Plastik kırılganlık her zaman bazı şirketlerin normal operasyonlarını aksatan bir faktör olmuştur. Borunun kırılganlığı, hem kesit görünümü hem de montaj onayı açısından bu boru firmalarının pazar payını ve kullanıcı itibarını az çok etkilemektedir. Bu tamamen ürünün fiziksel ve mekanik özelliklerine yansır.
Bu yazıda PVC-U plastik boruların kırılganlığının nedenleri, formülasyon, karıştırma işlemi, ekstrüzyon işlemi, kalıp ve diğer dış faktörlerden ele alınacak ve analiz edilecektir.
PVC borunun kırılganlığının temel özellikleri şunlardır: kesme anında çökme, soğukta kopma.
Boru ürünlerinin zayıf fiziksel ve mekanik özelliklerinin birçok nedeni vardır; bunlar başlıca şunlardır:
Formül ve karıştırma işlemi mantıksız
(1) Çok fazla dolgu maddesi. Piyasadaki mevcut düşük profil fiyatları ve artan hammadde fiyatları göz önüne alındığında, boru üreticileri maliyetleri düşürme konusunda yaygara koparıyor. Sıradan boru üreticileri, kaliteyi düşürmeme ilkesiyle optimize edilmiş formül kombinasyonu yoluyla maliyeti düşürür; Üreticiler ürün kalitesini düşürürken maliyetleri düşürüyor. Formülasyon bileşeni nedeniyle en doğrudan ve etkili yol dolgu maddesini arttırmaktır. PVC-U plastik borularda yaygın olarak kullanılan dolgu maddesi kalsiyum karbonattır.
Önceki formülasyon sisteminde kalsiyumun çoğu eklenir, amaç sertliği arttırmak ve maliyeti azaltmaktır, ancak ağır kalsiyum, parçacıkların düzensiz şekli ve nispeten büyük parçacık boyutu ve zayıf uyumluluğu nedeniyle çok farklıdır. PVC reçine gövdesinden. Az olması ve parça sayısının fazla olması borunun rengini ve görünümünü arttırır.
Günümüzde teknolojinin gelişmesiyle birlikte, ultra ince ve hafif aktifleştirilmiş kalsiyum karbonatın çoğu, hatta nano ölçekli kalsiyum karbonat, sadece sertliği ve dolguyu arttırma rolünü oynamakla kalmıyor, aynı zamanda modifikasyon işlevine de sahip, aynı zamanda dolum miktarını da artırıyor. Sınırsız değildir, orantı kontrol edilmelidir. Bazı üreticiler artık maliyeti düşürmek için kütlece 20-50 parçaya kadar kalsiyum karbonat ekliyor, bu da profilin fiziksel ve mekanik özelliklerini büyük ölçüde azaltarak borunun kırılganlığına neden oluyor.
(2) Eklenen darbe artırıcının türü ve miktarı. Darbe değiştirici, stres etkisi altında polivinil klorürün parçalanmasının toplam enerjisini artırabilen yüksek moleküler bir polimerdir.
Şu anda, sert polivinil klorür için darbe değiştiricilerin ana çeşitleri CPE, ACR, MBS, ABS, EVA vb.'dir. Bunlar arasında CPE, EVA ve ACR değiştiricilerin moleküler yapısı çift bağ içermez ve hava koşullarına dayanıklılık iyi. Dış mekan yapı malzemeleri olarak sert PVC'nin darbe direncini, işlenebilirliğini ve hava koşullarına dayanıklılığını etkili bir şekilde geliştirmek için PVC ile harmanlanırlar.
PVC/CPE karışımlı sistemde CPE miktarı arttıkça darbe dayanımı da artmakta ve S şeklinde bir eğri görülmektedir. İlave miktarı kütlece 8 parçadan az olduğunda sistemin darbe dayanımı çok az artar; ilave miktarı kütlece 8-15 kısım olduğunda en fazla artar; o zaman büyüme oranı yumuşak olma eğilimindedir.
