Хрупкость пластика всегда была фактором, мешающим нормальной работе некоторых компаний. Хрупкость труб в той или иной степени влияет на долю рынка и репутацию среди пользователей этих трубных компаний, как с точки зрения внешнего вида поперечного сечения, так и с точки зрения разрешения на установку. Это в полной мере отражается на физико-механических свойствах изделия.
В этой статье будут обсуждаться и анализироваться причины хрупкости пластиковых труб из ПВХ, включая рецептуру, процесс смешивания, процесс экструзии, плесень и другие внешние факторы.
Основными характеристиками хрупкости труб ПВХ являются: разрушение в момент резки, холодный разрыв.
Причин плохих физико-механических свойств трубной продукции множество, главным образом следующие:
Необоснованный процесс экструзии
(1) Материал слишком пластифицирован или недостаточно пластичен. Это связано с настройкой температуры процесса и соотношением подачи. Если температура установлена слишком высокая, материал будет чрезмерно пластифицирован. Некоторые компоненты с более низкой молекулярной массой будут разлагаться и улетучиваться. Если температура слишком низкая, между компонентами не будет молекул. Полностью сплавленный, молекулярная структура не прочная. Однако коэффициент подачи слишком велик, что приводит к увеличению площади нагрева и сдвига материала, а также к увеличению давления, что легко может вызвать чрезмерную пластификацию; если коэффициент подачи слишком мал, площадь нагрева и сдвиг материала уменьшатся, что приведет к меньшей пластификации. Будь то чрезмерная или недостаточная пластификация, это приведет к разрезанию и сколам трубы.
(2) Недостаточное давление на головку машины, с одной стороны, связано с конструкцией пресс-формы (это описано отдельно ниже), с другой стороны, связано с соотношением подачи и настройкой температуры. Когда давление недостаточно, плотность материала плохая, что приводит к рыхлости тканей. Материал трубки хрупкий. В это время скорость дозирующей подачи и скорость экструзионного шнека должны быть отрегулированы так, чтобы контролировать давление напора в пределах от 25 МПа до 35 МПа.
(3) Низкомолекулярные компоненты продукта не выбрасываются. Обычно существует два способа получения компонентов с низкой молекулярной массой в продукте: один из них получается во время горячего смешивания, который может быть выведен через систему осушения и вытяжки во время горячего смешивания. Второй — это частично остаточная и выдавленная вода и газообразный хлороводород, образующийся при нагревании. Обычно это принудительный выпуск через систему принудительного выхлопа выпускной секции главного двигателя. Вакуум обычно составляет от -0,05 МПа до 0,08 МПа. Если он не открыт или слишком низкий, в продукте останутся низкомолекулярные компоненты, что приведет к снижению механических свойств трубы.
(4) Крутящий момент винта слишком мал, крутящий момент винта представляет собой значение реактивной машины в состоянии силы, установлена температура процесса, и коэффициент подачи напрямую отражается на значении крутящего момента винта. Слишком низкий уровень в некоторой степени отражает низкую температуру или малый коэффициент подачи, вследствие чего материал не полностью пластифицируется по степени экструзии, что также снижает механические свойства трубы. В зависимости от различного экструзионного оборудования и форм крутящий момент шнека обычно составляет от 60% до 85%, что соответствует требованиям.
(5) Скорость тяги не соответствует скорости экструзии. Если скорость вытягивания слишком высока, механические свойства стенки трубы будут снижены, а скорость вытягивания будет слишком низкой. Сопротивление трубы будет высоким, а изделие будет находиться в состоянии высокого растяжения, что также повлияет на механические свойства трубы.
Необоснованная конструкция пресс-формы
(1) Конструкция секции матрицы нерациональна, особенно расположение внутренних ребер и обработка угла сопряжения. Это вызовет концентрацию стресса. Необходимо усовершенствовать конструкцию и исключить прямые и острые углы на интерфейсе.
(2) Давление штампа недостаточно. Давление на матрице напрямую определяется степенью сжатия формы, особенно длиной прямого участка формы. Если степень сжатия матрицы слишком мала или прямой участок слишком короток, продукт не будет плотным и повлияет на физические свойства. С одной стороны, изменение давления матрицы позволяет регулировать сопротивление потоку за счет изменения длины плоского участка матрицы; с другой стороны, можно выбрать различные степени сжатия для изменения давления экструзии на этапе проектирования формы, но следует отметить, что степень сжатия головки должна быть адаптирована. Степень сжатия шнека экструдера адаптируется; также возможно изменить параметры процесса экструзии и увеличить перфорированную пластину для изменения давления расплава.
