由于塑鋼門窗的保溫、隔熱、密封性好，且耐腐蝕、阻燃、裝飾性好，因此其綜合使用性能相對較高，從而越來越受到人們的青睞，不僅在國外，而且在國內(nèi)也已開始大面積使用，在建筑業(yè)內(nèi)的市場占有率穩(wěn)步提高，已經(jīng)成為眾多房地產(chǎn)開發(fā)商的新賣點。在塑鋼門窗生產(chǎn)和使用量突飛猛進的同時，人們也發(fā)現(xiàn)，在加工過程中，塑鋼門窗比鋁合金、木窗之類的加工難度要大，加工工藝要求也比較嚴(yán)格。因此，許多小型廠家根本無法達(dá)到生產(chǎn)工藝所要求的條件，造成塑鋼門窗在安裝使用過程中出現(xiàn)很多的問題，特別是在塑鋼門窗安裝的過程中易發(fā)生門窗的焊角開裂現(xiàn)象。

　　有從焊縫開裂的，有從焊縫沿型材開裂的，有在焊角旁邊的型材面上直接斷裂的，這些都將造成門窗在驗收過程中和用戶的使用過程中產(chǎn)生不必要的困難，損害了塑鋼門窗的使用形象，對產(chǎn)品的形象也造成了很壞的影響。而這些發(fā)生門窗焊角開裂的型材大部分都是在理化指標(biāo)檢測方面滿足國家標(biāo)準(zhǔn)的，這樣，大多數(shù)人只考慮加工因素，即只靠門窗加工廠商提高自身的加工能力和加工條件來提高加工質(zhì)量，就難以避免或者減少型材在冬季焊角開裂的發(fā)生幾率。門窗加工廠商的加工能力應(yīng)屬于粗放型的加工行業(yè)，很難達(dá)到一些苛刻的技術(shù)加工條件。根據(jù)安徽省科苑(集團)股份有限公司產(chǎn)品的生產(chǎn)情況和客戶在實際應(yīng)用中反映的情況及實際應(yīng)用情況，決定從型材配方入手，以期徹底解決此問題。 

　　一、原因分析

　　根據(jù)物料由型材到門窗經(jīng)過混料、擠出、搬運、切割、焊接、清角、組裝、放置、搬運、安裝等一系列過程中所發(fā)生的各種問題，仔細(xì)研究了型材配方中各種原材料的作用及在加工使用過程中容易出現(xiàn)的問題，計劃從兩方面來解決此問題:①進一步提供型材自身的內(nèi)在理化指標(biāo);②提高型材制作成門窗后的使用性能和外界環(huán)境發(fā)生突變時的自身調(diào)節(jié)性能。前者可以考慮改變型材配方中的加工助劑ACR ，后者可以考慮改變型材配方中的原料鈦白粉。下面討這兩種原材料在型材擠出加工過程中和在使用中所起的作用。

　　1.加工助劑ACR加工助劑ACR在型材加工中主要起3個作用：

　　(1)促進塑化。加入ACR后，物料的塑化速度加快，塑化時間縮短，塑化效果增強，且隨著ACR量的增大(在0～2份) ，塑化速度也加快。這種現(xiàn)象在雙輥煉膠機上試驗時比較明顯。

　　(2)減少熔體破裂。在低溫或者快速擠出時，常常出現(xiàn)熔體破裂的現(xiàn)象，加入ACR后，能促進熔體均勻塑化，減少熔體破裂的現(xiàn)象，從而改進表面的質(zhì)量。這種現(xiàn)象在轉(zhuǎn)矩流變儀試驗擠出料條時易出現(xiàn)。

　　(3)增強熔體強度。在PVC硬制品擠出中加入ACR可以增加PVC的熔體強度。在ACR的添加量為0～2份時，隨加入量的增加，熔體的拉伸強度也隨著增加。

　　提高加工助劑ACR的量能增強熔體的黏度，促進熔體的塑化，但并沒有看到提高加工助劑ACR的黏度會對型材加工和自身物理指標(biāo)所起的作用;但是從加工助劑ACR的發(fā)展趨勢和沖擊ACR的自身性能來看，其在提高黏度對增強物料自身的加工性能、提高其在擠出過程中的塑化能力、提高型材內(nèi)在的理化性能起到很大的作用。為此，在實際生產(chǎn)中采用了比原加工助劑ACR的黏度更高的產(chǎn)品。

　　2.鈦白粉

　　鈦白粉的主要作用是吸收陽光中的高殺傷性能量———紫外光短波，保護其周圍的連續(xù)相(基料)免受或少受紫外光的侵害，延長型材的使用壽命。鈦白粉吸收紫外光能力的大小決定了其耐候性的高低。采用鈦白粉作為添加劑有3個原因:①光學(xué)原因，提供顏色和最佳遮蓋;②物理原因，吸收紫外線保護樹脂;③經(jīng)濟原因，最佳非遷移性無毒紫外光吸收劑。優(yōu)質(zhì)鈦白粉的制造工藝和表面處理都比較好，因此它可以進一步提高型材的耐候性和抗裂口性能，有利于提高型材在氣候變化較大情況下的自我調(diào)節(jié)能力，增強型材受到外界猛力沖撞后所能調(diào)節(jié)的能力，從而降低型材門窗在實際使用過程中的焊角開裂幾率。而且，由于其表面處理得較好，也利于與樹脂的復(fù)配，提高型材的力學(xué)性能。

　　二、試驗結(jié)果

　　1.型材的理化指標(biāo)比較試驗配方為在原來配方比例不變的基礎(chǔ)上更換鈦白粉和使用較高黏度的加工助劑ACR ，生產(chǎn)配方為原先的配方。以前使用的ACR特性黏數(shù)為253 ml/g ，現(xiàn)在使用的高黏度ACR特性黏數(shù)為359 ml/ g。兩個配方所擠出型材的理化指標(biāo)比較如表1、表2所示。

　　從表1、表2中數(shù)據(jù)的對比分析可知，型材的理化指標(biāo)在加熱后的尺寸變化率和焊角強度都有一定的提高，對型材理化指標(biāo)的提高起到了一定的作用;在型材焊接成門窗后的使用過程中，大大降低了焊角開裂的概率。2.型材的流變性能兩配方在轉(zhuǎn)矩流變儀上所做曲線如圖1所示。

　　曲線2為試驗配方曲線，曲線3為生產(chǎn)配方曲線。從兩者的走勢來看，試驗配方的塑化峰比生產(chǎn)配方的塑化峰走勢要明顯，而且變化比較平穩(wěn);在其后續(xù)階段，試驗配方曲線也相對比生產(chǎn)配方曲線走勢平穩(wěn)，試驗配方的流變性能相對比生產(chǎn)配方的加工性能要好。其次，試驗曲線比生產(chǎn)曲線更容易塑化，且其塑化點的扭矩值比生產(chǎn)曲線的高;另外，平衡后的扭矩比生產(chǎn)曲線的高，也更利于物料在擠出過程中的壓實。這主要是因為加工助劑的黏度提高后，物料的黏度提高所致。

　　經(jīng)過改進后的配方在實際生產(chǎn)和使用過程中幾乎沒有焊角開裂現(xiàn)象。整個2003年冬季，根據(jù)安徽省科苑(集團)股份有限公司所供應(yīng)的塑鋼門窗使用廠家和該公司自己的使用情況，總共不超過10樘門窗焊角開裂，并且都是輕微開裂或者是因為外力的猛烈碰撞等原因所致，達(dá)到了試驗初期所預(yù)想的效果，節(jié)約了成本，并大大提高了該公司的產(chǎn)品聲譽。