CPE miktarı kütlece 8 parçadan az olduğunda ağ yapısı oluşturmak için yeterli değildir; CPE miktarı kütlece 8-15 kısım olduğunda, harmanlama sisteminde faz ayrımının ayrılmadığı bir ağ yapısı oluşturacak şekilde sürekli ve üniform bir şekilde dağılarak harmanlama gerçekleştirilir. Sistemin darbe dayanımı en fazla artar; CPE miktarı kütlece 15 parçayı aştığında, sürekli ve düzgün bir dağılım oluşturulamaz, ancak bazı CPE'ler bir jel oluşturur, böylece iki fazın arayüzünde uygun bir dağılmış CPE parçacığı kalmaz. Darbe enerjisini absorbe etmek için darbe dayanımı artışı yavaş olma eğilimindedir.
PVC/ACR karışımlarında ACR, karışımın darbe direncini önemli ölçüde artırabilir. Aynı zamanda "nükleer kabuk" parçacıkları PVC matrisinde eşit şekilde dağılabilir. PVC sürekli fazdır, ACR dağılmış fazdır ve PVC'nin plastikleşmesini teşvik etmek için bir işleme yardımcısı olarak görev yapan PVC ile etkileşime girmek üzere PVC sürekli fazda dağılır. Jelleşme, kısa plastikleşme süresi ve iyi işlenme özellikleri. Şekillendirme sıcaklığı ve plastikleştirme süresinin çentikli darbe mukavemeti üzerinde çok az etkisi vardır ve bükülme elastik modülü çok az azalır.
Genel olarak ACR ile modifiye edilen sert PVC ürününün miktarı kütlece 5-7 kısımdır ve mükemmel oda sıcaklığında darbe dayanımına veya düşük sıcaklıkta darbe dayanımına sahiptir. Deneysel kanıtlar ACR'nin CPE'den %30 daha yüksek darbe dayanımına sahip olduğunu göstermektedir. Bu nedenle formülasyonda mümkün olduğunca PVC/ACR karışım sistemi kullanılır ve CPE ile yapılan modifikasyon ve miktarın kütlece 8 parçadan az olması tüpün kırılganlığına neden olma eğilimindedir.
(3) Çok fazla veya çok az stabilizatör. Stabilizatörün rolü, bozunmayı engellemek veya açığa çıkan hidrojen klorürle reaksiyona girmek ve polivinil klorürün işlenmesi sırasında renk bozulmasını önlemektir.
Stabilizatörler türüne göre değişir ancak genel olarak çok fazla kullanım malzemenin plastikleşme süresini geciktirir, bu da malzemenin kalıptan çıktığı anda daha az plastikleşmesine neden olur ve formülasyondaki moleküller arasında tam bir füzyon olmaz. sistem. Moleküller arası yapısının zayıf olmasına neden olur.
Miktar çok küçük olduğunda, formülasyon sistemindeki nispeten düşük moleküler maddeler bozunabilir veya ayrışabilir (ayrıca aşırı plastikleştirme olarak da adlandırılır) ve her bileşenin moleküller arası yapısının stabilitesi bozulabilir. Dolayısıyla stabilizatör miktarı borunun darbe dayanımını da etkileyecektir. Fazla ya da az olması borunun mukavemetinin azalmasına ve borunun kırılganlaşmasına neden olacaktır.
(4) Aşırı miktarda harici yağlayıcı. Harici yağlayıcı reçine içinde daha az çözünür ve reçine parçacıkları arasında kaymayı destekleyebilir, böylece sürtünme ısısını azaltabilir ve erime sürecini geciktirebilir. Yağlayıcının bu etkisi, işleme prosesinin erken safhalarında gerçekleşir (yani, harici ısıtma ve dahili olarak üretilen sürtünme ısısı). Reçine tamamen erimeden ve eriyik içindeki reçine belirleyici özelliklerini kaybetmeden önce en büyüğüdür.
