Kerapuhan plastik sentiasa menjadi faktor yang mengganggu operasi biasa sesetengah syarikat. Kerapuhan paip menjejaskan bahagian pasaran dan reputasi pengguna syarikat paip ini lebih kurang, baik dari segi penampilan keratan rentas dan kelulusan pemasangan. Ia tercermin sepenuhnya dalam sifat fizikal dan mekanikal produk.
Dalam kertas kerja ini, sebab-sebab kerapuhan paip plastik PVC-U akan dibincangkan dan dianalisis daripada rumusan, proses pencampuran, proses penyemperitan, acuan dan faktor luaran yang lain.
Ciri-ciri utama kerapuhan paip PVC ialah: runtuh pada masa pemotongan, pecah sejuk.
Terdapat banyak sebab untuk sifat fizikal dan mekanikal produk paip yang lemah, terutamanya seperti berikut:
Formula dan proses bancuhan adalah tidak munasabah
(1) Terlalu banyak pengisi. Memandangkan harga profil rendah semasa di pasaran dan kenaikan harga bahan mentah, pengeluar paip membuat kecoh untuk mengurangkan kos. Pengeluar paip biasa melalui gabungan formula yang dioptimumkan, di bawah premis tidak mengurangkan kualiti, mengurangkan kos; Pengilang mengurangkan kos sambil mengurangkan kualiti produk. Oleh kerana komponen perumusan, cara yang paling langsung dan berkesan ialah meningkatkan pengisi. Pengisi yang biasa digunakan dalam paip plastik PVC-U ialah kalsium karbonat.
Dalam sistem formulasi sebelumnya, kebanyakan kalsium ditambah, tujuannya adalah untuk meningkatkan ketegaran dan mengurangkan kos, tetapi kalsium berat sangat berbeza kerana bentuk zarah yang tidak teratur dan saiz zarah yang agak besar dan keserasian yang lemah. badan resin PVC. Rendah, dan bilangan bahagian meningkatkan warna dan rupa paip.
Pada masa kini, dengan perkembangan teknologi, kebanyakan kalsium karbonat diaktifkan ultra-halus dan ringan, walaupun kalsium karbonat skala nano, bukan sahaja memainkan peranan meningkatkan ketegaran dan pengisian, tetapi juga mempunyai fungsi pengubahsuaian, tetapi jumlah pengisian. bukan Tanpa had, perkadaran harus dikawal. Sesetengah pengeluar kini menambah kalsium karbonat kepada 20-50 bahagian mengikut jisim untuk mengurangkan kos, yang sangat mengurangkan sifat fizikal dan mekanikal profil, mengakibatkan kerapuhan paip.
(2) Jenis dan kuantiti pengubah impak ditambah. Pengubah hentaman ialah polimer molekul tinggi yang mampu meningkatkan jumlah tenaga keretakan polivinil klorida di bawah tindakan tegasan.
Pada masa ini, jenis utama pengubah impak untuk polivinil klorida tegar ialah CPE, ACR, MBS, ABS, EVA, dll. Antaranya, struktur molekul pengubah CPE, EVA dan ACR tidak mengandungi ikatan berganda, dan rintangan cuaca adalah baik. Sebagai bahan binaan luar, ia diadun dengan PVC untuk meningkatkan rintangan hentaman, kebolehprosesan dan rintangan cuaca PVC keras dengan berkesan.
Dalam sistem campuran PVC/CPE, kekuatan hentaman meningkat dengan peningkatan jumlah CPE, menunjukkan lengkung berbentuk S. Apabila jumlah penambahan kurang daripada 8 bahagian mengikut jisim, kekuatan hentaman sistem meningkat sangat sedikit; jumlah penambahan paling banyak meningkat apabila ia adalah 8-15 bahagian mengikut jisim; maka kadar pertumbuhan cenderung lembut.
