UPVC管材在使用中会发生热胀冷缩现象，国家标准中引用“纵向回缩率”表示。纵向回缩率是指管材在特定温度(23～150oC)区域间长度的变化百分率。GB 6671．1—86(硬聚氯乙烯(UPVC)管材纵向回缩率的测定》明确规定测定方案及标准要求。控制管材纵向回缩率就是控制管材的热胀冷缩范围，为了管材的正常使用，就必须依据GB 6671．1— 86严格控制管材的纵向回缩率。
UPVC管材的纵向回缩率与诸多因素有关，如何有效地控制纵向回缩率是UPVC管材生产厂家关心的问题。笔者在本文中分析了影响UPVC管材纵向回缩率的几个主要因素。

1 影响因素的机理分析

1．1UPVC管材配方的影响
1．1．1 PVC树脂的影响
PVC塑料是由PVC树脂及辅助材料组成，其中PVC树脂成分占整个配方的一半以上；况且PVC塑料的“热胀冷缩”变化主要来自于PVC树脂分子的缠结、扭变、热胀、冷缩等变化。
PVC分子量大小及分子量分布范围均影响加工塑化后塑料的团聚状态，分子量大的PVC树脂团聚变化小，分子量小的PVC树脂团聚变化大。因而PVC树脂中分子量大对纵向回缩率影响较小，反之，分子量小对纵向回缩率影响较大。分子量分布广的，说明PVC塑料在加工时，分子的团聚变化范围大；分子量分布窄的，硬质透明PVC粒料在加工时分子的团聚变化范围小。因而PVC树脂中PVC分子量分布范围广的纵向回缩率大；反之，PVC分子量分布范围窄的纵向回缩率小。
1．1．2 填料
PVC塑料加工一般都填加不同量的无机填料，它不只是为降低成本，在填料量加入到一定程度时，还可以填强基体，提高塑料产品的硬度及相关物理性能。在UPVC 管材加工配方中，随着填料(CaCO3)量的增加，管材的纵向回缩率在逐步降低。

1．2 挤出模具的设计
挤出模具不仅是定型产品的几何形状及相关尺寸，同时是输送从料筒流出的塑化均匀的熔料的通道。挤出模具在设计时，必须充分考虑熔体流变行为。
1．2．1 挤出模具的压缩比
从挤出机机筒内孔挤出熔料为柱形，挤出模具的前端将熔料分成管形，沿料流方向先扩张，再向出口渐进减小，以形成一定的扩张及压缩。所谓压缩比，即管材机头模具流道内较大的截面积与模口的截面积之比。

压缩比大，塑料熔体流经机头模具中所受剪切作用力大，分子相互缠绕、压缩、团聚力量大，流出机头模具的热泡管残余的“应力”大，因而其纵向回缩率大；反之，压缩比小，塑料熔体流经机头模具中所受剪切作用力小，各项反作用力小，纵向回缩率小。
1．2．2 泡管拉伸比
从挤出机机头出的泡管，经过牵引拉伸及定型尺寸后方可成形成管材。因而从机头模具挤出的泡管必须经过拉伸，由于挤出模具的压缩，出离口模的泡管不经过拉伸便会膨胀。况且模具的压缩比不同，泡管的膨胀比例也不一致。
管材的拉伸比，是指口模的截面积与成型后管材的截面积之比。上述拉伸比只能从模具上体现拉伸状况，如若同样口模截面积，而压缩比不同，那么它的拉伸比却相同，而挤出泡管膨胀状况不一致，泡管的内应力不同。拉伸比的概念仅能说明模具与管材的关系。而要说明纵向回缩率，笔者认为应引出“泡管拉伸比”的概念。“泡管拉伸比”应是挤出泡管的截面积与管材成型后的截面积之比。“泡管拉伸比”必须经过实验所得，测量泡管挤离口模后，不经过牵引，自由膨胀后的尺寸。“泡管拉伸比”大时，泡管分子取向大，泡管快速冷却，内存的拉伸应力较大，纵向回缩率大；反之，“泡管拉伸比”小时，泡管分子取向小，纵向回缩率小。

