太陽能熱水器，作為近幾年發展起來的新興產業，順應了國家可持續發展政策，得到了迅速的發展。而作為太陽能熱水器的核心部件之一的蓄水罐內膽，其材質也從不銹鋼到搪瓷再到塑料，不斷地向前發展著。而塑料蓄水內膽因其成型簡單，無需焊接以及密封性好、熱傳導低、耐高溫性強、耐腐蝕、環保清潔、抗老化、造價低等特點，越來越受太陽能熱水器行業的重視。下面東莞吹塑廠家就塑料內膽的吹塑成型(xing)技術，從材質、設備(bei)、工藝等方(fang)面做以(yi)(yi)簡單介(jie)紹。首先要說明以(yi)(yi)下所(suo)提(ti)太陽(yang)能也即(ji)太陽(yang)能熱水器。

1、吹塑材質

在(zai)市場上，現在(zai)所(suo)已經生(sheng)產的塑(su)料(liao)內膽在(zai)材質上主要以改性聚(ju)丙烯為主。

因為(wei)聚丙烯(xi)（PP）為(wei)結(jie)晶型高聚物，通(tong)用塑料中，PP的耐熱(re)性(xing)最好(hao)(hao)(hao)，其熱(re)變形溫(wen)度為(wei)80~100℃，能在沸水中煮。PP有良(liang)好(hao)(hao)(hao)的耐應力開裂性(xing)，有很高的彎曲疲勞壽命。PP產品質輕、韌(ren)性(xing)好(hao)(hao)(hao)、耐化學性(xing)好(hao)(hao)(hao)等特點。

所以優先選(xuan)擇PP作(zuo)為(wei)改性(xing)的基(ji)料。

但聚丙烯（PP）也有(you)它(ta)的缺點(dian)：尺寸精度低、剛性(xing)(xing)(xing)不足、耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)差(cha)、它(ta)具有(you)后收縮現象，脫模后，易(yi)老(lao)化(hua)、變脆(cui)、易(yi)變形。這就要考慮其使用環境及(ji)使用要求，通過增加填充劑及(ji)其他助劑對其進(jin)行改性(xing)(xing)(xing)，保(bao)持其優點(dian)，改善其缺點(dian)。

添(tian)(tian)加(jia)(jia)CaCO3主(zhu)要是(shi)起到提(ti)(ti)高沖(chong)擊強(qiang)度，增強(qiang)尺(chi)寸穩(wen)定性(xing)，另外也是(shi)降低成本(ben)的(de)一種措施(shi)。且(qie)有資料(liao)表明，含70%鈦酸酯(zhi)處理(li)的(de)碳酸鈣（CaCO3）填(tian)(tian)充(chong)聚丙烯的(de)熔體黏度與純(chun)(chun)聚丙烯類似或更低，但(dan)填(tian)(tian)充(chong)聚丙烯的(de)沖(chong)擊強(qiang)度卻比(bi)純(chun)(chun)聚丙烯的(de)高得多。添(tian)(tian)加(jia)(jia)玻璃纖維，以(yi)(yi)提(ti)(ti)高拉伸強(qiang)度和低溫沖(chong)擊強(qiang)度，同時耐熱(re)性(xing)、抗蠕變(bian)性(xing)也均有提(ti)(ti)高。另外，添(tian)(tian)加(jia)(jia)抗氧化劑(ji)，光穩(wen)定劑(ji)，以(yi)(yi)改(gai)進其(qi)熱(re)、光老化性(xing)能。以(yi)(yi)上只是(shi)說明其(qi)中可以(yi)(yi)作為添(tian)(tian)加(jia)(jia)的(de)填(tian)(tian)充(chong)劑(ji)及(ji)助(zhu)劑(ji)。但(dan)具體配方，各個(ge)生產廠(chang)家(jia)可能會根據(ju)情(qing)況作出(chu)不同的(de)配比(bi)。有的(de)廠(chang)家(jia)添(tian)(tian)加(jia)(jia)玻璃纖維的(de)比(bi)例(li)達到15%。

2　擠出(chu)吹(chui)塑成型(xing)設備(bei)

