[Suositut tarrat] Analyysi PVC-U-muoviputkien haurauden syistä (I)

Muovin hauraus on aina ollut tekijä, joka vaivaa joidenkin yritysten normaalia toimintaa. Putken hauraus vaikuttaa enemmän tai vähemmän näiden putkiyhtiöiden markkinaosuuteen ja käyttäjien maineeseen sekä poikkileikkauksen ulkonäön että asennushyväksynnän osalta. Se näkyy täysin tuotteen fysikaalisissa ja mekaanisissa ominaisuuksissa.
Tässä artikkelissa käsitellään ja analysoidaan PVC-U-muoviputkien haurauden syitä formulaatiosta, sekoitusprosessista, ekstruusioprosessista, muotista ja muista ulkoisista tekijöistä.
PVC-putkien haurauden tärkeimmät ominaisuudet ovat: romahtaminen leikkaushetkellä, kylmämurtuminen.
Putkituotteiden huonoihin fysikaalisiin ja mekaanisiin ominaisuuksiin on monia syitä, pääasiassa seuraavat:

Kaava ja sekoitusprosessi on kohtuuton

(1) Liikaa täyteainetta. Markkinoiden tämänhetkisten alhaisten hintojen ja nousevien raaka-aineiden hintojen vuoksi putkien valmistajat tekevät meteliä kustannusten leikkaamisesta. Säännöllinen putkien valmistajat optimoidun yhdistelmän kaavoja, sillä lähtökohtana ei heikennä laatua, alentaa kustannuksia; Valmistajat vähentävät kustannuksia ja heikentävät tuotteiden laatua. Formulaatiokomponentin ansiosta suorin ja tehokkain tapa on lisätä täyteainetta. PVC-U-muoviputkissa yleisesti käytetty täyteaine on kalsiumkarbonaatti.

Edellisessä formulaatiojärjestelmässä suurin osa kalsiumista lisätään, tarkoituksena on lisätä jäykkyyttä ja alentaa kustannuksia, mutta raskas kalsium on hyvin erilainen hiukkasten epäsäännöllisen muodon ja suhteellisen suuren hiukkaskoon sekä PVC-hartsirungon huonon yhteensopivuuden vuoksi. Matala, ja osien määrä lisää putken väriä ja ulkonäköä.

Nykyään tekniikan kehittyessä suurin osa erittäin hienosta ja kevyestä aktivoidusta kalsiumkarbonaatista, jopa nanomittakaavan kalsiumkarbonaatista, ei vain näytä jäykkyyttä ja täyttöä lisäävän roolin, vaan sillä on myös modifiointitehtävä, mutta täyttömäärä ei ole Ilman rajoja, osuutta tulisi valvoa. Jotkut valmistajat lisäävät nyt kalsiumkarbonaattia 20-50 massaosaan kustannusten alentamiseksi, mikä heikentää huomattavasti profiilin fysikaalisia ja mekaanisia ominaisuuksia, mikä johtaa putken haurastumiseen.

(2) Lisätyn iskunvaimennusaineen tyyppi ja määrä. Iskunmuuntaja on suurimolekyylinen polymeeri, joka pystyy lisäämään polyvinyylikloridin halkeilun kokonaisenergiaa jännityksen vaikutuksesta.

Tällä hetkellä jäykän polyvinyylikloridin iskunkestävyyden pääasialliset lajikkeet ovat CPE, ACR, MBS, ABS, EVA jne. Niistä CPE-, EVA- ja ACR-muuntajien molekyylirakenne ei sisällä kaksoissidoksia ja säänkestävyys on hyvä. Ulkorakennusmateriaaleina ne sekoitetaan PVC:n kanssa parantamaan tehokkaasti kovan PVC:n iskunkestävyyttä, prosessoitavuutta ja säänkestävyyttä.

PVC/CPE-sekoitusjärjestelmässä iskulujuus kasvaa CPE:n määrän kasvaessa, mikä osoittaa S-muotoisen käyrän. Kun lisäyksen määrä on alle 8 massaosaa, järjestelmän iskulujuus kasvaa hyvin vähän; lisäyksen määrä kasvaa eniten, kun se on 8-15 massaosaa; silloin kasvuvauhti on yleensä lempeä.

