却是难题。而涂层表面附着力是决定涂层不脱落保护塑钢门窗寿命的重要保证。几年前国内已有专用于 PVC 型材的氟碳漆问世，其颜色品种、耐候性等均能满足使用要求。但其附着力、耐刮擦等重要指标尚不能令人放心。也是 21世纪之初，始在我国出现的美国杜邦公司生产的专用于 PVC 型材门窗表面喷涂的涂料系统不仅能解决了附着力差的难题（漆膜 1mm 划格测试 GTO 无剥落），还使 PVC 型材喷涂不需涂底漆。喷涂预处理简便快捷，成本降
18、低，而且这种涂层具有卓越的耐候性、色牢度高、漆膜坚韧（铅笔硬度 3H-4H）耐刮擦等特点，同时还以其丰富多彩的颜色，高雅悦目的装饰效果令人称道，杜邦专用涂料开始占领国内市场。杜邦公司 PVC 型材专用涂料详情如下： 美国杜邦公司 PVC 型材专用涂料系统是一种在欧洲大陆成功使用多年、完整的多元化涂料系统，包括以下组分：树脂基材：丙烯酸酯、聚氨酯二种。色母料： 红、橙、黄、蓝、绿、白、黑、紫、棕、金属色 10 个系列 28 个品种。固化剂： 按固化时间分为普通型、快干型、特快型 3 种。稀释剂： 挥发速度快慢不同的 3 种。附着力促进剂：专门用于 PVC 型材表面，是杜邦公司的专利。平光剂： 1
19、 种。通过以上色母料、平光剂与树脂的各种组合，调配出多达 18000 种颜色，高光、有光、半光、平光、亚光各种光泽效果以及特别的表面纹理供用户选择。 杜邦涂料喷涂施工方法：传统的涂料施工方法如刷、涂、喷、滚、静电喷涂等，杜邦涂料均可使用。在 PVC 型材门窗上应用最广泛的当属喷涂法。PVC 型材、门窗喷涂工艺详述如下：A. 配漆：a. 色漆的配制根据用户要求选择颜料色号、光泽度、树脂，按配方配比依次称取各组份，搅拌均匀，备用。b. 成漆的配制：按照工艺要求选择适合的固化剂，按色漆和固化剂比例准确称取固化剂，加入到色漆中，混合均匀。加入稀释剂，将涂料调节至规定粘度，搅拌均匀，静置 15-30使之
20、反应充分，用100 目过滤网过滤后倒入喷枪。c. PVC 专用杜邦涂料配比及使用时限如下表：Oriental Horizon Co., Ltd. 北京东方昊炅科技发展有限公司Room 705, MaDian JingDian Garden(B) 中国北京朝阳区祁家豁子甲 8号No.8-B , QiJiaHouZi,ChaoYang District 马甸经典家园 B 座 705室Beijing 100029, China 邮政编码：100029Tel: (86)10-82086237 电话：(86)10-82086237Fax: (86)10-62075043 传真：(86)10-620750
21、436面漆种类 丙烯酸酯类 聚氨脂类固化剂品种 2K 固化剂 2K 快干型 2K 特快型 2K 固化剂 2K 快干型 2K 特快型固化剂特点适于大面积施工闪干慢闪干快适于快速彻底的干燥适于大面积施工闪干慢闪干快适于快速彻底的干燥混合比例体积比重量比2:12:15:15:12:12:12:12:15:15:12:12:1成漆使用时限 19h/20 12h/20 12h/20 5.5h/20 4h/20 2.5h/20备注 成漆使用时限长短取决于施工粘度B. PVC 型材、门窗予处理：a. 去除 PVC 型材、门窗表面污物、杂质，撕去待喷涂面保护膜，不喷涂面不得被污染部位要遮盖保护，然后用负压彻底
22、除尘后备用。b. 将处理干净的 PVC 型材、门窗置于洁净台面上，用不起毛的无纺布蘸附着力促进剂将型材门窗仔细全面无遗漏地擦拭一遍，擦拭过的表面呈浅绿色，很好辨认，在擦拭后 5 分钟至 2 小时内供喷涂使用。C. 喷涂：（以喷涂门窗为例）a. 将擦拭附着力促进剂的门窗平稳置于喷漆架上，用吸尘器将其从内到外吸尘一次，按照角部立面大面的喷涂顺序依次喷涂，喷涂操作要点如下：喷枪口距型材表面 200-230mm，喷枪运动速度控制在 200mm / s 左右，平行匀速移动，以确保漆膜均匀。 保持喷枪空气与涂料量比值调节的稳定，使漆雾粒径始终保持一致。一次不可喷涂过多过厚，防止流挂。一般情况下，一个喷涂面往返二次完成。喷涂完毕，检查是否有漏喷或缺陷，如有应立即补喷。b. 将喷涂完毕的门窗移出喷漆房，平放于洁净的金属架上，干燥固化至涂层强度达最大值，注意不得碰触喷涂面。D. 喷涂制品后处理：喷涂制品后处理内容包括：检查干燥后制品喷涂层质量并分类；合格品的覆膜、包装；有轻微缺陷产品的修补；不合格品返工重喷涂及处理等。E. 喷涂工艺流程图，见附图