在設備方面，由于塑料內膽的結構特點，普通的設備只要稍加改造就可以用于制造出合格制品。其不同主要在于成型機，由于塑料內膽為細長形制品，一般16管的制品長度就達1500mm，而這只是最小的規格。所以一定要充分考慮安裝模具的空間問題，以便安裝更多規格的模具。對于整機的結構及控制系統，也可以適當簡化一些結構與動作，比如：預夾、擴張、側吹、頂吹等功能。這樣可使設備動作更敏捷，控制更優化，減少了故障點，也讓設備的可靠性提高。由于塑料內膽的材質組分復雜，為多種不同類型的成分配比組成。對于如此特殊性，最好采用先造粒，再擠出吹塑成型。但(dan)(dan)大多(duo)數廠家(jia)，為(wei)降低(di)成本，大多(duo)會(hui)選擇采(cai)用(yong)按配方將(jiang)各種(zhong)組(zu)分拌勻(yun)，即(ji)可用(yong)于產品生產。這樣(yang)，雖然(ran)一般普通擠(ji)(ji)PE擠(ji)(ji)出(chu)機(ji)也可用(yong)于其塑化擠(ji)(ji)出(chu)，但(dan)(dan)其擠(ji)(ji)出(chu)產量會(hui)降低(di)大約30%~40%。另外由于填充料(liao)為(wei)CaCO3和玻璃(li)纖(xian)維等，這將(jiang)會(hui)使螺桿(gan)的(de)(de)壽命(ming)大大縮短。因此為(wei)了提高產量并得到良好(hao)的(de)(de)塑化效(xiao)果，有必要配備專用(yong)擠(ji)(ji)出(chu)機(ji)。特別(bie)是(shi)針對此PP改性料(liao)加工的(de)(de)螺桿(gan)，則需要專業的(de)(de)設(she)計。現在比(bi)較(jiao)流行的(de)(de)是(shi)采(cai)用(yong)雙金屬合金結構，這樣(yang)可以增強螺桿(gan)的(de)(de)耐磨性，明(ming)顯提高螺桿(gan)的(de)(de)壽命(ming)，但(dan)(dan)價格也就(jiu)比(bi)較(jiao)昂貴(gui)。當(dang)然(ran)，傳統螺桿(gan)工藝，38CrMoAlA經氮化處理，也是(shi)比(bi)較(jiao)經濟(ji)實用(yong)的(de)(de)處理。

 3　吹塑(su)成型工藝(yi)

太陽能塑料內膽的結構決定了其吹塑成型工藝過程和其它吹塑制品的成型(xing)工(gong)藝基本相似。但由于其原料的特殊(shu)性，以及制(zhi)品的特殊(shu)要求也就決定了其成型(xing)工(gong)藝的特點。

一般單純聚丙烯（PP）在熔(rong)融(rong)溫度(du)下(xia)有較好的流(liu)動性，成型性能好。而且(qie)PP在加工上有兩(liang)個特點：

其一：PP熔體的(de)(de)黏度(du)隨剪(jian)切速度(du)的(de)(de)提高(gao)而(er)有明顯(xian)的(de)(de)下降（受溫度(du)影響較(jiao)小）；其二：分子(zi)取向程度(du)高(gao)而(er)呈現(xian)較(jiao)大(da)的(de)(de)收縮(suo)率。這些特點對注塑(su)(su)(su)成(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)來說(shuo)是(shi)(shi)優勢(shi)，可(ke)以(yi)很(hen)好(hao)(hao)地(di)成(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)。但對于(yu)擠出(chu)吹(chui)塑(su)(su)(su)來說(shuo)，卻成(cheng)(cheng)(cheng)為了劣勢(shi)，大(da)大(da)增加了成(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)的(de)(de)困難。主要是(shi)(shi)造成(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)坯的(de)(de)下垂嚴重，進(jin)而(er)增加制品(pin)壁厚控制的(de)(de)難度(du)，增加了制品(pin)重量的(de)(de)不穩定性。但在塑(su)(su)(su)料內膽的(de)(de)生產中，由于(yu)已(yi)是(shi)(shi)使用改性過PP，能夠采用擠出(chu)吹(chui)塑(su)(su)(su)成(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)工藝(yi)，型(xing)坯的(de)(de)下垂明顯(xian)比(bi)純PP要減少好(hao)(hao)多，可(ke)以(yi)更好(hao)(hao)地(di)進(jin)行吹(chui)塑(su)(su)(su)成(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)。

