[ملصقات شائعة] تحليل أسباب هشاشة الأنابيب البلاستيكية PVC-U (I)

لطالما كان هشاشة البلاستيك أحد العوامل التي ابتليت بها العمليات العادية لبعض الشركات. يؤثر هشاشة الأنابيب على حصة السوق وسمعة المستخدم لشركات الأنابيب هذه بشكل أو بآخر ، سواء من حيث المظهر المقطعي والموافقة على التركيب. ينعكس تمامًا في الخصائص الفيزيائية والميكانيكية للمنتج.
في هذا البحث ، سيتم مناقشة أسباب هشاشة الأنابيب البلاستيكية PVC-U وتحليلها من التركيب وعملية الخلط وعملية البثق والعفن والعوامل الخارجية الأخرى.
الخصائص الرئيسية لهشاشة الأنابيب البلاستيكية هي: الانهيار في وقت القطع ، التمزق البارد.
هناك العديد من الأسباب لضعف الخواص الفيزيائية والميكانيكية لمنتجات الأنابيب ، وأهمها ما يلي:

الصيغة وعملية الخلط غير معقولة

(1) حشو أكثر من اللازم. نظرًا للأسعار المنخفضة الحالية في السوق وارتفاع أسعار المواد الخام ، فإن مصنعي الأنابيب يثيرون ضجة حول خفض التكاليف. الشركات المصنعة للأنابيب العادية من خلال مجموعة محسّنة من الصيغ ، تحت فرضية عدم تقليل الجودة ، تقلل التكلفة ؛ يقوم المصنعون بخفض التكاليف مع تقليل جودة المنتج. نظرًا لمكون التركيبة ، فإن الطريقة المباشرة والأكثر فعالية هي زيادة الحشو. الحشو المستخدم بشكل شائع في الأنابيب البلاستيكية PVC-U هو كربونات الكالسيوم.

في نظام الصياغة السابق ، تتم إضافة معظم الكالسيوم ، والغرض من ذلك هو زيادة الصلابة وتقليل التكلفة ، لكن الكالسيوم الثقيل يختلف اختلافًا كبيرًا بسبب الشكل غير المنتظم للجسيمات وحجم الجسيمات الكبير نسبيًا وضعف التوافق من جسم راتينج PVC. منخفض ، ويزيد عدد الأجزاء من لون الأنبوب ومظهره.

في الوقت الحاضر ، مع تطور التكنولوجيا ، فإن معظم كربونات الكالسيوم فائقة النعومة والضوء النشط ، حتى كربونات الكالسيوم النانوية ، لا تلعب فقط دور زيادة الصلابة والتعبئة ، ولكن لها أيضًا وظيفة التعديل ، ولكن كمية الملء ليس بلا حدود ، يجب التحكم في النسبة. تضيف بعض الشركات المصنعة الآن كربونات الكالسيوم إلى 20-50 جزءًا بالكتلة من أجل تقليل التكلفة ، مما يقلل بشكل كبير من الخصائص الفيزيائية والميكانيكية للملف الجانبي ، مما يؤدي إلى هشاشة الأنبوب.

(2) نوع وكمية معدل التأثير المضافة. معدل التأثير هو بوليمر جزيئي عالي قادر على زيادة الطاقة الإجمالية لتكسير البولي فينيل كلوريد تحت تأثير الإجهاد.

في الوقت الحاضر ، الأنواع الرئيسية لمعدلات التأثير لكلوريد البوليفينيل الصلب هي CPE ، ACR ، MBS ، ABS ، EVA ، إلخ. من بينها ، لا يحتوي التركيب الجزيئي لمعدلات CPE و EVA و ACR على روابط مزدوجة ، ومقاومة الطقس هي حسن. كمواد بناء خارجية ، يتم مزجها مع PVC لتحسين مقاومة الصدمات ، وقابلية المعالجة ومقاومة الطقس من PVC الصلب بشكل فعال.

في نظام مزيج PVC / CPE ، تزداد قوة التأثير مع زيادة كمية CPE ، مما يظهر منحنى على شكل S. عندما تكون كمية الإضافة أقل من 8 أجزاء بالكتلة ، فإن قوة تأثير النظام تزداد قليلاً ؛ تزداد كمية الإضافة أكثر عندما تكون 8-15 جزءًا بالكتلة ؛ ثم يميل معدل النمو إلى أن يكون لطيفًا.

