La fragilità della plastica è sempre stata un fattore che affligge le normali operazioni di alcune aziende. La fragilità del tubo influisce più o meno sulla quota di mercato e sulla reputazione degli utenti di queste aziende produttrici di tubi, sia in termini di aspetto della sezione trasversale che di approvazione dell'installazione. Si riflette pienamente nelle proprietà fisiche e meccaniche del prodotto.
In questo articolo verranno discusse e analizzate le ragioni della fragilità dei tubi in plastica PVC-U a partire dalla formulazione, dal processo di miscelazione, dal processo di estrusione, dalla muffa e da altri fattori esterni.
Le principali caratteristiche di fragilità dei tubi in PVC sono: collasso al momento del taglio, rottura a freddo.
Ci sono molte ragioni per le scarse proprietà fisiche e meccaniche dei prodotti per tubi, principalmente le seguenti:
La formula e il processo di miscelazione non sono ragionevoli
(1) Troppo riempitivo. Considerando l'attuale basso profilo dei prezzi sul mercato e l'aumento dei prezzi delle materie prime, i produttori di tubi si stanno adoperando per ridurre i costi. I normali produttori di tubi attraverso la combinazione ottimizzata di formule, con la premessa di non ridurre la qualità, riducono i costi; I produttori stanno riducendo i costi riducendo al contempo la qualità del prodotto. A causa della componente formulativa, il modo più diretto ed efficace è aumentare il riempitivo. Il riempitivo comunemente utilizzato nei tubi in plastica PVC-U è il carbonato di calcio.
Nel precedente sistema di formulazione, la maggior parte del calcio viene aggiunta, lo scopo è quello di aumentare la rigidità e ridurre i costi, ma il calcio pesante è molto diverso a causa della forma irregolare delle particelle e della dimensione delle particelle relativamente grandi e della scarsa compatibilità del corpo in resina PVC. Basso e il numero di parti aumenta il colore e l'aspetto del tubo.
Al giorno d'oggi, con lo sviluppo della tecnologia, la maggior parte del carbonato di calcio attivato ultrafine e leggero, anche il carbonato di calcio su scala nanometrica, non solo svolge il ruolo di aumentare la rigidità e il riempimento, ma ha anche la funzione di modifica, ma la quantità di riempimento non è Senza limiti, la proporzione dovrebbe essere controllata. Alcuni produttori ora aggiungono carbonato di calcio a 20-50 parti in massa per ridurre i costi, il che riduce notevolmente le proprietà fisiche e meccaniche del profilo, con conseguente fragilità del tubo.
(2) Il tipo e la quantità di modificatore di impatto aggiunto. Il modificatore d'urto è un polimero ad alto peso molecolare in grado di aumentare l'energia totale di cracking del cloruro di polivinile sotto l'azione di stress.
Allo stato attuale, le principali varietà di modificatori di impatto per cloruro di polivinile rigido sono CPE, ACR, MBS, ABS, EVA, ecc. Tra questi, la struttura molecolare dei modificatori CPE, EVA e ACR non contiene doppi legami e la resistenza agli agenti atmosferici è Bene. Come materiali da costruzione per esterni, vengono miscelati con il PVC per migliorare efficacemente la resistenza agli urti, la lavorabilità e la resistenza agli agenti atmosferici del PVC rigido.
Nel sistema misto PVC/CPE, la resistenza agli urti aumenta con l'aumento della quantità di CPE, mostrando una curva a forma di S. Quando la quantità di aggiunta è inferiore a 8 parti in massa, la resistenza all'impatto del sistema aumenta molto poco; la quantità di aggiunta aumenta maggiormente quando è pari a 8-15 parti in massa; allora il tasso di crescita tende ad essere moderato.
Quando la quantità di CPE è inferiore a 8 parti in massa, non è sufficiente per formare una struttura a rete; quando la quantità di CPE è di 8-15 parti in massa, viene dispersa in modo continuo e uniforme nel sistema di miscelazione per formare una struttura a rete in cui la separazione di fase non è separata, in modo che venga eseguita la miscelazione. La forza d'urto del sistema aumenta maggiormente; quando la quantità di CPE supera 15 parti in massa, non può essere formata una dispersione continua e uniforme, ma parte di CPE forma un gel, per cui non vi sono particelle di CPE disperse adatte all'interfaccia delle due fasi. Per assorbire l'energia dell'impatto, la crescita della forza d'impatto tende ad essere lenta.
Nelle miscele PVC/ACR, l'ACR può migliorare significativamente la resistenza agli urti della miscela. Allo stesso tempo, le particelle del "guscio nucleare" possono essere disperse uniformemente nella matrice di PVC. Il PVC è la fase continua, ACR è la fase dispersa ed è disperso nella fase continua del PVC per interagire con il PVC, che funge da coadiuvante tecnologico per promuovere la plastificazione del PVC. Gelificazione, breve tempo di plastificazione e buone proprietà di lavorazione. La temperatura di formatura e il tempo di plastificazione hanno poco effetto sulla resistenza all'urto con intaglio e il modulo elastico a flessione diminuisce poco.
Generalmente, la quantità di prodotto in PVC rigido modificato da ACR è di 5-7 parti in massa e ha un'eccellente resistenza agli urti a temperatura ambiente o resistenza agli urti a bassa temperatura. L’evidenza sperimentale dimostra che l’ACR ha una resistenza all’urto superiore del 30% rispetto al CPE. Pertanto, nella formulazione viene utilizzato il più possibile il sistema di miscela PVC/ACR e la modifica con CPE e la quantità inferiore a 8 parti in massa tende a provocare fragilità del tubo.
