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。下面就塑料內膽的成型技術，從材質、設備、工藝等方面做以簡單介紹。首先要說明以下所提太陽能也即太陽能熱水器。

1　材質

在市場上，現在所已經生產的塑料內膽在材質上主要以改性聚丙烯為主。

因為聚丙烯（PP）為結晶型高聚物，通用塑料中，PP 的耐熱性最好，其熱變形溫度為 80~100 ℃，能在沸水中煮。PP 有良好的耐應力開裂性，有很高的彎曲疲勞壽命。PP 產品質輕、韌性好、耐化學性好等特點。所以優先選擇 PP 作為改性的基料。

但聚丙烯（PP）也有它的缺點 ：尺寸精度低、剛性不足、耐候性差、它具有后收縮現象，脫模后，易老化、變脆、易變形。這就要考慮其使用環境及使用要求，通過增加填充劑及其他助劑對其進行改性，保持其優點，改善其缺點。添加CaCO3  主要是起到提高沖擊強度，增強尺寸穩定性，另外也是降低成本的一種措施。且有資料表明，含 70% 鈦酸酯處理的碳酸鈣（CaCO3）填充聚丙烯的熔體黏度與純聚丙烯類似或更低，但填充聚丙烯的沖擊強度卻比純聚丙烯的高得多。添加玻璃纖維，以提高拉伸強度和低溫沖擊強度，同時耐熱性、抗蠕變性也均有提高。另外，添加抗氧化劑，光穩定劑，以改進其熱、光老化性能。以上只是說明其中可以作為添加的填充劑及助劑。但具體配方，各個生產廠家可能會根據情況作出不同的配比。有的廠家添加玻璃纖維的比例達到15%。 

2　擠出吹塑成型設備

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 1 500 mm，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。但大多數廠家，為降低成本，大多會選擇采用按配方將各種組分拌勻，即可用于產品生產。這樣，雖然一般普通擠 PE 擠出機也可用于其塑化擠出，但其擠出產量會降低大約 30%~40%。另外由于填充料為 CaCO3和玻璃纖維等，這將會使螺桿的壽命大大縮短。因此為了提高產量并得到良好的塑化效果，有必要配備專用擠出機。特別是針對此 PP 改性料加工的螺桿，則需要專業的設計。現在比較流行的是采用雙金屬合金結構，這樣可以增強螺桿的耐磨性，明顯提高螺桿的壽命，但價格也就比較昂貴。當然，傳統螺桿工藝，38CrMoAlA 經氮化處理，也是比較經濟實用的處理。

3　成型工藝

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工藝基本相似。但由于其原料的特殊性，以及制品的特殊要求也就決定了其成型工藝的特點。

一般單純聚丙烯（PP）在熔融溫度下有較好的流動性，成型性能好。而且 PP 在加工上有兩個特點 ：其一 ：PP 熔體的黏度隨剪切速度的提高而有明顯的下降（受溫度影響較小）；其二：分子取向程度高而呈現較大的收縮率。這些特點對注塑成型來說是優勢，可以很好地成型。但對于擠出吹塑來說，卻成為了劣勢，大大增加了成型的困難。主要是造成型坯的下垂嚴重，進而增加制品壁厚控制的難度，增加了制品重量的不穩定性。但在塑料內膽的生產中，由于已是使用改性過 PP，能夠采用擠出吹塑成型工藝，型坯的下垂明顯比純 PP 要減少好多，可以更好地進行吹塑成型。單純聚丙烯（PP）的加工溫度在 200~300℃左右較好。但對于塑料內膽的生產時，由于原料的復雜性，一般溫度設定在180℃，在正常生產之后，還需要適當調整，再降低 5~10℃。

對于吹氣壓力的控制基本上沒有多大變化，低壓吹氣大概在 0.1~0.3 MPa，高壓吹氣大概在 0.4~0.6 MPa之間。

4　制品質量控制

一般太陽能熱水器內膽規格 ：真空管開孔 63 mm ；孔中心距 80 mm；內膽分 16 孔、18 孔、20 孔、22 孔、24 孔和 28 孔等規格。圖 2 為吹塑成型的太陽能熱水器塑料內膽。如前所述，16 管的制品約 1 500 mm，24管的制品更達 2 000 mm。如此細長制品，又須相對于其他吹塑制品更嚴格地要求尺寸精確，以便于后續安裝玻璃集熱管，這也是制品質量控制的難點所在。根據在整個太陽能熱水器中塑料內膽的使用情況，可分析制品主要是控制總長和孔中心距的尺寸穩定。對于制品壁厚的均勻性則是通過控制軸向壁厚控制系統以及制品重量來控制的，但一般要求最小壁厚≥ 2 mm。為達到制品尺寸穩定，可從以下兩點考慮 ：

（1）原料的改性以實現型坯穩定，壁厚均勻，不易下垂。當然如前面所述，在原料中加入填充物，也是為了更好地保證尺寸穩定性。

（2）冷卻時間長些，且冷卻均勻。由于 PP 在熔化過程中，要吸收大量的熔解熱（比熱較大），產品出模后比較燙，所以在生產中要通過增加高壓吹氣及氣循環時間，在模具中強制冷卻，以減少出模后的收縮變形。佳昊所使用的吹塑機采用了雙工位，就很好地解決了冷卻時間問題，通過兩個工位的間歇工作，來延長制品能在模具中的冷卻時間。通過以上措施目的主要還是降低其收縮率，保證尺寸的穩定性。但在生產效率提高時，制品不能在模具中充分冷卻，還是有必要在出模后進行二次定型冷卻，以防止制品在空氣中再次收縮變形。

5　模具及其他

至于目前市場上的塑料內膽樣式，主要以圓筒形為主，這也是客觀結構所決定的。所以各個生產廠家雖說各有各的特點，但也只是細節上的不同，設計外觀上的稍有差異而已，目的也只是避免專利糾紛。而且這種模具可設計成可增加管數的結構，以便于客戶根據市場情況來調整模具，安排生產。比如說在成型機模板尺寸允許的情況下，16 管模具，就可以增加到 18 管。

但對于太陽能熱水器吹塑成型完，還是半成品。還需要再加工，即開出安裝玻璃集熱管的Ф63 孔。只有開孔后，才能應用太陽能熱水器，也才由制品真正變成了產品。但目前，市場上還沒有開孔方面的專業設備，而需要生產廠家人工開孔，由此在這個環節就增加了產品的廢品率，這是太陽塑料內膽制造行業需要解決的問題。

總之，隨著太陽能市場的拓展以及向不同市場的方向發展，內膽的差異化將會逐步凸現，但無論面對廣闊的農村市場，還是工程市場和城市市場；無論是從成本控制還是從制作工藝或者從水質健康考慮 ；太陽能塑料內膽的優勢十分明顯，而這也將預示著一個美好前景。