Krehkosť plastov bola vždy faktorom, ktorý trápi bežnú prevádzku niektorých spoločností. Krehkosť potrubia viac-menej ovplyvňuje podiel na trhu a užívateľskú reputáciu týchto potrubných spoločností, a to tak z hľadiska vzhľadu prierezu, ako aj schválenia inštalácie. Plne sa to prejavuje na fyzikálnych a mechanických vlastnostiach produktu.
V tomto článku sa budú diskutovať a analyzovať dôvody krehkosti plastových rúr z PVC-U z formulácie, procesu miešania, procesu vytláčania, formy a iných vonkajších faktorov.
Hlavné charakteristiky krehkosti PVC rúr sú: kolaps v čase rezania, prasknutie za studena.
Existuje mnoho dôvodov pre zlé fyzikálne a mechanické vlastnosti potrubných výrobkov, najmä:
Vzorec a proces miešania sú neprimerané
(1) Príliš veľa plniva. Vzhľadom na súčasné nízke ceny na trhu a rastúce ceny surovín si výrobcovia rúr robia rozruch so znižovaním nákladov. Bežní výrobcovia rúr prostredníctvom optimalizovanej kombinácie receptúr, za predpokladu neznižovania kvality, znižujú náklady; Výrobcovia znižujú náklady a zároveň znižujú kvalitu výrobkov. Vzhľadom na zložku formulácie je najpriamejším a najúčinnejším spôsobom zvýšenie plniva. Plnivo bežne používané v plastových rúrach z PVC-U je uhličitan vápenatý.
V predchádzajúcom systéme formulácií sa pridáva väčšina vápnika, účelom je zvýšiť tuhosť a znížiť náklady, ale ťažký vápnik je veľmi odlišný v dôsledku nepravidelného tvaru častíc a relatívne veľkej veľkosti častíc a zlej kompatibility. telesa z PVC živice. Nízka a počet dielov zvyšuje farbu a vzhľad potrubia.
V dnešnej dobe, s rozvojom technológie, väčšina ultrajemného a ľahkého aktívneho uhličitanu vápenatého, dokonca aj nano-uhličitan vápenatý, nehrá len úlohu zvyšovania tuhosti a výplne, ale má aj funkciu modifikácie, ale množstvo výplne nie je Bez obmedzení, podiel by sa mal kontrolovať. Niektorí výrobcovia teraz pridávajú uhličitan vápenatý na 20 až 50 hmotnostných dielov, aby sa znížili náklady, čo výrazne znižuje fyzikálne a mechanické vlastnosti profilu, čo vedie ku krehkosti rúry.
(2) Typ a množstvo pridaného modifikátora nárazu. Modifikátor nárazu je vysokomolekulárny polymér schopný zvýšiť celkovú energiu krakovania polyvinylchloridu pri pôsobení napätia.
V súčasnosti sú hlavnými variantmi modifikátorov nárazu pre tuhý polyvinylchlorid CPE, ACR, MBS, ABS, EVA atď. Medzi nimi molekulárna štruktúra modifikátorov CPE, EVA a ACR neobsahuje dvojité väzby a odolnosť voči poveternostným vplyvom je vysoká. dobre. Ako vonkajšie stavebné materiály sú zmiešané s PVC, aby sa účinne zlepšila odolnosť proti nárazu, spracovateľnosť a odolnosť tvrdého PVC voči poveternostným vplyvom.
V systéme zmesí PVC/CPE sa rázová húževnatosť zvyšuje so zvyšujúcim sa množstvom CPE, pričom vykazuje krivku v tvare S. Keď je množstvo prídavku menšie ako 8 hmotnostných dielov, rázová húževnatosť systému sa zvýši len veľmi málo; množstvo prídavku sa najviac zvyšuje, keď je 8 až 15 hmotnostných dielov; potom býva miera rastu mierna.
Keď je množstvo CPE menšie ako 8 hmotnostných dielov, nestačí na vytvorenie sieťovej štruktúry; keď je množstvo CPE 8 až 15 hmotnostných dielov, je kontinuálne a rovnomerne dispergovaný v systéme zmesi za vzniku sieťovej štruktúry, v ktorej nie je separácia fáz, takže sa uskutočňuje miešanie. Najviac sa zvyšuje rázová húževnatosť systému; keď množstvo CPE presiahne 15 hmotnostných dielov, nemôže sa vytvoriť súvislá a rovnomerná disperzia, ale niektoré CPE tvoria gél, takže na rozhraní dvoch fáz nie sú žiadne vhodné dispergované častice CPE. Aby sa absorbovala energia nárazu, rast nárazovej sily má tendenciu byť pomalý.
V zmesiach PVC/ACR môže ACR výrazne zlepšiť odolnosť zmesi proti nárazu. Súčasne môžu byť častice "jadrového obalu" rovnomerne rozptýlené v matrici PVC. PVC je kontinuálna fáza, ACR je dispergovaná fáza a je dispergovaná v kontinuálnej fáze PVC, aby interagovala s PVC, ktorý pôsobí ako spracovateľská pomôcka na podporu plastifikácie PVC. Gélovatenie, krátky čas plastifikácie a dobré spracovateľské vlastnosti. Teplota tvarovania a čas plastifikácie majú malý vplyv na vrubovú rázovú pevnosť a modul pružnosti v ohybe klesá len málo.
Vo všeobecnosti je množstvo tvrdého PVC produktu modifikovaného ACR 5 až 7 hmotnostných dielov a má vynikajúcu rázovú húževnatosť pri izbovej teplote alebo rázovú húževnatosť pri nízkych teplotách. Experimentálne dôkazy ukazujú, že ACR má o 30 % vyššiu rázovú pevnosť ako CPE. Preto sa vo formulácii používa v maximálnej možnej miere zmesový systém PVC/ACR a modifikácia s CPE a množstvo menšie ako 8 hmotnostných dielov má tendenciu spôsobiť krehkosť rúrky.
