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La FragramoiliDad dmi los plástiCos siempre ha sido un factor que afecta al normal funcionamiento de algunas empresas. La fragilidad de las tuBerías ha afectado más o menos la cuota de mercado y la reputación de los usuarios de estas empresas de tuberías en términos de apariencia transversal y aprobación de la instalación. La fragilidad de las tuberías se refleja básicamente en las propiedades físicas y mecánicas del producto.
Este artículo discute y analiza las razones de la fragilidad de las tuberías de plástico PVC-U a partir de la fórmula, el proceso de mezcla, el proceso de extrusión, el molde y otros factores externos.
Las principales características de la fragilidad de los tubos de PVC son: agrietamiento y ruptura durante el punzonado en frío durante el blanking.
Hay muchas razones para las malas propiedades físicas y mecánicas de los productos de tubería, principalmente las siguientes:
Fórmula y proceso de mezcla irrazonables
(1) Demasiado relleno. En vista de los bajos precios actuales en el mercado y el aumento de los precios de las materias primas, los fabricantes de tubos tienen que ver con la reducción de costos. Los fabricantes habituales de tubos reducen los costes sin reducir la calidad al optimizar la combinación de fórmulas; algunos fabricantes han reducido la calidad de sus productos al tiempo que reducen los costes. Debido a la composición de la fórmula, la forma más directa y efectiva es agregar rellenos. El relleno que se usa comúnmente en las tuberías de plástico de PVC-U es el carbonato de calcio.
En los sistemas de formulación anteriores, la mayoría de ellos estaban llenos de calcio pesado, cuyo propósito era aumentar la rigidez y reducir los costos. Sin embargo, debido a su forma de partícula irregular y tamaño de partícula relativamente grueso, el calcio pesado tiene poca compatibilidad con el cuerpo de resina de PVC, por lo que su adición es muy alta. Bajo, y cuando aumenta el número de copias, el color y la apariencia de la tubería se verán afectados.
Ahora, con el desarrollo de la tecnología, la mayor parte del uso de carbonato de calcio activado ultrafino y ligero, o incluso carbonato de calcio a nanoescala, que no solo desempeña el papel de aumentar la rigidez y el relleno, sino que también tiene el papel de modificación. , pero su cantidad de llenado no es Infinita, su proporción debe controlarse. Ahora, algunos fabricantes agregan carbonato de calcio a 20-50 partes en masa para reducir el costo, lo que reduce en gran medida las propiedades físicas y mecánicas del perfil y hace que el tubo se vuelva quebradizo.
(2) Tipo y cantidad de modificador de impacto agregado. El modificador de impacto es un polímero de alto peso molecular que puede aumentar la energía total de ruptura del PVC bajo tensión.
En la actualidad, las principales variedades de modificadores de impacto para PVC rígido son CPE, ACR, MBS, ABS, EVA, etc. La estructura molecular de los modificadores CPE, EVA, ACR no contiene dobles enlaces, tiene buena resistencia a la intemperie y son adecuados como materiales de construcción para exteriores, se mezclan con PVC para mejorar eficazmente la resistencia al impacto, procesabilidad y resistencia a la intemperie del PVC rígido.
En el sistema de mezcla de PVC / CPE, su resistencia al impacto aumenta con el aumento de la cantidad de CPE, mostrando una curva en forma de S. Cuando la cantidad de adición es inferior a 8 partes en masa, la resistencia al impacto del sistema aumenta muy poco; cuando la cantidad de adición es de 8 a 15 partes en masa, la tasa de aumento es la mayor; después de eso, la tasa de aumento tiende a ser plana.
Cuando la cantidad de CPE es inferior a 8 partes en masa, no es suficiente para formar una estructura de red; cuando la cantidad de CPE es de 8 a 15 partes en masa, se dispersa de manera continua y uniforme en el sistema de mezcla para formar una estructura de red de fases separadas que hace la mezcla. La resistencia al impacto del sistema aumenta más; cuando la cantidad de CPE excede las 15 partes en masa, no se puede formar una dispersión continua y uniforme, pero parte del CPE forma un gel, de modo que no habrá partículas de CPE adecuadas para la dispersión en la interfaz de dos fases Para absorber la energía del impacto , por lo que el crecimiento de la fuerza de impacto tiende a ser lento.
En el sistema de mezcla de PVC / ACR, ACR puede mejorar significativamente la resistencia al impacto del sistema de mezcla. Al mismo tiempo, las partículas "núcleo-capa" se pueden dispersar uniformemente en la matriz de PVC. PVC es la fase continua y ACR es la fase dispersa. Dispersado en la fase continua del PVC, interactúa con el PVC y actúa como coadyuvante de proceso para promover la plastificación y plastificación del PVC. Gelificación, corto tiempo de plastificación y buen rendimiento de procesamiento. La temperatura de formación y el tiempo de plastificación tienen poco efecto sobre la resistencia al impacto con muescas, y la disminución del módulo elástico de flexión también es pequeña.
La dosis general es de 5-7 partes en masa. Los productos de PVC duro modificados por ACR tienen una excelente resistencia al impacto a temperatura ambiente o resistencia al impacto a baja temperatura. Sin embargo, está probado por experimentos que la resistencia al impacto del ACR es aproximadamente un 30% más alta que la del CPE. Por lo tanto, el sistema de mezcla de PVC / ACR debe usarse tanto como sea posible en la formulación, y cuando se modifica con CPE y la cantidad es inferior a 8 partes en masa, la tubería a menudo se vuelve quebradiza.