Apabila jumlah CPE kurang daripada 8 bahagian mengikut jisim, ia tidak mencukupi untuk membentuk struktur rangkaian; apabila jumlah CPE adalah 8-15 bahagian mengikut jisim, ia secara berterusan dan seragam tersebar dalam sistem campuran untuk membentuk struktur rangkaian di mana pemisahan fasa tidak dipisahkan, supaya pengadunan dilakukan. Kekuatan impak sistem meningkat paling banyak; apabila jumlah CPE melebihi 15 bahagian mengikut jisim, penyebaran berterusan dan seragam tidak boleh dibentuk, tetapi sesetengah CPE membentuk gel, supaya tiada zarah CPE tersebar yang sesuai pada antara muka dua fasa. Untuk menyerap tenaga hentaman, pertumbuhan kekuatan hentaman cenderung menjadi perlahan.
Dalam adunan PVC/ACR, ACR boleh meningkatkan rintangan hentaman adunan dengan ketara. Pada masa yang sama, zarah "cangkang nuklear" boleh disebarkan secara seragam dalam matriks PVC. PVC ialah fasa berterusan, ACR ialah fasa tersebar, dan ia tersebar dalam fasa berterusan PVC untuk berinteraksi dengan PVC, yang bertindak sebagai bantuan pemprosesan untuk menggalakkan pengplastikan PVC. Penggelapan, masa pemplastikan yang singkat, dan sifat pemprosesan yang baik. Suhu pembentukan dan masa pemplastikan mempunyai sedikit kesan ke atas kekuatan hentaman bertakuk, dan modulus keanjalan lentur berkurangan sedikit.
Secara amnya, jumlah produk PVC keras yang diubah suai oleh ACR ialah 5-7 bahagian mengikut jisim, dan mempunyai kekuatan hentaman suhu bilik yang sangat baik atau kekuatan hentaman suhu rendah. Bukti eksperimen menunjukkan bahawa ACR mempunyai kekuatan impak 30% lebih tinggi daripada CPE. Oleh itu, sistem campuran PVC/ACR digunakan sebanyak mungkin dalam perumusan, dan pengubahsuaian dengan CPE dan jumlah kurang daripada 8 bahagian mengikut jisim cenderung menyebabkan kerapuhan tiub.
(3) Penstabil terlalu banyak atau terlalu sedikit. Peranan penstabil adalah untuk menghalang degradasi, atau bertindak balas dengan hidrogen klorida yang dilepaskan dan untuk mengelakkan perubahan warna semasa pemprosesan polivinil klorida.
Penstabil berbeza-beza bergantung pada jenis, tetapi secara umum, penggunaan yang terlalu banyak melambatkan masa pengplastikan bahan, yang mengakibatkan kurang pemplastikan bahan pada masa keluar dari acuan, dan tiada gabungan lengkap antara molekul dalam rumusan. sistem. Menyebabkan struktur antara molekulnya menjadi lemah.
Apabila jumlahnya terlalu kecil, bahan molekul yang agak rendah dalam sistem penggubalan mungkin terdegradasi atau terurai (juga dirujuk sebagai pengplastikan berlebihan), dan kestabilan struktur antara molekul setiap komponen mungkin musnah. Oleh itu, jumlah penstabil juga akan mempengaruhi kekuatan hentaman paip. Terlalu banyak atau terlalu sedikit akan menyebabkan kekuatan paip berkurangan dan menyebabkan paip menjadi rapuh.
(4) Jumlah pelincir luaran yang berlebihan. Pelincir luar kurang larut dalam resin dan boleh menggalakkan gelongsor antara zarah resin, dengan itu mengurangkan haba geseran dan melambatkan proses lebur. Tindakan pelincir ini adalah awal dalam proses pemprosesan (iaitu, pemanasan luaran dan haba geseran yang dijana secara dalaman). Ia adalah yang terbesar sebelum resin cair sepenuhnya dan resin dalam cair kehilangan ciri pengenalannya.
