Хрупкость пластмасс всегда была фактором, мешающим нормальной работе некоторых компаний. Хрупкость труб более или менее повлияла на долю рынка и репутацию этих трубных компаний среди пользователей с точки зрения внешнего вида поперечного сечения и разрешения на установку. Хрупкость труб в основном полностью отражается на физико-механических свойствах изделия.

В данной статье обсуждаются и анализируются причины хрупкости пластиковых труб из ПВХ-U от рецептуры, процесса смешивания, процесса экструзии, плесени и других внешних факторов.

Основными характеристиками хрупкости труб ПВХ являются: растрескивание и разрыв при холодной штамповке при штамповке.

Причин плохих физико-механических свойств трубной продукции много, в основном это следующие:

Необоснованный процесс экструзии

(1) Чрезмерная или недостаточная пластификация материалов . Это связано с настройкой температуры процесса и коэффициентом подачи. Если установить слишком высокую температуру, материал будет чрезмерно пластифицирован, а часть компонентов с более низкой молекулярной массой разложится и улетучится; если температура слишком низкая, в компонентах не будет молекул. Полностью сплавлен, молекулярная структура не прочная. Слишком большой коэффициент подачи увеличит площадь нагрева и сдвиг материала, а также увеличит давление, что легко вызовет чрезмерную пластификацию; слишком малый коэффициент подачи приведет к уменьшению площади нагрева и сдвига материала, что приведет к недопластификации. Либо чрезмерная, либо недостаточная пластификация приведет к разрезанию и сколам трубы.

(2) Недостаточное давление напора , с одной стороны, связано с конструкцией пресс-формы (это отдельно описано ниже), с другой стороны, связано с соотношением подачи и температурным режимом. Когда давление недостаточно, плотность материала будет плохой, что приведет к рыхлой организации. Когда материал трубы ломкий, скорость подачи дозатора и скорость экструдирующего шнека должны быть отрегулированы, чтобы контролировать давление напора в пределах от 25 МПа до 35 МПа.

(3) Низкомолекулярные компоненты в продукте не выделяются . Обычно существует два способа получения низкомолекулярных компонентов в продуктах. Один производится при горячем смешивании, который может выбрасываться через системы осушения и вытяжки при горячем смешивании. Второй является частью оставшейся воды и газообразного хлористого водорода, образующихся при нагревании экструдера и повышении давления. Обычно это принудительный выхлоп через систему принудительного выхлопа выхлопной секции главного двигателя. Степень вакуума обычно составляет от -0,05 МПа до 0,08 МПа. Если она не открыта или слишком низкая, в продукте останутся низкомолекулярные компоненты, что приведет к снижению механических свойств трубы. .

(4) Момент затяжки слишком низкий . Крутящий момент винта – это значение реакции машины под нагрузкой. Установленное значение температуры процесса и коэффициента подачи напрямую отражаются на значении крутящего момента шнека. Слишком низкий крутящий момент винта в некоторой степени отражает низкую температуру или малый коэффициент подачи, так что материал не может быть полностью пластифицирован в степени экструзии, а также снижает механические свойства трубы. В соответствии с различным экструзионным оборудованием и головками крутящий момент шнека обычно регулируется в пределах 60%-85% для удовлетворения требований.

(5) Скорость тяги не соответствует скорости экструзии . Слишком высокая скорость протяжки приведет к утончению механических свойств трубы, а слишком низкая скорость протяжки приведет к высокому сопротивлению трубы, и продукт будет в состоянии сильного растяжения, что также повлияет на механические свойства трубы. труба.

Неразумный дизайн пресс-формы

(1) Конструкция сечения матрицы неразумна, особенно распределение внутренних ребер и обработка угла интерфейса. . Это вызовет концентрацию стресса. Нужно улучшить дизайн и убрать прямые и острые углы на стыке.

(2) Недостаточное давление пресс-формы . Давление на матрице напрямую определяется степенью сжатия матрицы, особенно длиной прямого участка матрицы. Если степень сжатия матрицы слишком мала или прямая часть слишком короткая, продукт не будет плотным, и это повлияет на его физические свойства. Изменением давления головки штампа можно регулировать сопротивление потоку за счет изменения длины прямого участка штампа, с одной стороны; с другой стороны, можно выбрать различные степени сжатия для изменения давления экструзии на этапе проектирования головки, но следует отметить, что степень сжатия головки и степень сжатия шнека экструдера совместимы; давление расплава также можно изменить, изменив формулу, отрегулировав параметры процесса экструзии и добавив пористую пластину.