(3) Demasiado o muy poco estabilizador. La función del estabilizador es inhibir la degradación o reaccionar con el cloruro de hidrógeno liberado y evitar la decoloración durante el procesamiento del cloruro de polivinilo.
La cantidad de estabilizador varía según el tipo, pero en general, una dosis excesiva retrasará el tiempo de plastificación del material, por lo que el material no se plastifica cuando se exporta al molde, y las moléculas en el sistema de fórmula no lo son. completamente fusionado. Hace que su estructura intermolecular sea débil.
Cuando la dosis es demasiado pequeña, provocará la degradación o descomposición del peso molecular relativamente bajo en el sistema de fórmula (también se puede decir que está sobreplastificado), lo que dañará la estabilidad de la estructura intermolecular de cada componente. Por lo tanto, la cantidad de estabilizador también afectará la resistencia al impacto de la tubería. Demasiado o muy poco hará que la resistencia de la tubería disminuya y la tubería se vuelva quebradiza.
(4) Cantidad excesiva de lubricante externo. El lubricante externo tiene baja compatibilidad con la resina, lo que puede promover el deslizamiento entre las partículas de resina, reduciendo así el calor de fricción y retrasando el proceso de fusión. Este efecto del lubricante se encuentra en la etapa inicial del proceso de procesamiento (es decir, el efecto de calentamiento externo y el calor de fricción generado internamente) antes de que la resina se derrita por completo y la resina en la masa fundida pierda sus características de identificación) es el mayor.
Los lubricantes externos se dividen en prelubricación y poslubricación. . Los materiales con lubricación excesiva muestran un aspecto deficiente en diversas condiciones. Si la cantidad de lubricante es incorrecta, puede causar marcas de flujo, bajo rendimiento, turbidez, impacto deficiente y superficie rugosa. , Adhesión, mala plastificación, etc. Especialmente cuando el La cantidad es demasiado grande, causará una compacidad deficiente y una plastificación deficiente del perfil, lo que dará como resultado un rendimiento de impacto deficiente y la fragilidad de la tubería. .
(5) La secuencia de alimentación de la mezcla en caliente, el ajuste de la temperatura y el tiempo de curado también tienen factores decisivos en el rendimiento del perfil. Hay muchos componentes en la fórmula de PVC-U. El orden de adición seleccionado debe favorecer el efecto de cada aditivo y aumentar la velocidad de dispersión, evitando al mismo tiempo su efecto sinérgico indeseable. El orden de adición de los aditivos debe ayudar a aumentar el auxiliar efecto. Los efectos complementarios de los agentes superan los efectos de eliminación y eliminación mutua. , para que los aditivos que se deben dispersar en la resina de PVC puedan ingresar completamente al interior de la resina de PVC.
La secuencia de alimentación de una fórmula típica de sistema estable es la siguiente:
a cuando funcionando a baja velocidad, agregue resina de PVC a la olla de mezcla caliente;
b Agregue estabilizador y jabón en funcionamiento a alta velocidad a 60 ° C;
c Agregue lubricantes internos, pigmentos, modificadores de impacto y coadyuvantes de procesamiento a aproximadamente 80 ° C en funcionamiento a alta velocidad;
d Agregue lubricantes externos como ceras a aproximadamente 100 ° C y alta velocidad;
e Agregue relleno en funcionamiento a alta velocidad a 110 ° C;
f Descargue los materiales al tanque de mezcla fría para enfriar a una velocidad baja de 110 ° C-120 ° C;
g Mezcle en frío hasta que la temperatura del material baje a unos 40 ° C, luego descargue. La secuencia de alimentación anterior es más razonable, pero en la producción real, también es diferente según su propio equipo y diversas condiciones. La mayoría de los fabricantes agregan otros aditivos junto con la resina. También se agrega carbonato de calcio activado por luz junto con los ingredientes principales, etc.
Esto requiere que el personal técnico de la empresa elabore la tecnología de procesamiento adecuada y la secuencia de alimentación de acuerdo con las características de la empresa.
Generalmente, la temperatura de mezcla en caliente es de alrededor de 120 ° C. Cuando la temperatura es demasiado baja, los materiales no se gelificarán ni mezclarán uniformemente. Por encima de esta temperatura, algunos materiales pueden descomponerse y volatilizarse, y el polvo mezclado seco se volverá amarillo. El tiempo de mezcla es generalmente de 7 a 10 minutos antes de que el material pueda lograr compactación, homogeneización y gelificación parcial. La mezcla fría está generalmente por debajo de 40 ° C y el tiempo de enfriamiento debe ser corto. Si la temperatura es superior a 40 ° C y la velocidad de enfriamiento es lenta, la mezcla seca preparada será menos densa que la convencional.
El tiempo de maduración de las mezclas secas es generalmente de 24 horas. Si el material es más largo que este tiempo, es fácil absorber agua o aglomerarse. Si es menor que este tiempo, la estructura de las moléculas entre los materiales no es estable, lo que da como resultado grandes fluctuaciones en la forma y el grosor de la pared de la tubería durante la extrusión. . Si los enlaces anteriores no se refuerzan, la calidad de los productos de la tubería se verá afectada y, en algunos casos, la tubería será quebradiza.
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