Křehkost plastu byla vždy faktorem, který sužuje normální provoz některých společností. Křehkost potrubí víceméně ovlivňuje podíl na trhu a uživatelskou pověst těchto potrubních společností, a to jak z hlediska vzhledu průřezu, tak schválení instalace. Plně se odráží ve fyzikálních a mechanických vlastnostech výrobku.
V tomto článku budou diskutovány a analyzovány důvody křehkosti plastových trubek z PVC-U z hlediska složení, procesu míchání, procesu vytlačování, formy a dalších vnějších faktorů.
Hlavní charakteristiky křehkosti PVC trubek jsou: kolaps v době řezání, prasknutí za studena.
Existuje mnoho důvodů pro špatné fyzikální a mechanické vlastnosti potrubních výrobků, zejména tyto:
Vzorec a proces míchání je nepřiměřený
(1) Příliš mnoho plniva. Vzhledem k současným nízkým cenám na trhu a rostoucím cenám surovin si výrobci trub dělají hlavu ze snižování nákladů. Běžní výrobci trubek díky optimalizované kombinaci receptur, za předpokladu nesnižování kvality, snižují náklady; Výrobci snižují náklady a zároveň snižují kvalitu výrobků. Vzhledem k formulační složce je nejpřímější a nejúčinnější způsob zvýšení plniva. Plnidlem běžně používaným v plastových trubkách z PVC-U je uhličitan vápenatý.
V předchozím formulačním systému se přidává většina vápníku, účelem je zvýšit tuhost a snížit náklady, ale těžký vápník je velmi odlišný kvůli nepravidelnému tvaru částic a relativně velké velikosti částic a špatné kompatibilitě. těla z PVC pryskyřice. Nízký a počet dílů zvyšuje barvu a vzhled potrubí.
V dnešní době, s rozvojem technologií, většina ultrajemného a lehkého aktivovaného uhličitanu vápenatého, dokonce i nano-uhličitan vápenatý, hraje nejen roli zvýšení tuhosti a plnění, ale má také funkci modifikace, ale množství náplně není Bez omezení by měl být podíl kontrolován. Někteří výrobci nyní přidávají uhličitan vápenatý na 20-50 hmotnostních dílů, aby snížili náklady, což značně snižuje fyzikální a mechanické vlastnosti profilu, což má za následek křehkost trubky.
(2) Typ a množství přidaného modifikátoru nárazu. Modifikátor rázové houževnatosti je vysokomolekulární polymer schopný zvýšit celkovou energii krakování polyvinylchloridu při působení napětí.
V současnosti jsou hlavními variantami modifikátorů rázové houževnatosti pro tuhý polyvinylchlorid CPE, ACR, MBS, ABS, EVA atd. Mezi nimi molekulární struktura modifikátorů CPE, EVA a ACR neobsahuje dvojné vazby a odolnost vůči povětrnostním vlivům je vysoká. dobrý. Jako venkovní stavební materiály jsou smíchány s PVC, aby se účinně zlepšila rázová houževnatost, zpracovatelnost a odolnost tvrdého PVC vůči povětrnostním vlivům.
V systému směsí PVC/CPE se rázová houževnatost zvyšuje s rostoucím množstvím CPE, což ukazuje křivku ve tvaru S. Když je množství přídavku menší než 8 hmotnostních dílů, rázová houževnatost systému se zvýší velmi málo; množství přídavku se nejvíce zvyšuje, když je 8-15 hmotnostních dílů; pak bývá rychlost růstu mírná.
Když je množství CPE menší než 8 hmotnostních dílů, nestačí k vytvoření síťové struktury; když je množství CPE 8 až 15 hmotnostních dílů, je kontinuálně a stejnoměrně dispergován ve směsném systému za vzniku síťové struktury, ve které není separace fází, takže se provádí míšení. Nejvíce se zvyšuje rázová houževnatost systému; když množství CPE překročí 15 hmotnostních dílů, nemůže se vytvořit kontinuální a stejnoměrná disperze, ale některé CPE tvoří gel, takže na rozhraní dvou fází nejsou žádné vhodné dispergované částice CPE. Aby se absorbovala energie nárazu, růst rázové síly má tendenci být pomalý.
Ve směsích PVC/ACR může ACR výrazně zlepšit odolnost směsi proti nárazu. Současně mohou být částice "jaderného obalu" rovnoměrně rozptýleny v matrici PVC. PVC je kontinuální fáze, ACR je dispergovaná fáze a je dispergován v kontinuální fázi PVC, aby interagoval s PVC, který působí jako zpracovatelská pomůcka na podporu plastifikace PVC. Gelování, krátká doba plastifikace a dobré zpracovatelské vlastnosti. Teplota tváření a doba plastifikace mají malý vliv na vrubovou rázovou houževnatost a modul pružnosti v ohybu klesá jen málo.
Obecně je množství tvrdého PVC produktu modifikovaného ACR 5-7 hmotnostních dílů a má vynikající rázovou houževnatost při pokojové teplotě nebo rázovou houževnatost při nízké teplotě. Experimentální důkazy ukazují, že ACR má o 30 % vyšší rázovou houževnatost než CPE. Proto se ve formulaci používá co nejvíce směsný systém PVC/ACR a modifikace s CPE a množství menší než 8 hmotnostních dílů má tendenci způsobovat křehkost trubky.