(3) За снижение производительности, вызванное плохое слияние отводящих ребер , длина ребер и наружной поверхности, длина ребер и место слияния ребер должны быть соответствующим образом увеличены или должна быть увеличена степень сжатия.

(4) Головка разгружается неравномерно, что приводит к непостоянной толщине стенки трубы или непостоянной плотности. Это также вызвало разницу в механических свойствах двух сторон трубы. В наших экспериментах мы иногда проштамповывали одну сторону как квалифицированную, а другая сторона терпела неудачу, что только подтверждало эту точку зрения. Насчет тонкостенности и прочих нестандартных труб тут больше говорить не буду.

(5) Скорость охлаждения формовочной формы. Температура охлаждающей воды часто не привлекает должного внимания. Роль охлаждающей воды заключается в том, чтобы вовремя охлаждать и формировать растянутые макромолекулярные цепи для достижения цели использования. Медленное охлаждение может дать достаточно времени для растяжения молекулярной цепи, что способствует формированию. При быстром охлаждении разница между температурой воды и температурой экструдированной трубы слишком велика, и быстрое охлаждение продукта не способствует улучшению низкотемпературных характеристик продукта.

Из объяснения физики полимеров макромолекулярная цепь ПВХ подвергается процессу скручивания и растяжения под действием температуры и внешней силы. При снятии температуры и внешней силы макромолекулярная цепь не возвращается со временем в свободное состояние и находится в состоянии стекла. Беспорядочное расположение приводит к низким ударным характеристикам макроскопических изделий при низких температурах.

С точки зрения технологии обработки пластика объясняется, что после экструзии трубы из ПВХ в изделии происходит процесс релаксации напряжения после устранения температуры и внешней силы. Этому процессу способствует соответствующая температура охлаждающей воды. Если температура охлаждающей воды слишком низкая, напряжение в продукте не успевает устраниться, что приводит к снижению производительности продукта. Таким образом, при охлаждении трубы используется метод медленного охлаждения, который может предотвратить деформацию, изгиб и усадку формованного изделия, а также может предотвратить снижение ударной вязкости изделия из-за внутреннего напряжения. Как правило, температура воды поддерживается на уровне 20°C.

Для мягкого охлаждения заготовки без закалки водопроводная труба, соединенная с охлаждающим калибровочным рукавом, подсоединяется к задней части калибровочного рукава, а вода, текущая в калибровочном рукаве, направлена ​​в направлении, противоположном направлению движения заготовки, и выходит из калибровочного рукава. рукав . Это не вызовет быстрого охлаждения заготовки из-за слишком низкой температуры воды, чрезмерного внутреннего напряжения, охрупчивания трубы и снижения ударопрочности профиля. Добавление или уменьшение наполнителей, а также добавление наполнителей напрямую влияет на его индекс гибкости. Если наполнителя слишком много, холодная промывка трубы не будет соответствовать норме.

Если наполнитель слишком мал, скорость изменения размеров трубы будет высокой. То же самое, что для увеличения или уменьшения индекса гибкости необходимо увеличить или уменьшить модификатор ударопрочности или технологическую добавку, а увеличение или уменьшение технологической добавки напрямую влияет на показатель жесткости.

Если технологических добавок будет слишком много, показатель жесткости трубы уменьшится; если вспомогательных средств слишком мало, показатель жесткости профиля увеличится . В формуле два противоречивых и единых взаимно ограничивающих фактора. Беспринципно повышать наполнитель при сохранении показателя гибкости неразумно. Следовательно, в системе рецептуры необходимо определить оптимальную точку склеивания для достижения баланса между жесткостью и гибкостью.

Влияние процесса экструзии на жесткость и показатель гибкости трубы

Установка температуры экструзии является одним из факторов, влияющих на степень пластификации материала. Низкомолекулярный полимер в сверхпластифицированном материале разлагается и улетучивается, что приводит к межмолекулярным структурным изменениям, которые повышают показатель жесткости и снижают показатель гибкости. Недостаточная пластификация материала и недостаточное расплавление молекул каждого компонента в материале приведет к снижению показателя жесткости, и в то же время показатель гибкости не сможет проявиться в полной мере.

Крутящий момент шнека и давление экструзии прямо пропорциональны индексу жесткости профиля и увеличиваются с увеличением крутящего момента и давления.

Показатель гибкости обратно пропорционален ему и уменьшается с увеличением крутящего момента и давления. Следует добавить, что когда экструзия только начинается, случайно обнаруживается, что отдельные профили не имеют явления растрескивания, но обнаруживаются небольшие пузыри во внутренних ребрах, что является еще одной новой проблемой.

Эта статья взята из Интернета, только для обучения и общения, без коммерческой цели.

Показать продукты