由于塑鋼門(mén)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(duì)較高,從而越來(lái)越受到人們的青睞,不僅在國(guó)外,而且在國(guó)內(nèi)也已開(kāi)始大面積使用,在建筑業(yè)內(nèi)的市場(chǎng)占有率穩(wěn)步提高,已經(jīng)成為眾多房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)商的新賣(mài)點(diǎn)。

    在塑鋼門(mén)窗生產(chǎn)和使用量突飛猛進(jìn)的同時(shí),人們也發(fā)現(xiàn),在加工過(guò)程中,塑鋼門(mén)窗比鋁合金、木窗之類(lèi)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(chǎng)家根本無(wú)法達(dá)到生產(chǎn)工藝所要求的條件,造成塑鋼門(mén)窗在安裝使用過(guò)程中出現(xiàn)很多的問(wèn)題,特別是在塑鋼門(mén)窗安裝的過(guò)程中易發(fā)生門(mén)窗的焊角開(kāi)裂現(xiàn)象。有從焊縫開(kāi)裂的,有從焊縫沿型材開(kāi)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(mén)窗在驗(yàn)收過(guò)程中和用戶(hù)的使用過(guò)程中產(chǎn)生不必要的困難,損害了塑鋼門(mén)窗的使用形象,對(duì)產(chǎn)品的形象也造成了很壞的影響。而這些發(fā)生門(mén)窗焊角開(kāi)裂的型材大部分都是在理化指標(biāo)檢測(cè)方面滿(mǎn)足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的,這樣,大多數(shù)人只考慮加工因素,即只靠門(mén)窗加工廠(chǎng)商提高自身的加工能力和加工條件來(lái)提高加工質(zhì)量,就難以避免或者減少型材在冬季焊角開(kāi)裂的發(fā)生幾率。門(mén)窗加工廠(chǎng)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(tuán))股份有限公司產(chǎn)品的生產(chǎn)情況和客戶(hù)在實(shí)際應(yīng)用中反映的情況及實(shí)際應(yīng)用情況,決定從型材配方入手,以期徹底解決此問(wèn)題。

    一、原因分析

    根據(jù)物料由型材到門(mén)窗經(jīng)過(guò)混料、擠出、搬運(yùn)、切割、焊接、清角、組裝、放置、搬運(yùn)、安裝等一系列過(guò)程中所發(fā)生的各種問(wèn)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(guò)程中容易出現(xiàn)的問(wèn)題,計(jì)劃從兩方面來(lái)解決此問(wèn)題:①進(jìn)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(mén)窗后的使用性能和外界環(huán)境發(fā)生突變時(shí)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(guò)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(gè)作用:

    (1)促進(jìn)塑化。加入ACR后,物料的塑化速度加快,塑化時(shí)間縮短,塑化效果增強(qiáng),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(jī)上試驗(yàn)時(shí)比較明顯。

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

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

    提高加工助劑ACR的量能增強(qiáng)熔體的黏度,促進(jìn)熔體的塑化,但并沒(méi)有看到提高加工助劑ACR的黏度會(huì)對(duì)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(shì)和沖擊ACR的自身性能來(lái)看,其在提高黏度對(duì)增強(qiáng)物料自身的加工性能、提高其在擠出過(guò)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(shí)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(yáng)光中的高殺傷性能量———紫外光短波,保護(hù)其周?chē)倪B續(xù)相(基料)免受或少受紫外光的侵害,延長(zhǎng)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(gè)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(xiàn)保護(hù)樹(shù)脂;③經(jīng)濟(jì)原因,最佳非遷移性無(wú)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(jìn)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洗笄榭魷碌淖暈業(yè)鶻諛芰?增強(qiáng)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(mén)窗在實(shí)際使用過(guò)程中的焊角開(kāi)裂幾率。而且,由于其表面處理得較好,也利于與樹(shù)脂的復(fù)配,提高型材的力學(xué)性能。

    二、試驗(yàn)結(jié)果

    1.型材的理化指標(biāo)比較試驗(yàn)配方為在原來(lái)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253ml/g,現(xiàn)在使用的高黏度ACR特性黏數(shù)為359ml/g。

    型材的理化指標(biāo)在加熱后的尺寸變化率和焊角強(qiáng)度都有一定的提高,對(duì)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(mén)窗后的使用過(guò)程中,大大降低了焊角開(kāi)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(xiàn)如圖1所示。

    曲線(xiàn)2為試驗(yàn)配方曲線(xiàn),曲線(xiàn)3為生產(chǎn)配方曲線(xiàn)。從兩者的走勢(shì)來(lái)看,試驗(yàn)配方的塑化峰比生產(chǎn)配方的塑化峰走勢(shì)要明顯,而且變化比較平穩(wěn);在其后續(xù)階段,試驗(yàn)配方曲線(xiàn)也相對(duì)比生產(chǎn)配方曲線(xiàn)走勢(shì)平穩(wěn),試驗(yàn)配方的流變性能相對(duì)比生產(chǎn)配方的加工性能要好。其次,試驗(yàn)曲線(xiàn)比生產(chǎn)曲線(xiàn)更容易塑化,且其塑化點(diǎn)的扭矩值比生產(chǎn)曲線(xiàn)的高;另外,平衡后的扭矩比生產(chǎn)曲線(xiàn)的高,也更利于物料在擠出過(guò)程中的壓實(shí)。這主要是因?yàn)榧庸ぶ鷦┑酿ざ忍岣吆?物料的黏度提高所致。

    經(jīng)過(guò)改進(jìn)后的配方在實(shí)際生產(chǎn)和使用過(guò)程中幾乎沒(méi)有焊角開(kāi)裂現(xiàn)象。整個(gè)2003年冬季,根據(jù)安徽省科苑(集團(tuán))股份有限公司所供應(yīng)的塑鋼門(mén)窗使用廠(chǎng)家和該公司自己的使用情況,總共不超過(guò)10樘門(mén)窗焊角開(kāi)裂,并且都是輕微開(kāi)裂或者是因?yàn)橥饬Φ拿土遗鲎驳仍蛩?達(dá)到了試驗(yàn)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(yù)。