Dış yağlayıcı, ön yağlama ve yağlama sonrası olarak ikiye ayrılır ve aşırı yağlanan malzeme, çeşitli koşullar altında kötü bir şekil sergiler. Yağlayıcı doğru kullanılmazsa akma izleri, düşük verim, bulanıklık, zayıf darbe ve pürüzlü yüzeylere neden olabilir. , yapışma, zayıf plastikleşme vb. Özellikle miktar çok büyük olduğunda profilin kompaktlığı zayıftır, plastikleşme zayıftır ve darbe özelliği zayıftır, bu da tüpün kırılgan hale gelmesine neden olur.
(5) Sıcak karıştırma sırası, sıcaklık ayarı ve kürleme süresi de profilin özellikleri açısından belirleyici faktörlerdir. PVC-U formülünde birçok bileşen bulunmaktadır. Ekleme sırası, her bir katkı maddesinin rolüne uygun olmalıdır; dağılım hızının arttırılması ve olumsuz sinerjistik etkinin önlenmesi faydalıdır. Katkı maddelerinin sırası yardımcı maddenin iyileştirilmesine yardımcı olmalıdır. Maddenin sinerjistik etkisi, faz gramı eliminasyonunun etkisini ortadan kaldırır, böylece PVC reçinesi içinde dağılması gereken yardımcı maddeler, PVC reçinesinin iç kısmına tamamen girer.
Tipik stabilizasyon sistemi formülü ekleme sırası aşağıdaki gibidir:
a Düşük hızda çalışırken sıcak karıştırma kabına PVC reçine ekleyin;
b Yüksek hızda çalıştırma altında 60 °C'de stabilizatör ve sabun ekleyin;
c Dahili yağlayıcıların, pigmentlerin, darbe değiştiricilerin ve işleme yardımcılarının 80 °C civarında yüksek hızlarda eklenmesi;
d Yaklaşık 100 ° C'lik yüksek bir hızda bir balmumu veya başka bir harici yağlayıcı ekleyin;
e Yüksek hızda çalışma altında 110°C'de dolgu maddesi eklenmesi;
f soğutma için malzemeyi 110°C - 120°C gibi düşük bir hızda soğuk bir karıştırma tankına boşaltın;
g Sıcaklık yaklaşık 40 °C'ye düştüğünde malzeme boşaltılır. Yukarıdaki besleme sırası makuldür ancak fiili üretimde çoğu üretici kendi ekipmanına ve çeşitli koşullara göre reçineye ek olarak başka katkı maddeleri de ekler. Ayrıca ana bileşen ve benzerleriyle birlikte eklenen ışıkla aktifleştirilen bir kalsiyum karbonat da vardır.
Bu, şirketin teknik personelinin, şirketin özelliklerine göre kendi işleme teknolojisini ve besleme sırasını geliştirmesini gerektirir.
Genellikle sıcak karıştırma sıcaklığı yaklaşık 120°C'dir. Sıcaklık çok düşük olduğunda malzeme jelleşmeye ulaşmaz ve karışım üniform olur. Bu sıcaklığın üzerinde bazı malzemeler ayrışabilir ve uçucu hale gelebilir ve kuru karışık toz sarı renktedir. Sıkıştırma, homojenizasyon ve kısmi jelleşmeyi sağlamak için karıştırma süresi genellikle 7-10 dakikadır. Soğuk karışım genellikle 40°C'nin altındadır ve soğuma süresinin kısa olması gerekir. Sıcaklık 40°C'nin üzerindeyse ve soğuma hızı yavaşsa, hazırlanan kuru karışım geleneksel kompaktlığa göre daha düşük olacaktır.
Kuru karışımın kürlenme süresi genel olarak 24 saattir. Bu sürenin üzerinde malzemenin suyu emmesi veya topaklaşması kolaydır. Bu sürenin altında malzemenin molekülleri arasındaki yapı stabil değildir ve ekstrüzyon sırasında borunun dış boyutlarında ve duvar kalınlığında büyük dalgalanmalara neden olur. . Yukarıdaki bağlantılar güçlendirilmezse boru ürünlerinin kalitesi etkilenecektir. Bazı durumlarda boru kırılgan hale gelebilir.