(3) Для снижения производительности, вызванного плохим схождением шунтирующих ребер, длину ребер и внешней поверхности, ребер и ребер в месте слияния следует соответствующим образом увеличить или для решения проблемы следует увеличить степень сжатия.
(4) Разгрузка головки происходит неравномерно, что приводит к неравномерной толщине стенки трубы или неравномерной компактности. Это также вызвало разницу в механических свойствах двух сторон трубы. Иногда нам не удавалось пройти испытание холодными ударами, что только доказывало это. Что касается нестандартных труб типа тонкостенных, то здесь больше говорить не будем.
(5) Скорость охлаждения калибровочной матрицы. Температура охлаждающей воды зачастую не вызывает должного внимания. Функция охлаждающей воды состоит в том, чтобы охладить и сформировать большую молекулярную цепь, растянутую трубой, вовремя для достижения цели использования. Медленное охлаждение позволяет молекулярной цепи растягиваться на время, достаточное для облегчения формирования. Быстрое охлаждение, разница температур между температурой воды и экструдированной трубной заготовкой слишком велика, и продукт подвергается закалке, что не способствует улучшению низкотемпературных характеристик продукта.
Из объяснения физики полимеров следует, что макромолекулярная цепь ПВХ подвергается процессу скручивания и растяжения под действием температуры и внешней силы. При снятии температуры и внешней силы макромолекулярная цепь со временем не восстанавливается в свободное состояние и находится в стеклообразном состоянии. Беспорядочное и беспорядочное расположение, что приводит к низкотемпературным ударным характеристикам макроскопических продуктов.
Из технологии обработки пластика, объясняющей трубу из ПВХ после экструзии, продукт проходит процесс релаксации напряжений после удаления температуры и внешней силы. Подходящая температура охлаждающей воды благоприятствует этому процессу. Когда температура охлаждающей воды слишком низкая, напряжение в изделии не устраняется, что приводит к снижению производительности изделия. Таким образом, при охлаждении труб применяется метод медленного охлаждения, который может предотвратить коробление, изгиб и усадку формованного изделия, а также может предотвратить снижение ударной вязкости изделия из-за внутреннего напряжения. Обычно температура воды поддерживается на уровне 20 °C.
Для мягкого охлаждения заготовки без закалки водопроводная труба, соединенная с охлаждающей калибровочной втулкой, соединена с задней частью формовки так, чтобы направление потока воды в калибровочной втулке было противоположно направлению движения заготовки. и выводится из передней части калибровочной втулки. При этом не происходит закалка заготовки и возникновение чрезмерных внутренних напряжений из-за низкой температуры воды, из-за чего труба становится хрупкой и снижается ударопрочность профиля. Добавление или уменьшение количества наполнителей, при этом увеличение количества наполнителя напрямую влияет на его гибкость. Если наполнителя будет слишком много, труба будет холоднообдуваемой и не на должном уровне.
Если наполнитель слишком мал, трубка будет иметь большую скорость изменения размеров. То же самое касается увеличения или уменьшения индекса гибкости, и необходимо увеличить или уменьшить модификатор ударной вязкости или технологическую добавку, а увеличение или уменьшение технологической добавки напрямую влияет на индекс жесткости.
Если технологической добавки слишком много, показатель жесткости трубы снизится; если вспомогательное средство слишком мало, показатель жесткости профиля увеличится. В формулировке оба являются противоречивым и единым фактором взаимного ограничения, однако нельзя сказать, что показатель жесткости повышен. Неразумно поддерживать индекс гибкости для увеличения наполнителя при одновременном увеличении технологической добавки без какого-либо принципа. Поэтому в системе рецептуры следует определить оптимальную точку сочетания, чтобы достичь баланса между жесткостью и гибкостью.
Влияние процесса экструзии на жесткость и показатель гибкости труб
Установка температуры экструзии является одним из факторов, влияющих на степень пластификации материала. Низкомолекулярный полимер в сверхпластифицированном материале разлагается и улетучивается, вызывая изменение межмолекулярной структуры с увеличением показателя жесткости и снижением показателя гибкости. Недостаточная пластификация материала, отсутствие достаточного сплавления между молекулами компонентов в материале приведут к снижению показателя жесткости, а показатель гибкости не будет проявлен в полной мере.
Крутящий момент шнека и давление экструзии пропорциональны жесткости профиля и увеличиваются с увеличением крутящего момента и давления.
Индекс гибкости обратно пропорционален ему и уменьшается с увеличением крутящего момента и давления. Что необходимо добавить, так это то, что когда машина только запускается, обнаруживается, что отдельные профили не сплющены, но обнаруживается, что внутренние ребра имеют небольшие пузыри, что является новой проблемой.
