[Популярные наклейки] Анализ причин хрупкости пластиковых труб из ПВХ-У (I)

Хрупкость пластика всегда была фактором, мешающим нормальной работе некоторых компаний. Хрупкость трубы в большей или меньшей степени влияет на долю рынка и репутацию пользователей этих трубных компаний, как с точки зрения внешнего вида поперечного сечения, так и с точки зрения одобрения установки. Это полностью отражается на физико-механических свойствах продукта.
В данной статье будут рассмотрены и проанализированы причины хрупкости пластиковых труб из ПВХ-У с точки зрения рецептуры, процесса смешивания, процесса экструзии, формы и других внешних факторов.
Основными характеристиками хрупкости труб из ПВХ являются: разрушение при резке, холодный разрыв.
Существует множество причин плохих физико-механических свойств трубной продукции, в основном следующие:

Формула и процесс смешивания необоснованны

(1) Слишком много наполнителя. Ввиду нынешних низких цен на рынке и роста цен на сырье производители труб поднимают шум по поводу снижения затрат. Обычные производители труб за счет оптимизированного сочетания формул, исходя из предпосылки не снижать качество, снижают себестоимость; Производители снижают себестоимость, одновременно снижая качество продукции. Учитывая компонент рецептуры, наиболее прямым и эффективным способом является увеличение наполнителя. Наполнителем, обычно используемым в пластиковых трубах из ПВХ-У, является карбонат кальция.

В предыдущей системе рецептур добавлялась большая часть кальция, цель заключалась в повышении жесткости и снижении стоимости, но тяжелый кальций сильно отличался из-за неправильной формы частиц и относительно большого размера частиц, а также плохой совместимости корпуса из ПВХ-смолы. Низкий, а количество деталей увеличивает цвет и внешний вид трубы.

В настоящее время, с развитием технологий, большая часть сверхтонкого и легкоактивируемого карбоната кальция, даже наноразмерного карбоната кальция, не только играет роль повышения жесткости и наполнения, но и выполняет функцию модификации, но количество наполнения не без ограничений, пропорцию следует контролировать. Некоторые производители теперь добавляют карбонат кальция в количестве 20–50 массовых частей, чтобы снизить стоимость, что значительно снижает физико-механические свойства профиля, что приводит к хрупкости трубы.

(2) Тип и количество добавленного модификатора ударопрочности. Модификатор ударопрочности представляет собой высокомолекулярный полимер, способный увеличивать общую энергию растрескивания поливинилхлорида под действием напряжения.

В настоящее время основными разновидностями модификаторов ударопрочности жесткого поливинилхлорида являются CPE, ACR, MBS, ABS, EVA и др. Среди них молекулярная структура модификаторов CPE, EVA и ACR не содержит двойных связей, а атмосферостойкость хорошая. В качестве наружных строительных материалов их смешивают с ПВХ для эффективного улучшения ударопрочности, технологичности и устойчивости к атмосферным воздействиям твердого ПВХ.

В системе смешивания ПВХ/CPE ударная вязкость увеличивается с увеличением количества CPE, образуя S-образную кривую. Когда количество добавки составляет менее 8 массовых частей, ударная вязкость системы увеличивается очень незначительно; количество добавки увеличивается больше всего, когда оно составляет 8-15 массовых частей; тогда скорость роста имеет тенденцию быть мягкой.

Если количество CPE составляет менее 8 массовых частей, его недостаточно для формирования сетчатой структуры; если количество CPE составляет 8–15 массовых частей, он непрерывно и равномерно распределяется в системе смешивания, образуя сетчатую структуру, в которой разделение фаз не происходит, поэтому выполняется смешивание. Ударная вязкость системы увеличивается больше всего; когда количество CPE превышает 15 массовых частей, непрерывная и равномерная дисперсия не может быть образована, но некоторое количество CPE образует гель, так что на границе раздела двух фаз нет подходящих дисперсных частиц CPE. Чтобы поглотить энергию удара, рост ударной вязкости, как правило, происходит медленно.

В смесях ПВХ/ACR ACR может значительно улучшить ударопрочность смеси. При этом частицы "ядерной оболочки" могут быть равномерно диспергированы в матрице ПВХ. ПВХ — это непрерывная фаза, ACR — это дисперсная фаза, которая диспергируется в непрерывной фазе ПВХ для взаимодействия с ПВХ, который действует как технологическая добавка, способствующая пластификации ПВХ. Гелеобразование, короткое время пластификации и хорошие технологические свойства. Температура формования и время пластификации мало влияют на ударную вязкость с надрезом, а модуль упругости при изгибе уменьшается незначительно.