عندما تكون كمية CPE أقل من 8 أجزاء بالكتلة ، لا يكفي تكوين بنية شبكة ؛ عندما تكون كمية CPE من 8 إلى 15 جزءًا بالكتلة ، يتم تشتيتها بشكل مستمر ومنتظم في نظام المزج لتشكيل بنية شبكة لا يتم فيها فصل الطور ، بحيث يتم إجراء المزج. تزداد قوة تأثير النظام أكثر ؛ عندما تتجاوز كمية CPE 15 جزءًا بالكتلة ، لا يمكن تشكيل التشتت المستمر والمنتظم ، ولكن بعض CPE تشكل مادة هلامية ، بحيث لا توجد جسيمات CPE مشتتة مناسبة عند السطح البيني للمرحلتين. لامتصاص طاقة التأثير ، يميل نمو قوة التأثير إلى أن يكون بطيئًا.

في خلطات PVC / ACR ، يمكن لـ ACR تحسين مقاومة تأثير المزيج بشكل كبير. في نفس الوقت ، يمكن أن تشتت جسيمات "الغلاف النووي" بشكل موحد في مصفوفة PVC. PVC هي المرحلة المستمرة ، ACR هي المرحلة المشتتة ، وهي مشتتة في المرحلة المستمرة PVC للتفاعل مع PVC ، والتي تعمل كمساعد معالجة لتعزيز تلدين PVC. جيلاتين ، وقت تلدين قصير ، وخصائص معالجة جيدة. إن درجة حرارة التشكيل ووقت التلدين لهما تأثير ضئيل على قوة التأثير المحززة ، كما أن معامل مرونة الانحناء ينخفض ​​قليلاً.

بشكل عام ، كمية منتج PVC الصلب المعدلة بواسطة ACR هي 5-7 أجزاء بالكتلة ، ولها قوة تأثير ممتازة في درجة حرارة الغرفة أو قوة تأثير منخفضة في درجة الحرارة. تظهر الأدلة التجريبية أن ACR لديها قوة تأثير أعلى بنسبة 30٪ من CPE. لذلك ، يتم استخدام نظام المزج PVC / ACR قدر الإمكان في الصياغة ، ويميل التعديل باستخدام CPE وكمية أقل من 8 أجزاء بالكتلة إلى حدوث هشاشة في الأنبوب.

(3) الكثير جدا أو القليل جدا من الموازن. يتمثل دور المثبت في منع التحلل ، أو التفاعل مع كلوريد الهيدروجين المنطلق ومنع تغير اللون أثناء معالجة البولي فينيل كلوريد.

تختلف المثبتات اعتمادًا على النوع ، ولكن بشكل عام ، يؤدي الاستخدام المفرط إلى تأخير وقت تلدين المادة ، مما يؤدي إلى تقليل تلدين المادة في وقت الخروج من القالب ، ولا يوجد اندماج كامل بين الجزيئات في المستحضر النظام. يتسبب في ضعف بنيتها الجزيئية.

عندما تكون الكمية صغيرة جدًا ، قد تتحلل أو تتحلل المواد الجزيئية المنخفضة نسبيًا في نظام الصياغة (يشار إليها أيضًا باسم الإفراط في التلدين) ، وقد يتم تدمير استقرار التركيب الجزيئي لكل مكون. لذلك ، ستؤثر كمية المثبت أيضًا على قوة تأثير الأنبوب. سيؤدي الكثير أو القليل جدًا إلى انخفاض قوة الأنبوب مما يؤدي إلى هشاشته.

(4) كمية زائدة من مواد التشحيم الخارجية. مادة التشحيم الخارجية أقل قابلية للذوبان في الراتينج ويمكن أن تعزز الانزلاق بين جزيئات الراتينج ، وبالتالي تقليل حرارة الاحتكاك وتأخير عملية الذوبان. يعتبر هذا الإجراء من مادة التشحيم في وقت مبكر من عملية المعالجة (أي ، التسخين الخارجي والحرارة الاحتكاكية المتولدة داخليًا). وهو الأكبر قبل أن يذوب الراتينج تمامًا ويفقد الراتنج الموجود في المصهور خصائصه المميزة.

