[Etiquetas adhesivas científicas] Análisis de la causa de la fragilidad de la tubería de plástico PVC-U (Parte 2)

La fragilidad de 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:

Proceso de extrusión irrazonable

(1) Plastificación excesiva o insuficiente de materiales . Esto está relacionado con el ajuste de la temperatura del proceso y la relación de alimentación. Si la temperatura se fija demasiado alta, el material se plastificará en exceso y algunos de los componentes con un peso molecular más bajo se descompondrán y volatilizarán; si la temperatura es demasiado baja, no habrá moléculas en los componentes. Completamente fusionada, la estructura molecular no es fuerte. Demasiada proporción de alimentación aumentará el área calentada y el cizallamiento del material, y aumentará la presión, lo que fácilmente provocará una sobreplastificación; Una proporción de alimentación demasiado pequeña hará que el área calentada y el cizallamiento del material disminuyan, lo que provocará una plastificación insuficiente. La plastificación excesiva o insuficiente provocará cortes y astillas de la tubería.

(2) Presión de cabeza insuficiente , por un lado, está relacionado con el diseño del molde (esto se describe por separado a continuación), por otro lado, está relacionado con la relación de alimentación y el ajuste de temperatura. Cuando la presión es insuficiente, la densidad del material será pobre, lo que resultará en una organización floja. Cuando el material del tubo es frágil, la velocidad de alimentación de medición y la velocidad del tornillo de extrusión deben ajustarse para controlar la presión del cabezal entre 25Mpa y 35Mpa.

(3) Los componentes de bajo peso molecular del producto no se descargan. . En general, hay dos formas de producir componentes de bajo peso molecular en productos. Uno se produce durante el mezclado en caliente, que se puede descargar a través de sistemas de deshumidificación y escape durante el mezclado en caliente. El segundo es parte del agua restante y del gas cloruro de hidrógeno generado cuando la extrusión se calienta y presuriza. Generalmente, se fuerza a que se escape a través del sistema de escape forzado de la sección de escape del motor principal. El grado de vacío está generalmente entre -0.05Mpa y 0.08Mpa. Si no se abre o es demasiado bajo, los componentes de bajo peso molecular permanecerán en el producto, lo que provocará una disminución de las propiedades mecánicas de la tubería. .

(4) El par de torsión del tornillo es demasiado bajo . El par del tornillo es el valor de la máquina de reacción bajo tensión. El valor de ajuste de la temperatura del proceso y la relación de alimentación se reflejan directamente en el valor del par del tornillo. Par de torsión demasiado bajo refleja una baja temperatura o una pequeña proporción de alimentación hasta cierto punto, por lo que el material no puede plastificarse completamente en el grado de extrusión y también reducirá las propiedades mecánicas de la tubería. De acuerdo con los diferentes equipos de extrusión y matrices, el torque del tornillo generalmente se controla entre 60% y 85% para cumplir con los requisitos.

(5) La velocidad de tracción no coincide con la velocidad de extrusión. . Una velocidad de acarreo demasiado rápida hará que las propiedades mecánicas de la tubería se adelgacen, y una velocidad de acarreo demasiado lenta dará como resultado una alta resistencia a la tubería, y el producto estará en un estado de gran estiramiento, lo que también afectará las propiedades mecánicas de la tubería. el tubo.

Diseño de molde irrazonable

(1) El diseño de la sección de la matriz no es razonable, especialmente la distribución de las nervaduras internas y el tratamiento del ángulo de la interfaz. . Esto hará que exista concentración de estrés. Necesita mejorar el diseño y eliminar los ángulos rectos y agudos en la interfaz.

(2) Presión de matriz insuficiente . La presión en la matriz está directamente determinada por la relación de compresión de la matriz, especialmente la longitud de la sección recta de la matriz. Si la relación de compresión de la matriz es demasiado pequeña o la sección recta es demasiado corta, el producto no será denso y las propiedades físicas se verán afectadas. Cambiar la presión del cabezal de la matriz puede ajustar la resistencia al flujo cambiando la longitud de la sección recta de la matriz por un lado; por otro lado, se pueden seleccionar diferentes relaciones de compresión para cambiar la presión de extrusión durante la etapa de diseño de la matriz, pero debe tenerse en cuenta que la relación de compresión de la matriz es compatible con la relación de compresión del tornillo extrusor; la presión de fusión también se puede cambiar cambiando la fórmula, ajustando los parámetros del proceso de extrusión y agregando una placa porosa.

(3) Para la degradación del rendimiento causada por mala confluencia de las costillas de derivación , la longitud de las nervaduras y la superficie exterior, la longitud de las nervaduras y la confluencia de las nervaduras deberían aumentarse de forma adecuada, o debería aumentarse la relación de compresión.

