型材在使用中常见的问题及预防措施

1、型材在使用中常见的问题及预防措施伍开标      摘 要：从TiO2的质量、用量及门窗生产工艺等角度分析了塑料异型材在使用过程中出现的变色、焊角开裂的原因，并提出了预防的措施。      关键词：型材变色 焊角开裂      型材在门窗组装及使用过程中，常常遇到诸如型材变色、焊角开裂等质量异常。其中不排除组装厂家，直到最终用户使用不当的因素。作为型材生产厂家，应本着为用户着想的思想，首先从自身寻找原因。从型材生产角度来考虑，应在以下几方面加以预防

2、和控制。      一、型材变色问题      型材发生变色，有两种情况：生产过程中变色和使用过程中变色。前者多数同稳定剂和加工工艺有关，如稳定剂的份量不够、加工工艺温度设置不合理等，这一类的情况不多见，也易解决；而本文想着重介绍第二种情况-使用过程中的（变灰、变黑等）变色，这种变色多数同型材厂家所使用的光稳定剂（钛白粉）的型号、份量等有关，是针对使用（单体或复合）铅盐稳定剂的型材而言。如使用其它如有机锡、稀土类稳定剂则变色不多见，也不在本文讨论范围。   

3、0;  （一）TiO2的质量问题      TiO2分金红石型（Rutile）和锐钛型（Anatase）两种。其中金红石型TiO2具有良好的耐候性、耐热性，屏蔽紫外线作用强，不易变色，耐水性较好等特点，因而特别适宜于户外使用的塑料制品；而锐钛型TiO2的耐热、耐候性较差，并有促进PVC光老化的作用，但其略带蓝头、白度高、遮盖力大、着色力强，分散性较好，主要用于室内使用的制品。对于型材生产厂家，选择合适的TiO2型号非常重要，既要考虑其与PVC的分散相容性，又要考虑其对型材颜色（白度）及耐候性的影响。基于上述锐钛型与金红石型的区别，尤其

4、应避免将锐钛型TiO2误当作金红石型TiO2来用。      怎样选择合适型号的TiO2呢？TiO2对型材白度的影响可以在生产中验证而得；其在耐热、耐候性方面的影响可以通过测量型材的耐老化程度来判断。但是耐老化实验除历时较长外，还需要有专门的实验设备，不适宜用作一般性检测。      型材厂家作为TiO2的使用者，有一种简单的方法可以对TiO2的情况作对比说明。实验方法是将不同配方的型材取样，放置于一定光强度（如1000W）的氙灯下照射，照射一定时间后取出试样，根据颜色变化的不同来判定配方（或材

5、料）的优劣。但是因为氙灯光线与自然光存在着太大的区别，因此本实验最多只能作定性说明。真正耐候性如何，还必须得做专业的老化实验。      当然，适当提高实验条件的真实性，使其更接近自然光或更接近于专业的老化实验条件，也可以使实验结果更趋于合理。比如，在现有氙灯的条件下，增加滤光装置，滤去尽可能多的红外线和适当的紫外光，则实验结果更有说服力。      （二）TiO2的用量问题      型材中TiO2的使用，有一个用量问题。低于某一个数值，型材的

6、性能难以保证；而超过某一个范围后，TiO2对型材性能的影响作用又不再增加，只是白白增加了材料成本。早期的资料推荐用35份，目前为止，国内沿用此种份量配方的厂家也占大多数，近年来欧洲则有介绍用到58份。      在其它材料及配比不变的情况下，采用不同份量的TiO2试机挤出，取样做模拟型材变色（透字）试验可知：在同样的条件下（光、温度、湿度），门窗型材产品在TiO2的含量大于3份时已经不会发生变色现象，当然配方中必须添加一定份量的紫外线吸收剂以便与钛白粉互相补充；板材系列型材中，TiO2含量在2份或3份时，都有变色，只不过用3份较2份时变色要浅，

7、且褪色更快，用到45份时，板材的变色已经可以避免。发生此类变色可用以下反应机理解释： 稳定剂（如单体铅）      实验可以说明：门窗型材等作为户外使用时，3到4份的TiO2用量已经足够。板材作为室内使用时，2到3份TiO2也已经足够；但如果作为户外使用时，3份仍然不够（发生这种情况的原因在于板材配方中碳酸钙成分相对较多，稀释或者说抵消了TiO2的部分功用）。在运输、储存过程中，尤其应该注意避免雨后的阳光曝晒。如果将型材包装用的包装袋设计为不透光的遮光包装袋，此类问题则可避免。      二、焊

8、角开裂问题      其实，焊角开裂在某些方面可以同其它问题一并考虑，如型材材质偏脆、冲击或拉伸性能不理想等。这些问题在调整配方仍不见收效的情况下可以从混料、挤出和组装工艺等方面寻找原因。      （一）混料工艺      混料工艺要求现用的十几种原辅材料必须经过充分的混合，从而达到各组分严格分散均匀及初始塑化。这里要注意三个方面的问题：投料顺序、混合时间和工艺温度。三个环节中任何一个有所疏忽，如颠倒投料顺序或干脆所有材料不分先后一次投料、未够

9、温度即卸料、工艺设置不合理等都会影响到型材的表观质量和内在性能，如：冲击性能、焊角强度、拉伸强度等。       对于那些自动化程度比较高的混料系统来说，关键在于设定一个比较合理科学的混料工艺，人为方面的影响较小；而对于目前使用国产化设备进行配、混料的厂家来说，要求就比较苛刻了，既要保证本身的设置不出错，又要确保所设定的工艺条件不折不扣地被执行。只有如此，才能为下一步工序挤出成型提供原料保障。      （二）挤出工艺      挤出工

10、艺的设定是一件非常复杂的事情。不同的挤出设备、不同结构的模具、不同的材料配比，其工艺都应有所不同。      单从温度角度来讲，就可能有无数的工艺组合。有些操作者喜欢将温度设定为从机筒、连接件到模头为中-低-高的模式，有些偏向于低-中-高式，有些则可能干脆设定为高-低-高式。究竟哪一种工艺温度比较合理，需要经过认真的总结和试验。      还有些操作者根本不考虑工艺的科学性，只单方面讲求生产出的型材外观合格。比如，他设定的机筒温度最高只有150，然后在连接件和模头突然升至180190。他的机筒和

11、螺杆只是单纯起输送材料的作用，到了模头阶段才将材料高温熔化、成型。各种材料根本没经过在机筒里的塑化-均化过程，这种没有经过塑化的型材怎能经得起冲击、拉伸和焊角等的检验？      （三）组装工艺     所谓组装工艺（主要是焊接工艺），说白了就是要调节好温度、压力和时间三者之间的关系。但是越简单的东西往往越容易引起人们的疏忽，也因此越容易出差错。    我们在做焊角强度试验的时候，有时会碰到这种情况：同一条型材在同一台焊机上做出的两个焊角，一个高得离奇，超过另一个焊

12、角一、两千牛顿。      发生这种现象只能从组装工艺上寻找原因，特别是实际焊接温度。这时测量两块焊板的实际温度，就会发现问题所在。      我们经常为型材质量的不稳定寻找这样那样的原因，如原材料供应不稳定、机器本身的磨损等等（当然这些确实也能影响到型材的某些质量），但是说不定不稳定的真正原因就出在我们自己身上。      综上所述，我认为型材厂家为避免出现上述质量异常问题，应该从以下几方面着手，寻求解决方法： 在原材料进货检测上做文章，武装自己，避免采购伪劣TiO2。 完善实验设备，