1．3 工艺的控制
挤管生产中，管材的各项机械物理性能均与挤管过程的工艺控制有关。合理的工艺设置方能使PVC混合料形成具有一定塑化度并且塑化均匀的熔体，因而管材的纵向回缩率也与工艺控制有关。笔者从以下两方面论述。
1．3．1 口模的温度控制
熔料流经口模，需要补偿的热量极少，因而口模的温度不宜过高。如果口模温度过高，使泡管外壁的低分子化合物挥发，并且泡管膨胀严重，致使纵向回缩率增大；如果V1模温度过低，泡管外壁的低分子化合物得不到很好的熔化，同时泡管得不到自由“伸长”，致使纵向回缩率变大。因而口模温度应比料筒较高温度低10～15~C为佳。
1．3．2 泡管的冷却速度
一般的挤出设备加工，泡管的口模挤出后进入真空定径装置，实施快速冷却。然而这样的加工工艺中，使管材形成的过程变短。快速冷却是管材温度的急剧降低，管材的内应力被“冻结”，因而管材的纵向回缩率变大。
目前，通过试验将泡管的冷却改用两段式，使管材的冷却时间变长，实质上将冷却装置加长，这样既满足了快速生产需要，又实现了管材纵向回缩率的有效控制。所以，管材的纵向回缩率随冷却速度的加快而变大。

2 实验分析
2．1 填料与管材纵向回缩率的关系
2．1．1 实验部分
(1)材料
PVC树脂，SG-5，青铜峡产符合GB／T 5761—93；轻质CaCO3，符合HG 2226—91；其它：稳定剂、润滑剂、改性剂等均不变。
(2)设备
挤出机：SJSZ-65，双螺杆异向挤管机组，无锡产；φ160管材模具，压缩比19：1，自制；实验烘箱，101-3型，长春智能试验机研究所制。
(3)试样制备
试验生产配方中稳定剂、润滑剂、改性剂填加量不变，将CaCO3填加量以(a)、10份，(b)、20份，(c)、25份，(d)、30份，(e)、35份和(f)、40份配6种料进行试验挤出O160×3．5管材。这样可以得到6种试样。
(4)工艺设定
加工工艺设定如下(见表1)

(5)纵向回缩率的测定
试验依据GB 6671．1—86进行测定。每次测定三个试样，取其平均值，所测的值如表2。

2．1．2 分析
填加CaCO3可减小塑料熔体的膨胀与收缩，因而随CaCO3的填加量增加，UPVC管材的纵向回缩率是在逐步减小；当CaCO3的填加量达到一定量时几乎不再影响UPVC管材的纵向回缩率。
2．2 泡管拉伸比与纵向回缩率的关系
2．2．1 实验
(1)材料
PVC树脂，SG-5，青铜峡产符合GB／T 5761—93；轻质CaCO3，符合HG 2226—91；其它：稳定剂、润滑剂、改性剂等均不变。
(2)设备
挤出机：SJSZ-65，双螺杆异向挤管机组 无锡产；φl10管材模具，压缩比19：1，自制；实验烘箱，101—3型，长春智能试验机研究所制。
(3)试样制备
试验生产配方中稳定剂、润滑剂、改性剂填加量不变，CaCO3填加量为40份配料进行试验挤出ll0管材。模具口模间隙为φl18×3．5mm，加热泡管壁厚测量为φ121×4．0mm。用此模具分别挤出φl10×3．5、φl10×3．2、φl10×3．0、φl10×2．8四种规格管材。泡管拉伸比分别为1．11、1．20、1．28、1．37。
(4)工艺设定
加工工艺设定如表3。

(5)纵向回缩率的测定
试验依据GB 6671．1—86进行测定。每次测定三个试样，取其平均值，所测的值如表4。

表4 泡管拉伸比与纵向回缩率的关系

2．2．2 分析
根据表4的分析可知，挤出管材的泡管拉伸比直接影响管材的纵向回缩率。

3 结语
(1)通过机理分析，影响UPVC挤出管材纵向回缩率因素很多。其中比较重要的因素有管材的配方中材料因素、挤出管材模具的结构、成型工艺等。
(2)配方中填料的填加量影响较大，以CaCO3的填加量作分析，随CaCO3的填加量增加管材的纵向回缩率在减小，随着CaCO3的填加量到一定值时，CaCO3的填加量不再是影响管材纵向回缩率的主要因素。
(3)泡管拉伸比是管材纵向回缩率影响的主要因素。随着泡管拉伸比增大，管材的纵向回缩率在变大。

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