تنقسم مادة التشحيم الخارجية إلى تشحيم مسبق وما بعد التزييت ، وتُظهر المادة المفرطة التشحيم شكلاً سيئًا في ظل ظروف مختلفة. إذا لم يتم استخدام مادة التشحيم بشكل صحيح ، فقد يتسبب ذلك في ظهور علامات التدفق ، وانخفاض العائد ، والتعكر ، وتأثير ضعيف ، وسطح خشن. ، التصاق ، تلدين ضعيف ، إلخ. على وجه الخصوص ، عندما تكون الكمية كبيرة جدًا ، يكون انضغاط المظهر الجانبي ضعيفًا ، والبلاستيك ضعيف ، وخاصية التأثير رديئة ، مما يجعل الأنبوب هشًا.

(5) تسلسل الخلط الساخن ، ضبط درجة الحرارة ووقت المعالجة هي أيضًا عوامل حاسمة لخصائص المظهر الجانبي. هناك العديد من المكونات في صيغة PVC-U. يجب أن يكون ترتيب الإضافة مفيدًا لدور كل مادة مضافة ، ومن المفيد زيادة سرعة التشتت ، وتجنب التأثير التآزري العكسي. يجب أن يساعد ترتيب المواد المضافة في تحسين المواد المساعدة. يتغلب التأثير التآزري للعامل على تأثير إزالة الجرام في الطور ، بحيث تدخل المواد المساعدة التي يجب أن تشتت في راتينج PVC بالكامل داخل راتنج PVC.

تسلسل إضافة صيغة نظام التثبيت النموذجي كما يلي:
أ عند التشغيل بسرعة منخفضة ، أضف راتينج PVC إلى وعاء الخلط الساخن ؛
ب أضف المثبت والصابون عند 60 درجة مئوية تحت عملية عالية السرعة ؛
ج إضافة مواد التشحيم الداخلية ، والأصباغ ، ومعدلات التأثير ، ومساعدات المعالجة بسرعات عالية تبلغ حوالي 80 درجة مئوية ؛
د أضف شمعًا أو مادة تشحيم خارجية أخرى بسرعة عالية تبلغ حوالي 100 درجة مئوية ؛
ه إضافة حشو عند 110 درجة مئوية تحت عملية عالية السرعة ؛
f تفريغ المادة في خزان خلط بارد بسرعة منخفضة من 110 درجة مئوية إلى 120 درجة مئوية للتبريد ؛
ز عندما تنخفض درجة الحرارة إلى حوالي 40 درجة مئوية ، يتم تفريغ المادة. يعتبر ترتيب التغذية أعلاه معقولًا ، ولكن في الإنتاج الفعلي ، وفقًا لمعداتها الخاصة وظروفها المختلفة ، تضيف معظم الشركات المصنعة إضافات أخرى بالإضافة إلى الراتينج. يوجد أيضًا كربونات كالسيوم خفيفة مضافة مع المكون الرئيسي وما شابه.

يتطلب ذلك من الكادر الفني للشركة تطوير تقنية المعالجة الخاصة بهم وتسلسل التغذية وفقًا لخصائص الشركة.

بشكل عام ، تكون درجة حرارة الخلط الساخن حوالي 120 درجة مئوية. عندما تكون درجة الحرارة منخفضة جدًا ، لا تصل المادة إلى الهلام ويكون الخليط متجانسًا. وفوق درجة الحرارة هذه ، قد تتحلل بعض المواد وتتطاير ، ويكون المسحوق الجاف المختلط أصفر. وقت الخلط بشكل عام هو 7-10 دقائق لتحقيق الضغط والتجانس والتكوين الجزئي للهلام. يكون المزيج البارد عمومًا أقل من 40 درجة مئوية ، ويجب أن يكون وقت التبريد قصيرًا. إذا كانت درجة الحرارة أعلى من 40 درجة مئوية وكان معدل التبريد بطيئًا ، فسيكون المزيج الجاف المحضر أدنى من الاكتناز التقليدي.

عادة ما يكون وقت المعالجة للمزيج الجاف 24 ساعة. فوق هذا الوقت ، المادة سهلة لامتصاص الماء أو التكتل. أقل من هذا الوقت ، الهيكل بين جزيئات المادة غير مستقر ، مما يؤدي إلى تقلبات كبيرة في الأبعاد الخارجية وسماكة جدار الأنبوب أثناء البثق. . إذا لم يتم تعزيز الروابط أعلاه ، فسوف تتأثر جودة منتجات الأنابيب. في بعض الحالات ، يصبح الأنبوب هشًا