(3) Príliš veľa alebo príliš málo stabilizátora. Úlohou stabilizátora je inhibovať degradáciu alebo reagovať s uvoľneným chlorovodíkom a zabrániť zmene farby počas spracovania polyvinylchloridu.
Stabilizátory sa líšia v závislosti od typu, ale vo všeobecnosti príliš veľa používania oneskoruje čas plastifikácie materiálu, čo vedie k menšej plastifikácii materiálu v čase výstupu z formy a nedochádza k úplnému splynutiu medzi molekulami vo formulácii. systém. Spôsobuje, že jeho intermolekulárna štruktúra je slabá.
Keď je množstvo príliš malé, relatívne nízkomolekulárne látky vo formulačnom systéme môžu byť degradované alebo rozložené (tiež označované ako nadmerná plastifikácia) a stabilita intermolekulárnej štruktúry každej zložky môže byť zničená. Množstvo stabilizátora teda ovplyvní aj rázovú pevnosť rúry. Príliš veľa alebo príliš málo spôsobí zníženie pevnosti potrubia a spôsobí, že potrubie bude krehké.
(4) Nadmerné množstvo externého maziva. Vonkajšie mazivo je menej rozpustné v živici a môže podporovať kĺzanie medzi časticami živice, čím sa znižuje trecie teplo a oneskoruje sa proces tavenia. Toto pôsobenie maziva je na začiatku procesu spracovania (to znamená vonkajšie zahrievanie a trecie teplo generované interne). Je najväčšia pred úplným roztavením živice a živica v tavenine stratí svoje identifikačné vlastnosti.
Vonkajšie mazivo sa delí na predmazanie a domazanie a premazaný materiál má za rôznych podmienok zlý tvar. Ak sa mazivo nepoužíva správne, môže spôsobiť stopy toku, nízku výťažnosť, zákal, slabý náraz a drsný povrch. , priľnavosť, slabá plastifikácia atď. Najmä, keď je množstvo príliš veľké, kompaktnosť profilu je slabá, plastifikácia je slabá a rázová húževnatosť je slabá, čo spôsobuje, že rúrka sa stáva krehkou.
(5) Sekvencia miešania za tepla, nastavenie teploty a doba vytvrdzovania sú tiež rozhodujúce faktory pre vlastnosti profilu. Vo vzorci PVC-U je veľa komponentov. Poradie pridávania by malo byť prospešné pre úlohu každého aditíva a je prospešné zvýšiť rýchlosť disperzie a vyhnúť sa nepriaznivému synergickému účinku. Poradie aditív by malo pomôcť zlepšiť pomocnú látku. Synergický účinok činidla prekonáva účinok eliminácie fázových gramov, takže pomocné látky, ktoré by mali byť dispergované v PVC živici, úplne vstupujú do vnútra PVC živice.
Typická postupnosť pridávania receptúry stabilizačného systému je nasledovná:
a Pri prevádzke pri nízkej rýchlosti pridajte PVC živicu do horúcej miešacej nádoby;
b Pri 60 °C pri vysokej rýchlosti pridajte stabilizátor a mydlo;
c Pridávanie vnútorných mazív, pigmentov, modifikátorov rázovej húževnatosti a pomocných spracovateľských prostriedkov pri vysokých rýchlostiach okolo 80 °C;
d Pri vysokej rýchlosti okolo 100 °C pridajte vosk alebo iné externé mazivo;
e Pridávanie plniva pri 110 °C pri vysokorýchlostnej prevádzke;
f vypustenie materiálu do studenej miešacej nádrže pri nízkej rýchlosti 110 ° C - 120 ° C na ochladenie;
g Keď sa teplota zníži na približne 40 °C, materiál sa vypustí. Vyššie uvedené poradie podávania je rozumné, ale v skutočnej výrobe, podľa vlastného zariadenia a rôznych podmienok, väčšina výrobcov pridáva okrem živice aj ďalšie prísady. Spolu s hlavnou zložkou sa pridáva aj ľahký aktívny uhličitan vápenatý a podobne.
To si vyžaduje, aby technický personál spoločnosti vyvinul vlastnú technológiu spracovania a postupnosť podávania podľa charakteristík spoločnosti.
Vo všeobecnosti je teplota miešania za horúca asi 120 °C. Keď je teplota príliš nízka, materiál nedosiahne gél a zmes je jednotná. Nad touto teplotou sa môžu niektoré materiály rozkladať a prchať a suchý zmiešaný prášok je žltý. Doba miešania je zvyčajne 7-10 minút, aby sa dosiahlo zhutnenie, homogenizácia a čiastočná želatinácia. Teplota studenej zmesi je zvyčajne nižšia ako 40 °C a čas chladenia musí byť krátky. Ak je teplota vyššia ako 40 ° C a rýchlosť chladenia je pomalá, pripravená suchá zmes bude horšia ako konvenčná kompaktnosť.
Doba vytvrdzovania suchej zmesi je spravidla 24 hodín. Nad touto dobou materiál ľahko absorbuje vodu alebo sa zhlukuje. Pod touto dobou nie je štruktúra medzi molekulami materiálu stabilná, čo má za následok veľké kolísanie vonkajších rozmerov a hrúbky steny rúry počas extrúzie. . Ak vyššie uvedené prepojenia nebudú posilnené, bude to mať vplyv na kvalitu potrubných výrobkov. V niektorých prípadoch potrubie skrehne.
