A fragilidade do plástico sempre foi um fator que prejudica as operações normais de algumas empresas. A fragilidade do tubo afeta mais ou menos a participação de mercado e a reputação do usuário dessas empresas de tubos, tanto em termos de aparência transversal quanto de aprovação de instalação. Isso se reflete totalmente nas propriedades físicas e mecânicas do produto.
Neste artigo, as razões para a fragilidade dos tubos plásticos de PVC-U serão discutidas e analisadas a partir da formulação, processo de mistura, processo de extrusão, molde e outros fatores externos.
As principais características da fragilidade dos tubos de PVC são: colapso no momento do corte, ruptura a frio.
Existem muitas razões para as fracas propriedades físicas e mecânicas dos produtos tubulares, principalmente as seguintes:
A fórmula e o processo de mistura não são razoáveis
(1) Muito enchimento. Tendo em conta os actuais preços baixos no mercado e o aumento dos preços das matérias-primas, os fabricantes de tubos estão a fazer barulho para reduzir custos. Os fabricantes regulares de tubos através da combinação otimizada de fórmulas, sob a premissa de não reduzir a qualidade, reduzem o custo; Os fabricantes estão reduzindo custos e ao mesmo tempo reduzindo a qualidade do produto. Devido ao componente da formulação, a forma mais direta e eficaz é aumentar o filler. O enchimento comumente usado em tubos plásticos de PVC-U é o carbonato de cálcio.
No sistema de formulação anterior, a maior parte do cálcio é adicionada, o objetivo é aumentar a rigidez e reduzir o custo, mas o cálcio pesado é muito diferente devido ao formato irregular das partículas e ao tamanho relativamente grande das partículas e à baixa compatibilidade do corpo em resina de PVC. Baixo e o número de peças aumenta a cor e a aparência do tubo.
Hoje em dia, com o desenvolvimento da tecnologia, a maior parte do carbonato de cálcio ultrafino e ativado por luz, mesmo o carbonato de cálcio em nanoescala, não só desempenha o papel de aumentar a rigidez e o enchimento, mas também tem a função de modificação, mas a quantidade de enchimento não é Sem limites, a proporção deve ser controlada. Alguns fabricantes agora adicionam carbonato de cálcio em 20-50 partes em massa para reduzir o custo, o que reduz bastante as propriedades físicas e mecânicas do perfil, resultando na fragilidade do tubo.
(2) O tipo e a quantidade do modificador de impacto adicionado. O modificador de impacto é um polímero de alto peso molecular capaz de aumentar a energia total de craqueamento do policloreto de vinila sob a ação de tensões.
Atualmente, as principais variedades de modificadores de impacto para cloreto de polivinila rígido são CPE, ACR, MBS, ABS, EVA, etc. Entre eles, a estrutura molecular dos modificadores CPE, EVA e ACR não contém ligações duplas, e a resistência às intempéries é bom. Como materiais de construção para exteriores, eles são misturados com PVC para melhorar efetivamente a resistência ao impacto, a processabilidade e a resistência às intempéries do PVC rígido.
No sistema de mistura PVC/CPE, a resistência ao impacto aumenta com o aumento da quantidade de CPE, apresentando uma curva em forma de S. Quando a quantidade de adição é inferior a 8 partes em massa, a resistência ao impacto do sistema aumenta muito pouco; a quantidade de adição aumenta mais quando é de 8 a 15 partes em massa; então a taxa de crescimento tende a ser suave.
Quando a quantidade de CPE é inferior a 8 partes em massa, não é suficiente para formar uma estrutura de rede; quando a quantidade de CPE é de 8 a 15 partes em massa, ele é disperso contínua e uniformemente no sistema de mistura para formar uma estrutura de rede na qual a separação de fases não é separada, de modo que a mistura é realizada. A resistência ao impacto do sistema é a que mais aumenta; quando a quantidade de CPE excede 15 partes em massa, a dispersão contínua e uniforme não pode ser formada, mas algum CPE forma um gel, de modo que não há partículas de CPE dispersas adequadas na interface das duas fases. Para absorver a energia do impacto, o crescimento da resistência ao impacto tende a ser lento.
Nas misturas de PVC/ACR, o ACR pode melhorar significativamente a resistência ao impacto da mistura. Ao mesmo tempo, as partículas de "invólucro nuclear" podem ser uniformemente dispersas na matriz de PVC. O PVC é a fase contínua, o ACR é a fase dispersa e é disperso na fase contínua do PVC para interagir com o PVC, que atua como auxiliar de processamento para promover a plastificação do PVC. Gelificação, curto tempo de plastificação e boas propriedades de processamento. A temperatura de formação e o tempo de plastificação têm pouco efeito na resistência ao impacto do entalhe, e o módulo de elasticidade à flexão diminui pouco.
