Хрупкость пластмасс всегда была фактором, мешающим нормальной работе некоторых компаний. Хрупкость труб в той или иной степени повлияла на долю рынка и репутацию этих трубных компаний среди пользователей с точки зрения внешнего вида поперечного сечения и одобрения установки. Хрупкость труб в основном полностью отражается на физико-механических свойствах изделия.
В этой статье обсуждаются и анализируются причины хрупкости пластиковых труб из ПВХ, связанные с рецептурой, процессом смешивания, процессом экструзии, плесенью и другими внешними факторами.
Основными характеристиками хрупкости труб ПВХ являются: растрескивание и разрыв при холодной штамповке при вырубке.
Причин плохих физико-механических свойств трубной продукции множество, главным образом следующие:
Необоснованная формула и процесс смешивания
(1) Слишком много наполнителя. Ввиду нынешних низких цен на рынке и роста цен на сырье производители труб стремятся сократить расходы. Обычные производители труб сокращают затраты без снижения качества за счет оптимизации сочетания рецептур; некоторые производители снизили качество своей продукции, одновременно снизив затраты. Из-за состава формулы наиболее прямым и эффективным способом является добавление наполнителей. Наполнителем, обычно используемым в пластиковых трубах из ПВХ, является карбонат кальция.
В предыдущих системах рецептуры большая часть их была наполнена тяжелым кальцием, целью которого было повышение жесткости и снижение затрат. Однако из-за неправильной формы частиц и относительно крупного размера частиц тяжелый кальций плохо совместим с массой ПВХ-смолы, поэтому его содержание очень велико. Низкий, а при увеличении количества копий пострадает цвет и внешний вид трубы.
Сейчас, с развитием технологий, в большинстве случаев используется ультратонкий легкий активированный карбонат кальция или даже наноразмерный карбонат кальция, который не только играет роль увеличения жесткости и наполнения, но также играет роль модификации. , но объем его заполнения не бесконечен, его пропорцию следует контролировать. Сейчас некоторые производители для удешевления добавляют карбонат кальция до 20-50 массовых частей, что значительно снижает физико-механические свойства профиля и приводит к хрупкости трубы.
(2) Добавлен тип и количество модификатора воздействия. Модификатор удара – высокомолекулярный полимер, способный увеличить общую энергию разрыва ПВХ под нагрузкой.
В настоящее время основными разновидностями модификаторов ударопрочности жесткого ПВХ являются CPE, ACR, MBS, ABS, EVA и др. Молекулярная структура модификаторов CPE, EVA, ACR не содержит двойных связей, обладает хорошей атмосферостойкостью и подходит в качестве наружных строительных материалов, они смешаны с ПВХ для эффективного улучшения ударопрочности, технологичности и атмосферостойкости жесткого ПВХ.
В системе смесей ПВХ/CPE ее ударная вязкость увеличивается с увеличением количества CPE, демонстрируя S-образную кривую. Когда количество добавки составляет менее 8 массовых частей, ударная вязкость системы увеличивается очень незначительно; когда количество добавляемого вещества составляет 8-15 массовых частей, степень увеличения является наибольшей; после этого темпы роста имеют тенденцию оставаться на прежнем уровне.
Когда количество CPE составляет менее 8 массовых частей, этого недостаточно для образования сетчатой структуры; когда количество CPE составляет 8-15 массовых частей, он непрерывно и равномерно диспергируется в системе смешивания с образованием сетчатой структуры с разделенными фазами, которая обеспечивает максимальное увеличение ударной вязкости системы; когда количество CPE превышает 15 массовых частей, непрерывная и однородная дисперсия не может быть сформирована, но часть CPE образует гель, так что не будет подходящих частиц CPE для диспергирования на границе двух фаз. Для поглощения энергии удара. , поэтому рост ударной вязкости имеет тенденцию быть медленным.
В системе смесей ПВХ/ACR ACR может значительно улучшить ударопрочность системы смесей. В то же время частицы «ядро-оболочка» могут быть равномерно диспергированы в матрице ПВХ. ПВХ – это непрерывная фаза, а ACR – дисперсная фаза. Диспергированный в непрерывной фазе ПВХ, он взаимодействует с ПВХ и действует как технологическая добавка, способствующая пластификации и пластификации ПВХ. Гелеобразование, короткое время пластификации и хорошие характеристики обработки. Температура формования и время пластификации мало влияют на ударную вязкость с надрезом, снижение модуля упругости при изгибе также невелико.
Общая дозировка составляет 5-7 частей по массе. Изделия из твердого ПВХ, модифицированные ACR, обладают превосходной ударной вязкостью при комнатной температуре или ударной вязкостью при низких температурах. Однако экспериментами доказано, что ударная вязкость ACR примерно на 30% выше, чем у CPE. Поэтому в рецептуре следует как можно чаще использовать систему смешивания ПВХ/ACR. при модификации CPE в количестве менее 8 частей по массе труба часто становится хрупкой.