Kun CPE:n määrä on alle 8 massaosaa, se ei riitä muodostamaan verkkorakennetta; kun CPE:n määrä on 8-15 massa-osaa, se dispergoituu jatkuvasti ja tasaisesti sekoitusjärjestelmään muodostaen verkkorakenteen, jossa faasierottelua ei eroteta, jolloin sekoitus suoritetaan. Järjestelmän iskulujuus kasvaa eniten; kun CPE:n määrä ylittää 15 massa-osaa, jatkuvaa ja tasaista dispersiota ei voi muodostua, vaan osa CPE:stä muodostaa geelin, jolloin kahden faasin rajapinnalla ei ole sopivia dispergoituneita CPE-partikkeleita. Iskuenergian imemiseksi iskulujuuden kasvu on yleensä hidasta.

PVC/ACR-seoksissa ACR voi parantaa merkittävästi seoksen iskunkestävyyttä. Samaan aikaan "ydinkuori"-hiukkaset voidaan dispergoida tasaisesti PVC-matriisiin. PVC on jatkuva faasi, ACR on dispergoitu faasi, ja se on hajallaan jatkuvassa PVC-faasissa vuorovaikutuksessa PVC:n kanssa, joka toimii prosessoinnin apuaineena PVC:n pehmityksen edistämiseksi. Geelittyminen, lyhyt pehmitysaika ja hyvät prosessointiominaisuudet. Muovauslämpötilalla ja pehmitysajalla on vain vähän vaikutusta lovettuihin iskulujuuteen ja taivutuskimmokerroin pienenee vähän.

Yleensä ACR:llä modifioidun kovan PVC-tuotteen määrä on 5-7 massaosaa, ja sillä on erinomainen iskulujuus huoneenlämpötilassa tai iskunkestävyys alhaisessa lämpötilassa. Kokeellinen näyttö osoittaa, että ACR:llä on 30 % suurempi iskulujuus kuin CPE:llä. Siksi valmistuksessa käytetään mahdollisimman paljon PVC/ACR-sekoitusjärjestelmää, ja CPE:llä ja alle 8 massaosan määrällä tehdyllä modifikaatiolla on taipumus aiheuttaa putken haurautta.

(3) Liian paljon tai liian vähän stabilointiainetta. Stabilisaattorin tehtävänä on estää hajoaminen tai reagoida vapautuneen kloorivedyn kanssa ja estää värin muuttumista polyvinyylikloridin käsittelyn aikana.

Stabilisaattorit vaihtelevat tyypistä riippuen, mutta yleensä liiallinen käyttö hidastaa materiaalin pehmittämisaikaa, jolloin materiaali pehmittää vähemmän muotista poistumishetkellä, eikä formulaatiojärjestelmän molekyylien välillä tapahdu täydellistä fuusiota. Saattaa sen molekyylien välisen rakenteen heikoksi.

Kun määrä on liian pieni, formulaatiojärjestelmän suhteellisen pienimolekyyliset aineet voivat hajota tai hajota (kutsutaan myös ylipehmennykseksi), ja kunkin komponentin molekyylien välisen rakenteen stabiilius voi tuhoutua. Siksi stabilointiaineen määrä vaikuttaa myös putken iskulujuuteen. Liian paljon tai liian vähän putken lujuutta heikentää ja putkesta tulee haurautta.

(4) Liiallinen määrä ulkoista voiteluainetta. Ulkoinen voiteluaine liukenee vähemmän hartsiin ja voi edistää liukumista hartsihiukkasten välillä, mikä vähentää kitkalämpöä ja viivästyttää sulamisprosessia. Tämä voiteluaineen vaikutus on prosessointiprosessin alkuvaiheessa (eli sisäisesti syntyvä ulkoinen kuumennus ja kitkalämpö). Se on suurin ennen kuin hartsi on kokonaan sulanut ja sulassa oleva hartsi menettää tunnisteominaisuudet.