單純聚(ju)丙烯(xi)（PP）的加(jia)工溫度(du)在(zai)200~300℃左右較好。但對于(yu)塑料內膽(dan)的生產時，由于(yu)原料的復雜性，一般溫度(du)設(she)定在(zai)180℃，在(zai)正常(chang)生產之后，還需要適當調整，再降(jiang)低(di)5~10℃。

對于吹(chui)氣壓力的控(kong)制基本上沒有多大變(bian)化，低壓吹(chui)氣大概在0.1~0.3MPa，高壓吹(chui)氣大概在0.4~0.6MPa之間。

4　吹塑制品質量控(kong)制

 一般(ban)太陽(yang)能熱(re)水器(qi)內膽(dan)規格(ge)：真空管(guan)開孔(kong)63mm；孔(kong)中(zhong)(zhong)心(xin)距(ju)80mm；內膽(dan)分16孔(kong)、18孔(kong)、20孔(kong)、22孔(kong)、24孔(kong)和28孔(kong)等規格(ge)。圖2為吹塑成(cheng)型的(de)(de)太陽(yang)能熱(re)水器(qi)塑料內膽(dan)。如前(qian)所述，16管(guan)的(de)(de)制品約(yue)1500mm，24管(guan)的(de)(de)制品更(geng)(geng)達2000mm。如此細長制品，又(you)須(xu)相(xiang)對(dui)于其他(ta)吹塑制品更(geng)(geng)嚴格(ge)地要求尺(chi)寸精確，以(yi)便于后續安裝玻璃集熱(re)管(guan)，這也(ye)是(shi)制品質量控制的(de)(de)難點所在。根據(ju)在整個太陽(yang)能熱(re)水器(qi)中(zhong)(zhong)塑料內膽(dan)的(de)(de)使用情況，可分析制品主(zhu)要是(shi)控制總(zong)長和孔(kong)中(zhong)(zhong)心(xin)距(ju)的(de)(de)尺(chi)寸穩定。對(dui)于制品壁(bi)厚(hou)的(de)(de)均勻性則(ze)是(shi)通過控制軸向壁(bi)厚(hou)控制系統以(yi)及制品重量來(lai)控制的(de)(de)，但一般(ban)要求最(zui)小壁(bi)厚(hou)≥2mm。

為達到(dao)制品尺寸(cun)穩定，可從以下(xia)兩點考慮(lv)：

（1）原料(liao)(liao)的改性(xing)以實現型坯穩定(ding)，壁厚(hou)均勻，不易(yi)下垂(chui)。當(dang)然如前面所述，在原料(liao)(liao)中加入填充(chong)物，也是為了(le)更好地保證(zheng)尺寸穩定(ding)性(xing)。

（2）冷卻時(shi)間長些(xie)，且冷卻均勻。由于PP在(zai)(zai)(zai)熔(rong)化過程(cheng)中，要吸收大(da)量的(de)熔(rong)解(jie)熱(re)（比(bi)熱(re)較大(da)），產品出模(mo)后比(bi)較燙，所以在(zai)(zai)(zai)生產中要通(tong)過增加高壓吹(chui)氣(qi)及氣(qi)循環時(shi)間，在(zai)(zai)(zai)模(mo)具(ju)中強制(zhi)(zhi)冷卻，以減少出模(mo)后的(de)收縮變(bian)形。在(zai)(zai)(zai)秦川塑機(ji)開發的(de)SCJ120C×2，采用了雙工(gong)(gong)位，就很好地(di)解(jie)決(jue)了冷卻時(shi)間問(wen)題，通(tong)過兩個工(gong)(gong)位的(de)間歇(xie)工(gong)(gong)作，來延長制(zhi)(zhi)品能在(zai)(zai)(zai)模(mo)具(ju)中的(de)冷卻時(shi)間。