Как правило, количество твердого ПВХ-изделия, модифицированного ACR, составляет 5–7 массовых частей и имеет превосходную ударную вязкость при комнатной температуре или ударную вязкость при низкой температуре. Экспериментальные данные показывают, что ACR имеет на 30% более высокую ударную вязкость, чем CPE. Поэтому в рецептуре максимально используется система смешивания ПВХ/ACR, а модификация с использованием CPE и количества менее 8 массовых частей может привести к хрупкости трубки.

(3) Слишком много или слишком мало стабилизатора. Роль стабилизатора заключается в ингибировании деградации или реакции с высвободившимся хлористым водородом и предотвращении изменения цвета во время обработки поливинилхлорида.

Стабилизаторы различаются в зависимости от типа, но, как правило, слишком частое использование задерживает время пластификации материала, что приводит к меньшей пластификации материала на момент выхода из формы и отсутствию полного слияния молекул в системе рецептуры. Делает его межмолекулярную структуру слабой.

Если количество слишком мало, относительно низкомолекулярные вещества в системе рецептуры могут деградировать или разлагаться (это также называется чрезмерной пластификацией), а стабильность межмолекулярной структуры каждого компонента может быть нарушена. Следовательно, количество стабилизатора также будет влиять на ударную вязкость трубы. Слишком много или слишком мало приведет к снижению прочности трубы и ее хрупкости.

(4) Чрезмерное количество внешней смазки. Внешняя смазка менее растворима в смоле и может способствовать скольжению между частицами смолы, тем самым снижая тепло трения и задерживая процесс плавления. Это действие смазки происходит на ранних этапах процесса обработки (то есть внешний нагрев и тепло трения, выделяемое внутри). Он является самым большим до того, как смола полностью расплавится и смола в расплаве потеряет свои идентификационные характеристики.

Внешняя смазка подразделяется на предварительную и последующую, а чрезмерно смазанный материал в различных условиях имеет плохую форму. Если смазка используется неправильно, это может привести к появлению следов текучести, низкой текучести, мутности, плохой ударопрочности и шероховатости поверхности, адгезии, плохой пластификации и т. д. В частности, если количество слишком велико, плотность профиля плохая, пластификация плохая, а ударные свойства плохие, в результате чего трубка становится хрупкой.

(5) Последовательность горячего смешивания, настройка температуры и время отверждения также являются решающими факторами для свойств профиля. В формуле ПВХ-У много компонентов. Порядок добавления должен быть благоприятным для роли каждой добавки, а также полезно увеличить скорость диспергирования и избежать неблагоприятного синергетического эффекта. Порядок добавок должен помочь улучшить вспомогательное вещество. Синергетический эффект агента преодолевает эффект фазового грамм-элиминирования, так что вспомогательные вещества, которые должны быть диспергированы в смоле ПВХ, полностью попадают внутрь смолы ПВХ.

Типичная последовательность добавления формулы системы стабилизации выглядит следующим образом:
а При работе на низкой скорости добавьте ПВХ-смолу в горячую емкость для смешивания;
б Добавьте стабилизатор и мыло при температуре 60 ° С при работе на высокой скорости;
c Добавление внутренних смазочных материалов, пигментов, модификаторов ударопрочности и технологических добавок на высоких скоростях около 80 °C;
d Добавьте воск или другую внешнюю смазку с высокой скоростью около 100 ° C;
e Добавление наполнителя при 110 ° C при работе на высокой скорости;
f выгружают материал в холодный смесительный бак с низкой скоростью 110 ° C - 120 ° C для охлаждения;
g Когда температура снижается примерно до 40 °C, материал выгружается. Порядок подачи, указанный выше, является разумным, однако в реальном производстве, в зависимости от собственного оборудования и различных условий, большинство производителей добавляют помимо смолы и другие добавки. Вместе с основным ингредиентом и т.п. также добавляется активированный светом карбонат кальция.

Это требует от технического персонала компании разработки собственной технологии переработки и последовательности подачи в соответствии с особенностями компании.

Обычно температура горячего смешивания составляет около 120 ° C. Когда температура слишком низкая, материал не достигает гелеобразования и смесь однородна. Выше этой температуры некоторые материалы могут разлагаться и улетучиваться, а сухой смешанный порошок имеет желтый цвет. Время смешивания обычно составляет 7–10 мин для достижения уплотнения, гомогенизации и частичного гелеобразования. Холодная смесь обычно имеет температуру ниже 40 ° C, и время охлаждения должно быть коротким. Если температура выше 40 ° C и скорость охлаждения низкая, приготовленная сухая смесь будет уступать обычной компактности.

Время отверждения сухой смеси обычно составляет 24 часа. Выше этого времени материал легко впитывает воду или агломерируется. Ниже этого времени структура между молекулами материала нестабильна, что приводит к большим колебаниям внешних размеров и толщины стенок трубы во время экструзии. Если вышеуказанные звенья не будут усилены, это повлияет на качество трубной продукции. В некоторых случаях труба становится хрупкой.