(3) Слишком много или слишком мало стабилизатора. Роль стабилизатора заключается в предотвращении разложения или реакции с выделяющимся хлористым водородом, а также в предотвращении обесцвечивания поливинилхлорида во время обработки.
Количество стабилизатора варьируется в зависимости от типа, но, как правило, слишком большая дозировка задерживает время пластификации материала, поэтому материал не пластифицируется при экспорте в форму, а молекулы в формульной системе не пластифицируются. полностью слились. Делает его межмолекулярную структуру слабой.
Когда дозировка слишком мала, это вызовет деградацию или разложение относительно низкой молекулярной массы в формульной системе (также можно сказать, что она является чрезмерно пластифицированной), что нарушит стабильность межмолекулярной структуры каждого компонента. Следовательно, количество стабилизатора также будет влиять на ударную вязкость трубы. Слишком большое или слишком малое количество приведет к снижению прочности трубы и ее хрупкости.
(4) Чрезмерное количество внешней смазки. Внешняя смазка имеет низкую совместимость со смолой, что может способствовать скольжению между частицами смолы, тем самым уменьшая теплоту трения и замедляя процесс плавления. Этот эффект смазки на ранней стадии процесса обработки (то есть эффект внешнего нагрева и тепло трения, генерируемое внутри) до того, как смола полностью расплавится и смола в расплаве потеряет свои идентификационные характеристики), является наибольшим.
Наружные смазочные материалы делятся на предсмазывающиеся и постсмазывающиеся. . Материалы с избыточной смазкой в различных условиях имеют плохой внешний вид. Неправильное количество смазки может привести к появлению следов растекания, низкой производительности, мутности, плохой ударной вязкости и шероховатости поверхности. , Адгезия, плохая пластификация и т. д. Особенно, когда слишком большое количество приведет к плохой компактности и плохой пластификации профиля, что приведет к ухудшению ударных характеристик и хрупкости трубы. .
(5) Последовательность подачи горячего смешивания, установка температуры и время отверждения также имеют решающее значение для характеристик профиля. В формуле PVC-U имеется множество компонентов. Выбранный порядок добавления должен способствовать эффекту каждой добавки и увеличивать скорость диспергирования, избегая при этом ее нежелательного синергетического эффекта. Порядок добавления добавок должен способствовать увеличению вспомогательной эффект. Дополнительные эффекты агентов преодолевают эффекты взаимного устранения и элиминации. , чтобы добавки, которые должны быть диспергированы в смоле ПВХ, могли полностью проникнуть внутрь смолы ПВХ.
Последовательность кормления типичной формулы стабильной системы следующая:
а Когда работая на низкой скорости, добавьте смолу ПВХ в горячую емкость для смешивания;
б Добавьте стабилизатор и мыло при работе на высокой скорости при температуре 60°C;
с Добавляйте внутренние смазки, пигменты, модификаторы ударной вязкости и вспомогательные средства для обработки при температуре около 80°C при работе на высокой скорости;
д Добавляйте внешние смазочные материалы, такие как воск, при температуре около 100°C и высокой скорости;
е Добавляйте наполнитель при высокой скорости при температуре 110°С;
ж Выгрузите материалы в резервуар для холодного смешивания для охлаждения на низкой скорости 110–120 °C;
г Холодную смесь до тех пор, пока температура материала не упадет примерно до 40°C, затем выгрузите. Вышеуказанная последовательность подачи является более разумной, но на реальном производстве она также различается в зависимости от собственного оборудования и различных условий. Большинство производителей добавляют вместе со смолой и другие добавки. Также вместе с основными ингредиентами добавляется легкий активированный карбонат кальция и так далее.
Это требует от технического персонала предприятия разработки подходящей технологии переработки и последовательности подачи с учетом особенностей предприятия.
Обычно температура горячего смешивания составляет около 120°C. Когда температура слишком низкая, материалы не будут гелеобразовать и смешиваться равномерно. При температуре выше этой некоторые материалы могут разлагаться и улетучиваться, а сухой смешанный порошок станет желтым. Время смешивания обычно составляет 7-10 минут, прежде чем материал сможет достичь уплотнения, гомогенизации и частичного гелеобразования. Холодная смесь обычно имеет температуру ниже 40°C, и время охлаждения должно быть коротким. Если температура превышает 40°С и скорость охлаждения медленная, приготовленная сухая смесь будет менее плотной, чем обычная.
Время созревания сухих смесей обычно составляет 24 часа. Если материал прослужит дольше этого времени, он легко впитает воду или агломерируется. Если оно меньше этого времени, структура молекул между материалами нестабильна, что приводит к большим колебаниям формы и толщины стенок трубы в процессе экструзии. . Если не укрепить вышеуказанные звенья, это повлияет на качество трубной продукции, а в некоторых случаях труба станет хрупкой.
Эта статья взята из Интернета, предназначена только для обучения и общения, не имеет коммерческих целей.
Показать товары