(3) Příliš mnoho nebo příliš málo stabilizátoru. Úlohou stabilizátoru je inhibovat degradaci nebo reagovat s uvolněným chlorovodíkem a zabránit změně barvy během zpracování polyvinylchloridu.
Stabilizátory se liší v závislosti na typu, ale obecně platí, že přílišné použití zpožďuje dobu plastifikace materiálu, což má za následek menší plastifikaci materiálu v době výstupu z formy a nedochází k úplné fúzi mezi molekulami ve formulaci. systém. Způsobuje, že jeho mezimolekulární struktura je slabá.
Když je množství příliš malé, relativně nízkomolekulární látky ve formulačním systému mohou být degradovány nebo rozloženy (také označované jako nadměrná plastifikace) a stabilita intermolekulární struktury každé složky může být zničena. Proto také množství stabilizátoru ovlivní rázovou pevnost trubky. Příliš mnoho nebo příliš málo způsobí snížení pevnosti potrubí a způsobí, že potrubí zkřehne.
(4) Nadměrné množství externího maziva. Externí mazivo je méně rozpustné v pryskyřici a může podporovat klouzání mezi částicemi pryskyřice, čímž se snižuje třecí teplo a zpomaluje se proces tavení. Toto působení maziva je na počátku procesu zpracování (tj. vnější zahřívání a třecí teplo generované uvnitř). Je největší před úplným roztavením pryskyřice a pryskyřice v tavenině ztratí své identifikační vlastnosti.
Vnější mazivo se dělí na předmazání a domazání a přemazaný materiál vykazuje za různých podmínek špatný tvar. Pokud není mazivo používáno správně, může způsobit stopy toku, nízkou výtěžnost, zákal, špatný dopad a drsný povrch. , adheze, špatná plastifikace atd. Zejména, když je množství příliš velké, kompaktnost profilu je špatná, plastifikace je špatná a rázová vlastnost je špatná, což způsobuje, že se trubka stává křehkou.
(5) Sekvence míchání za tepla, nastavení teploty a doba vytvrzování jsou rovněž rozhodujícími faktory pro vlastnosti profilu. Ve složení PVC-U je mnoho složek. Pořadí přidávání by mělo být výhodné pro úlohu každé přísady a je výhodné zvýšit rychlost disperze a vyhnout se nepříznivému synergickému účinku. Pořadí přísad by mělo pomoci zlepšit pomocnou látku. Synergický účinek činidla překonává účinek eliminace fázových gramů, takže pomocné látky, které by měly být dispergovány v pryskyřici PVC, plně vstupují do vnitřku pryskyřice PVC.
Typická sekvence přidávání receptury stabilizačního systému je následující:
a Při nízké rychlosti přidejte do horké míchací nádoby PVC pryskyřici;
b Přidejte stabilizátor a mýdlo při 60 °C při vysoké rychlosti;
c Přidávání vnitřních lubrikantů, pigmentů, modifikátorů rázové houževnatosti a pomocných zpracovatelských prostředků při vysokých rychlostech kolem 80 °C;
d Při vysoké rychlosti asi 100 °C přidejte vosk nebo jiné vnější mazivo;
e Přidání plniva při 110 °C při vysokorychlostním provozu;
f vypuštění materiálu do studené míchací nádrže při nízké rychlosti 110 °C - 120 °C pro chlazení;
g Když se teplota sníží na cca 40 °C, materiál se vypustí. Výše uvedené pořadí podávání je rozumné, ale ve skutečné výrobě podle vlastního zařízení a různých podmínek většina výrobců přidává kromě pryskyřice i další přísady. Je tam také lehký aktivovaný uhličitan vápenatý přidaný spolu s hlavní složkou a podobně.
To vyžaduje, aby technický personál společnosti vyvinul vlastní technologii zpracování a sekvenci podávání podle charakteristik společnosti.
Obecně je teplota míchání za horka asi 120 °C. Když je teplota příliš nízká, materiál nedosáhne gelovatění a směs je jednotná. Nad touto teplotou se mohou některé materiály rozkládat a těkat a suchý smíchaný prášek je žlutý. Doba míchání je obecně 7-10 minut pro dosažení zhutnění, homogenizace a částečné želatinace. Studená směs má obecně teplotu pod 40 °C a doba chlazení musí být krátká. Pokud je teplota vyšší než 40 °C a rychlost chlazení je pomalá, bude připravená suchá směs horší než konvenční kompaktnost.
Doba vytvrzení suché směsi je obecně 24 hodin. Nad tuto dobu materiál snadno absorbuje vodu nebo se shlukuje. Pod touto dobou není struktura mezi molekulami materiálu stabilní, což má za následek velké kolísání vnějších rozměrů a tloušťky stěny trubky během vytlačování. . Pokud nebudou výše uvedené spoje zesíleny, bude ovlivněna kvalita trubkových výrobků. V některých případech trubka zkřehne.