Pelincir luaran dibahagikan kepada pra-pelinciran dan selepas pelinciran, dan bahan yang terlalu pelincir mempamerkan bentuk yang buruk dalam pelbagai keadaan. Jika pelincir tidak digunakan dengan betul, ia boleh menyebabkan tanda aliran, hasil yang rendah, kekeruhan, kesan buruk dan permukaan kasar. , lekatan, pemplastikan yang lemah, dsb. Khususnya, apabila jumlahnya terlalu besar, kekompakan profil adalah buruk, pemplastikan adalah lemah, dan sifat hentaman adalah lemah, menyebabkan tiub menjadi rapuh.
(5) Urutan pencampuran panas, penetapan suhu dan masa pengawetan juga merupakan faktor penentu bagi sifat profil. Terdapat banyak komponen dalam formula PVC-U. Susunan penambahan harus memberi manfaat kepada peranan setiap bahan tambahan, dan adalah berfaedah untuk meningkatkan kelajuan penyebaran, dan mengelakkan kesan sinergistik yang buruk. Susunan aditif harus membantu meningkatkan bahan bantu. Kesan sinergistik agen mengatasi kesan penyingkiran gram fasa, supaya bahan bantu yang sepatutnya tersebar dalam resin PVC memasuki sepenuhnya bahagian dalam resin PVC.
Urutan penambahan formula sistem penstabilan biasa adalah seperti berikut:
a Apabila operasi berkelajuan rendah, tambah resin PVC ke dalam periuk adunan panas;
b Tambah penstabil dan sabun pada 60 ° C di bawah operasi berkelajuan tinggi;
c Menambah pelincir dalaman, pigmen, pengubah impak dan bantuan pemprosesan pada kelajuan tinggi sekitar 80 °C;
d Tambah lilin atau pelincir luaran lain pada kelajuan tinggi kira-kira 100 ° C;
e Menambah pengisi pada 110 ° C di bawah operasi berkelajuan tinggi;
f nyahcas bahan ke tangki bancuhan sejuk pada kelajuan rendah 110 ° C - 120 ° C untuk penyejukan;
g Apabila suhu dikurangkan kepada kira-kira 40 °C, bahan dinyahcas. Urutan pemakanan di atas adalah munasabah, tetapi dalam pengeluaran sebenar, mengikut peralatannya sendiri dan pelbagai keadaan, kebanyakan pengeluar menambah bahan tambahan lain sebagai tambahan kepada resin. Terdapat juga kalsium karbonat diaktifkan ringan ditambah bersama bahan utama dan seumpamanya.
Ini memerlukan kakitangan teknikal syarikat untuk membangunkan teknologi pemprosesan dan urutan pemakanan mereka sendiri mengikut ciri-ciri syarikat.
Secara amnya, suhu pencampuran panas adalah kira-kira 120 ° C. Apabila suhu terlalu rendah, bahan tidak mencapai gelation dan campuran adalah seragam. Di atas suhu ini, sesetengah bahan mungkin terurai dan meruap, dan serbuk campuran kering berwarna kuning. Masa pencampuran biasanya 7-10 minit untuk mencapai pemadatan, penghomogenan dan gelasi separa. Campuran sejuk biasanya di bawah 40 ° C, dan masa penyejukan diperlukan untuk menjadi pendek. Jika suhu lebih tinggi daripada 40 ° C dan kadar penyejukan perlahan, campuran kering yang disediakan akan lebih rendah daripada kekompakan konvensional.
Masa pengawetan campuran kering biasanya 24 jam. Di atas masa ini, bahan mudah menyerap air atau menggumpal. Di bawah masa ini, struktur antara molekul bahan tidak stabil, mengakibatkan turun naik yang besar dalam dimensi luar dan ketebalan dinding paip semasa penyemperitan. . Jika pautan di atas tidak diperkukuh, kualiti produk paip akan terjejas. Dalam sesetengah kes, paip akan menjadi rapuh.