通過(guo)以(yi)(yi)上措施目的主(zhu)要還(huan)是降低其收縮(suo)率(lv)，保(bao)證尺寸(cun)的穩定性。但在(zai)生產效率(lv)提(ti)高時(shi)，制(zhi)(zhi)品不能在(zai)模(mo)具(ju)中(zhong)充分冷(leng)(leng)卻，還(huan)是有必要在(zai)出(chu)模(mo)后(hou)進行二次定型冷(leng)(leng)卻，以(yi)(yi)防(fang)止(zhi)制(zhi)(zhi)品在(zai)空氣(qi)中(zhong)再(zai)次收縮(suo)變形。

5　吹塑模具及其他

至于(yu)(yu)目前(qian)市場上(shang)的塑料內膽樣式(shi)，主(zhu)要(yao)(yao)以圓筒形為(wei)主(zhu)，這(zhe)也是(shi)客觀(guan)結構所決定的。所以各(ge)個生產廠(chang)家雖說各(ge)有(you)各(ge)的特點，但也只是(shi)細(xi)節上(shang)的不同，設計(ji)(ji)外觀(guan)上(shang)的稍有(you)差異(yi)而(er)已(yi)，目的也只是(shi)避免專(zhuan)利(li)糾紛。而(er)模(mo)具(ju)一般是(shi)生產廠(chang)家按照客戶要(yao)(yao)求(qiu)而(er)設計(ji)(ji)，如圖1上(shang)SCJ120C×2上(shang)所安裝模(mo)具(ju)為(wei)秦川工模(mo)具(ju)廠(chang)根據用(yong)戶要(yao)(yao)求(qiu)設計(ji)(ji)制作。而(er)且這(zhe)種模(mo)具(ju)可設計(ji)(ji)成可增(zeng)加(jia)管數的結構，以便于(yu)(yu)客戶根據市場情(qing)況來調整模(mo)具(ju)，安排生產。比如說在成型機(ji)模(mo)板(ban)尺寸(cun)允許(xu)的情(qing)況下，16管模(mo)具(ju)，就可以增(zeng)加(jia)到18管。

但對于太(tai)陽(yang)能熱(re)水(shui)器(qi)吹塑成型完，還(huan)是半(ban)成品(pin)。還(huan)需要(yao)再加工(gong)，即開(kai)(kai)(kai)出安裝玻璃(li)集(ji)熱(re)管的(de)Ф63孔(kong)。只(zhi)有開(kai)(kai)(kai)孔(kong)后，才(cai)(cai)能應用太(tai)陽(yang)能熱(re)水(shui)器(qi)，也才(cai)(cai)由制品(pin)真(zhen)正(zheng)變(bian)成了(le)產(chan)品(pin)。但目前(qian)，市場(chang)上還(huan)沒有開(kai)(kai)(kai)孔(kong)方面的(de)專業設(she)備，而需要(yao)生產(chan)廠家人工(gong)開(kai)(kai)(kai)孔(kong)，由此在這(zhe)個環節就增加了(le)產(chan)品(pin)的(de)廢品(pin)率，這(zhe)是太(tai)陽(yang)塑料內膽制造行業需要(yao)解決的(de)問題。

總之(zhi)，隨(sui)著太(tai)陽(yang)能市(shi)場(chang)的拓(tuo)展以(yi)及向(xiang)不(bu)同市(shi)場(chang)的方向(xiang)發(fa)展，內(nei)(nei)膽(dan)的差異化將會逐步凸現，但(dan)無論面對(dui)廣闊的農(nong)村市(shi)場(chang)，還是工程市(shi)場(chang)和城市(shi)市(shi)場(chang)；無論是從(cong)成本控制還是從(cong)制作工藝(yi)或者從(cong)水質健康考慮；太(tai)陽(yang)能塑料內(nei)(nei)膽(dan)的優勢十(shi)分明(ming)顯，而(er)這也將預示著一個美好前景。