(3) Troppo o troppo poco stabilizzatore. Il ruolo dello stabilizzante è quello di inibire la degradazione, ovvero di reagire con l'acido cloridrico rilasciato e di prevenire lo scolorimento durante la lavorazione del polivinilcloruro.
Gli stabilizzanti variano a seconda della tipologia, ma in generale un utilizzo eccessivo ritarda il tempo di plastificazione del materiale, il che si traduce in una minore plastificazione del materiale al momento dell'uscita dallo stampo e non vi è una fusione completa tra le molecole nella formulazione sistema. Rende debole la sua struttura intermolecolare.
Quando la quantità è troppo piccola, le sostanze a basso peso molecolare nel sistema di formulazione possono essere degradate o decomposte (detta anche sovraplastificazione) e la stabilità della struttura intermolecolare di ciascun componente può essere distrutta. Pertanto, la quantità di stabilizzante influenzerà anche la resistenza agli urti del tubo. Troppo o troppo poco causeranno una diminuzione della resistenza del tubo e lo renderanno fragile.
(4) Quantità eccessiva di lubrificante esterno. Il lubrificante esterno è meno solubile nella resina e può favorire lo scorrimento tra le particelle di resina, riducendo così il calore da attrito e ritardando il processo di fusione. Questa azione del lubrificante avviene nelle prime fasi del processo di lavorazione (ovvero riscaldamento esterno e calore di attrito generato internamente). È più grande prima che la resina sia completamente sciolta e la resina nella fusione perde le sue caratteristiche identificative.
Il lubrificante esterno è suddiviso in prelubrificazione e postlubrificazione e il materiale eccessivamente lubrificato presenta una forma scadente in varie condizioni. Se il lubrificante non viene utilizzato correttamente, potrebbe causare segni di flusso, bassa resa, torbidità, scarso impatto e superficie ruvida. , adesione, scarsa plastificazione, ecc. In particolare, quando la quantità è troppo grande, la compattezza del profilo è scarsa, la plastificazione è scarsa e la proprietà di impatto è scarsa, causando la fragilità del tubo.
(5) Anche la sequenza di miscelazione a caldo, l'impostazione della temperatura e il tempo di indurimento sono fattori decisivi per le proprietà del profilo. Ci sono molti componenti nella formula del PVC-U. L'ordine di aggiunta dovrebbe essere vantaggioso per il ruolo di ciascun additivo ed è utile aumentare la velocità di dispersione ed evitare l'effetto sinergico negativo. L'ordine degli additivi dovrebbe aiutare a migliorare l'ausiliario. L'effetto sinergico dell'agente supera l'effetto di eliminazione della fase gram, in modo che gli ausiliari che dovrebbero essere dispersi nella resina di PVC entrino completamente all'interno della resina di PVC.
La tipica sequenza di aggiunta della formula del sistema di stabilizzazione è la seguente:
a Durante il funzionamento a bassa velocità, aggiungere la resina PVC al recipiente di miscelazione caldo;
b Aggiungere stabilizzante e sapone a 60°C durante il funzionamento ad alta velocità;
c Aggiunta di lubrificanti interni, pigmenti, modificatori di impatto e coadiuvanti tecnologici ad alte velocità intorno a 80 °C;
d Aggiungere una cera o altro lubrificante esterno ad alta velocità di circa 100°C;
e Aggiunta di riempitivo a 110 ° C durante il funzionamento ad alta velocità;
f scaricare il materiale in una vasca di miscelazione fredda a bassa velocità di 110°C - 120°C per il raffreddamento;
g Quando la temperatura viene ridotta a circa 40 °C, il materiale viene scaricato. L'ordine di alimentazione sopra indicato è ragionevole, ma nella produzione effettiva, in base alla propria attrezzatura e alle varie condizioni, la maggior parte dei produttori aggiunge altri additivi oltre alla resina. C'è anche un carbonato di calcio attivato dalla luce aggiunto insieme all'ingrediente principale e simili.
Ciò richiede che il personale tecnico dell'azienda sviluppi la propria tecnologia di lavorazione e la sequenza di alimentazione in base alle caratteristiche dell'azienda.
Generalmente la temperatura di miscelazione a caldo è di circa 120°C. Quando la temperatura è troppo bassa il materiale non raggiunge la gelificazione e la miscela risulta uniforme. Al di sopra di questa temperatura, alcuni materiali possono decomporsi e volatilizzarsi e la polvere mista secca diventa gialla. Il tempo di miscelazione è generalmente di 7-10 minuti per ottenere compattazione, omogeneizzazione e gelificazione parziale. La miscela fredda è generalmente inferiore a 40 ° C e il tempo di raffreddamento deve essere breve. Se la temperatura è superiore a 40°C e la velocità di raffreddamento è lenta, la miscela secca preparata avrà una compattezza inferiore a quella convenzionale.
Il tempo di maturazione dell'impasto secco è generalmente di 24 ore. Al di sopra di questo tempo, il materiale assorbe facilmente acqua o si agglomera. Al di sotto di questo tempo, la struttura tra le molecole del materiale non è stabile, con conseguenti ampie fluttuazioni nelle dimensioni esterne e nello spessore della parete del tubo durante l'estrusione. . Se i collegamenti di cui sopra non vengono rafforzati, la qualità dei tubi ne risentirà. In alcuni casi, il tubo diventerà fragile.