Ulkoinen voiteluaine on jaettu esivoiteluun ja jälkivoiteluun, ja ylivoideltu materiaali on huonokuntoinen eri olosuhteissa. Jos voiteluainetta ei käytetä oikein, se voi aiheuttaa virtausjälkiä, alhaista saantoa, sameutta, huonoa iskua ja karkeaa pintaa. Erityisesti, kun määrä on liian suuri, profiilin tiiviys on huono, pehmitys huono ja iskunkestävyys huono, mikä saa putken hauraaksi.

(5) Kuumasekoitusjärjestys, lämpötilaasetus ja kovettumisaika ovat myös ratkaisevia tekijöitä profiilin ominaisuuksien kannalta. PVC-U-kaavassa on monia komponentteja. Lisäysjärjestyksen tulisi olla edullinen kunkin lisäaineen roolin kannalta, ja on edullista lisätä dispersionopeutta ja välttää haitallinen synergistinen vaikutus. Lisäaineiden järjestyksen pitäisi auttaa parantamaan apuainetta. Aineen synergistinen vaikutus voittaa faasigrammin eliminoinnin vaikutuksen, joten apuaineet, jotka pitäisi dispergoida PVC-hartsiin, pääsevät kokonaan PVC-hartsin sisäpuolelle.

Tyypillinen stabilointijärjestelmän kaavan lisäysjärjestys on seuraava:
a Kun käytät hitaalla nopeudella, lisää PVC-hartsia kuumaan sekoitusastiaan;
b Lisää stabilointiainetta ja saippuaa 60 °C:ssa suurella nopeudella;
c Sisäisten voiteluaineiden, pigmenttien, iskunvaimennusaineiden ja työstöapuaineiden lisääminen suurilla nopeuksilla noin 80 °C:ssa;
d Lisää vahaa tai muuta ulkoista voiteluainetta suurella nopeudella, noin 100 °C;
e Täyteaineen lisääminen 110 °C:ssa suurella nopeudella;
f tyhjennä materiaali kylmään sekoitussäiliöön alhaisella nopeudella 110 ° C - 120 ° C jäähdytystä varten;
g Kun lämpötila lasketaan noin 40 °C:seen, materiaali puretaan. Yllä oleva syöttöjärjestys on kohtuullinen, mutta varsinaisessa tuotannossa omien laitteidensa ja eri olosuhteiden mukaan useimmat valmistajat lisäävät hartsin lisäksi muita lisäaineita. Siinä on myös kevyt aktivoitu kalsiumkarbonaatti, joka on lisätty yhdessä pääaineosan ja vastaavien kanssa.

Tämä edellyttää yrityksen tekniseltä henkilöstöltä oman jalostusteknologian ja ruokintajärjestyksen kehittämistä yrityksen ominaisuuksien mukaisesti.

Yleensä kuumasekoituslämpötila on noin 120 °C. Liian alhaisessa lämpötilassa materiaali ei geeliydy ja seos on tasainen. Tämän lämpötilan yläpuolella jotkin materiaalit voivat hajota ja haihtua, ja kuiva sekoitettu jauhe on keltaista. Sekoitusaika on yleensä 7-10 minuuttia tiivistymisen, homogenisoitumisen ja osittaisen geeliytymisen saavuttamiseksi. Kylmäseos on yleensä alle 40 °C ja jäähdytysajan on oltava lyhyt. Jos lämpötila on yli 40 °C ja jäähdytysnopeus hidas, valmistettu kuivaseos on tavanomaista tiiviyttä huonompi.

Kuivaseoksen kovettumisaika on yleensä 24 tuntia. Tämän ajan yläpuolella materiaali on helppo imeä vettä tai agglomeroitua. Tämän jälkeen materiaalin molekyylien välinen rakenne ei ole vakaa, mikä johtaa suuriin vaihteluihin putken ulkomitoissa ja seinämän paksuudessa ekstruusion aikana. . Jos yllä olevia linkkejä ei vahvisteta, putkituotteiden laatu heikkenee. Joissakin tapauksissa putki tulee hauras.