Geralmente, a quantidade do produto de PVC rígido modificado pelo ACR é de 5 a 7 partes em massa e tem excelente resistência ao impacto em temperatura ambiente ou resistência ao impacto em baixa temperatura. A evidência experimental mostra que o ACR tem uma resistência ao impacto 30% maior que o CPE. Portanto, o sistema de mistura PVC/ACR é utilizado tanto quanto possível na formulação, e a modificação com CPE e a quantidade inferior a 8 partes em massa tende a causar fragilidade do tubo.
(3) Muito ou pouco estabilizador. A função do estabilizador é inibir a degradação ou reagir com o cloreto de hidrogénio libertado e evitar a descoloração durante o processamento do cloreto de polivinilo.
Os estabilizantes variam dependendo do tipo, mas em geral o uso excessivo atrasa o tempo de plastificação do material, o que resulta em menor plastificação do material na hora de saída do molde, e não há fusão completa entre as moléculas da formulação sistema. Faz com que sua estrutura intermolecular seja fraca.
Quando a quantidade é muito pequena, as substâncias moleculares relativamente baixas no sistema de formulação podem ser degradadas ou decompostas (também referidas como sobreplastificação) e a estabilidade da estrutura intermolecular de cada componente pode ser destruída. Portanto, a quantidade de estabilizador também afetará a resistência ao impacto do tubo. Muito ou pouco fará com que a resistência do tubo diminua e faça com que o tubo se torne quebradiço.
(4) Quantidade excessiva de lubrificante externo. O lubrificante externo é menos solúvel na resina e pode promover o deslizamento entre as partículas de resina, reduzindo assim o calor friccional e retardando o processo de fusão. Essa ação do lubrificante ocorre no início do processo de processamento (ou seja, aquecimento externo e calor de fricção gerado internamente). É o maior antes que a resina esteja completamente derretida e a resina no fundido perca suas características de identificação.
O lubrificante externo é dividido em pré-lubrificação e pós-lubrificação, e o material superlubrificado apresenta um mau formato sob diversas condições. Se o lubrificante não for usado corretamente, poderá causar marcas de fluxo, baixo rendimento, turbidez, baixo impacto e superfície áspera. , adesão, má plastificação, etc. Em particular, quando a quantidade é muito grande, a compactação do perfil é fraca, a plastificação é fraca e a propriedade de impacto é fraca, fazendo com que o tubo se torne quebradiço.
(5) A sequência de mistura a quente, o ajuste da temperatura e o tempo de cura também são fatores decisivos para as propriedades do perfil. Existem muitos componentes na fórmula do PVC-U. A ordem de adição deve ser benéfica para a função de cada aditivo, e é benéfica para aumentar a velocidade de dispersão e evitar o efeito sinérgico adverso. A ordem dos aditivos deve ajudar a melhorar o auxiliar. O efeito sinérgico do agente supera o efeito de eliminação de grama de fase, de modo que os auxiliares que deveriam ser dispersos na resina de PVC entram completamente no interior da resina de PVC.
A sequência típica de adição de fórmula do sistema de estabilização é a seguinte:
a Quando estiver operando em baixa velocidade, adicione resina de PVC à panela quente;
b Adicione estabilizador e sabão a 60°C em operação em alta velocidade;
c Adição de lubrificantes internos, pigmentos, modificadores de impacto e auxiliares de processamento em altas velocidades em torno de 80 °C;
d Adicione uma cera ou outro lubrificante externo em alta velocidade de cerca de 100°C;
e Adição de enchimento a 110°C sob operação em alta velocidade;
f descarregar o material em um tanque de mistura frio em baixa velocidade de 110°C - 120°C para resfriamento;
g Quando a temperatura é reduzida para cerca de 40 °C, o material é descarregado. A ordem de alimentação acima é razoável, mas na produção real, de acordo com seus próprios equipamentos e diversas condições, a maioria dos fabricantes adiciona outros aditivos além da resina. Há também um carbonato de cálcio ativado por luz adicionado junto com o ingrediente principal e similares.
Isso exige que o pessoal técnico da empresa desenvolva sua própria tecnologia de processamento e sequência de alimentação de acordo com as características da empresa.
Geralmente, a temperatura de mistura a quente é de cerca de 120 ° C. Quando a temperatura é muito baixa, o material não atinge a gelificação e a mistura é uniforme. Acima desta temperatura, alguns materiais podem se decompor e volatilizar, e o pó misturado seco fica amarelo. O tempo de mistura é geralmente de 7 a 10 minutos para obter compactação, homogeneização e gelificação parcial. A mistura fria geralmente está abaixo de 40 ° C e o tempo de resfriamento deve ser curto. Se a temperatura for superior a 40°C e a taxa de resfriamento for lenta, a mistura seca preparada será inferior à compactação convencional.
O tempo de cura da mistura seca é geralmente de 24 horas. Acima deste tempo, o material é fácil de absorver água ou aglomerar. Abaixo deste tempo, a estrutura entre as moléculas do material não é estável, resultando em grandes flutuações nas dimensões externas e na espessura da parede do tubo durante a extrusão. . Se as ligações acima não forem reforçadas, a qualidade dos produtos tubulares será afetada. Em alguns casos, o tubo ficará quebradiço.