(4) El troquel no se descarga uniformemente, lo que da como resultado un grosor de pared de tubería inconsistente o una densidad inconsistente. Esto también provocó la diferencia en las propiedades mecánicas entre los dos lados de la tubería. En nuestros experimentos, a veces golpeamos en frío un lado como calificado y el otro lado falló, lo que simplemente demostró este punto. En cuanto a la pared delgada y otras tuberías no estándar, no diré más aquí.

(5) La velocidad de enfriamiento del molde de conformación. La temperatura del agua de refrigeración a menudo no atrae suficiente atención. La función del agua de enfriamiento es enfriar y dar forma a las cadenas macromoleculares estiradas a tiempo para lograr el propósito de uso. El enfriamiento lento puede dar tiempo suficiente para que la cadena molecular se estire, lo que favorece la formación. En enfriamiento rápido, la diferencia entre la temperatura del agua y la temperatura del tubo extruido es demasiado grande, y el enfriamiento rápido del producto no favorece la mejora del rendimiento del producto a baja temperatura.

A partir de la explicación de la física de los polímeros, la cadena macromolecular de PVC se somete a un proceso de rizado y estiramiento bajo la acción de la temperatura y la fuerza externa. Cuando se retiran la temperatura y la fuerza externa, la cadena macromolecular no vuelve al estado libre en el tiempo y se encuentra en estado de vidrio. La disposición desordenada da como resultado un comportamiento de impacto a baja temperatura de los productos macroscópicos.

Desde la perspectiva de la tecnología de procesamiento de plástico, se explica que después de la extrusión de la tubería de PVC, el producto tiene un proceso de relajación de tensión después de que se eliminan la temperatura y la fuerza externa. La temperatura adecuada del agua de refrigeración favorece este proceso. Si la temperatura del agua de enfriamiento es demasiado baja, la tensión en el producto no ha tenido tiempo de eliminarse, lo que resulta en una disminución en el rendimiento del producto. Por lo tanto, el enfriamiento de la tubería adopta un método de enfriamiento lento, que puede evitar la deformación, flexión y contracción del producto moldeado, y puede evitar que la resistencia al impacto del producto se reduzca debido a la tensión interna. Generalmente, la temperatura del agua se controla a 20 ° C.

Para enfriar el parisón suavemente sin templar, la tubería de agua conectada al manguito de dimensionamiento de enfriamiento se conecta a la parte posterior del dimensionamiento, y el agua que fluye en el manguito de dimensionamiento es opuesta a la dirección de movimiento del parisón y se descarga del dimensionamiento. manga . Esto no provocará un enfriamiento rápido del parisón debido a una temperatura del agua demasiado baja, una tensión interna excesiva, la fragilización de la tubería y la reducción de la resistencia al impacto del perfil. Agregar o reducir rellenos y agregar rellenos afecta directamente su índice de flexibilidad. Si hay demasiado relleno, el lavado en frío de la tubería no cumplirá con el estándar.

Si el relleno es demasiado pequeño, la tubería tendrá una gran tasa de cambio dimensional. Lo mismo es que para aumentar o disminuir el índice de flexibilidad, es necesario aumentar o disminuir el modificador de impacto o coadyuvante de procesamiento, y el aumento o disminución del coadyuvante de procesamiento afecta directamente al índice de rigidez.

Si hay demasiados auxiliares de procesamiento, el índice de rigidez de la tubería disminuirá; si los auxiliares tecnológicos son demasiado pequeños, el índice de rigidez del perfil aumentará . En la fórmula, los dos son factores contradictorios y unificados mutuamente restrictivos. No es razonable aumentar el relleno sin principio mientras se mantiene el índice de flexibilidad. Por lo tanto, se debe determinar un punto de unión óptimo en el sistema de formulación para lograr un equilibrio entre rigidez y flexibilidad.

La influencia del proceso de extrusión en la rigidez de la tubería y el índice de flexibilidad.

El ajuste de la temperatura de extrusión es uno de los factores que afectan el grado de plastificación del material. El polímero de bajo peso molecular en el material que está sobreplastificado se descompone y volatiliza, lo que da como resultado cambios estructurales intermoleculares que aumentarán el índice de rigidez y reducirán el índice de flexibilidad. La plastificación insuficiente del material y la fusión insuficiente de las moléculas de cada componente en el material reducirán el índice de rigidez y, al mismo tiempo, el índice de flexibilidad no se puede mostrar por completo.

El torque del tornillo y la presión de extrusión son directamente proporcionales al índice de rigidez del perfil y aumentan con el aumento del torque y la presión.

El índice de flexibilidad es inversamente proporcional a él y disminuye al aumentar el par y la presión. Lo que hay que agregar es que cuando recién se inicia la extrusión, se encuentra accidentalmente que los perfiles individuales no tienen fenómeno de agrietamiento, pero se encuentra que hay leves burbujas en las nervaduras internas, que es otro problema nuevo.

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