[Nhãn dán khoa học] Phân tích nguyên nhân độ giòn của ống nhựa PVC-U (Phần 2)

Tính giòn của nhựa luôn là yếu tố cản trở hoạt động bình thường của một số công ty. Độ giòn của ống ít nhiều đã ảnh hưởng đến thị phần và uy tín người sử dụng của các công ty sản xuất ống này về hình thức mặt cắt và phê duyệt lắp đặt. Độ giòn của ống về cơ bản được thể hiện đầy đủ ở tính chất cơ lý của sản phẩm.

Bài viết này thảo luận và phân tích nguyên nhân gây ra tính giòn của ống nhựa PVC-U từ công thức, quá trình trộn, quá trình ép đùn, nấm mốc và các yếu tố bên ngoài khác.

Các đặc điểm chính của ống PVC trở nên giòn là: nứt và vỡ trong quá trình đột nguội trong quá trình đột bao hình.

Có nhiều nguyên nhân dẫn đến tính chất cơ lý kém của sản phẩm ống, chủ yếu như sau:

Quá trình ép đùn không hợp lý

(1) Độ dẻo của vật liệu quá mức hoặc không đủ . Điều này liên quan đến việc cài đặt nhiệt độ quy trình và tỷ lệ cấp liệu. Nếu nhiệt độ được đặt quá cao, vật liệu sẽ bị dẻo hóa quá mức và một số thành phần có trọng lượng phân tử thấp hơn sẽ bị phân hủy và bay hơi; nếu nhiệt độ quá thấp sẽ không có phân tử trong các thành phần. Hợp nhất hoàn toàn, cấu trúc phân tử không mạnh. Tỷ lệ cấp liệu quá nhiều sẽ làm tăng diện tích gia nhiệt và độ cắt của vật liệu, đồng thời tăng áp suất, dễ gây ra tình trạng quá dẻo; tỷ lệ cấp liệu quá nhỏ sẽ làm cho diện tích bị nung nóng và độ cắt của vật liệu giảm, điều này sẽ gây ra tình trạng kém dẻo. Quá trình dẻo hóa quá mức hoặc dưới mức sẽ gây ra hiện tượng cắt và sứt mẻ đường ống.

(2) Áp lực đầu không đủ , một mặt, liên quan đến thiết kế khuôn (điều này được mô tả riêng bên dưới), mặt khác liên quan đến tỷ lệ cấp liệu và cài đặt nhiệt độ. Khi áp suất không đủ, mật độ của vật liệu sẽ kém, điều này sẽ dẫn đến tổ chức lỏng lẻo. Khi vật liệu ống dễ gãy, phải điều chỉnh tốc độ cấp liệu định lượng và tốc độ trục vít đùn để kiểm soát áp suất đầu trong khoảng từ 25Mpa đến 35Mpa.

(3) Các thành phần phân tử thấp trong sản phẩm không được thải ra ngoài . Nhìn chung có hai cách để sản xuất các thành phần phân tử thấp trong sản phẩm. Một loại được tạo ra trong quá trình trộn nóng, có thể được thải ra thông qua hệ thống hút ẩm và xả trong quá trình trộn nóng. Phần thứ hai là một phần nước và khí hydro clorua còn lại được tạo ra khi quá trình ép đùn được làm nóng và điều áp. Điều này thường buộc phải xả qua hệ thống xả cưỡng bức của bộ phận xả của động cơ chính. Độ chân không thường nằm trong khoảng từ -0,05Mpa đến 0,08Mpa. Nếu không mở hoặc để quá thấp, các thành phần phân tử thấp sẽ còn sót lại trong sản phẩm, dẫn đến tính chất cơ học của ống bị giảm. .

(4) Mô-men xoắn trục vít quá thấp . Mômen trục vít là giá trị của máy phản ứng chịu ứng suất. Giá trị cài đặt của nhiệt độ quy trình và tỷ lệ nạp được phản ánh trực tiếp trong giá trị mô-men xoắn trục vít. Mô-men xoắn trục vít Quá thấp phản ánh nhiệt độ thấp hoặc tỷ lệ cấp liệu nhỏ ở một mức độ nào đó, do đó vật liệu không thể dẻo hoàn toàn ở mức độ đùn và nó cũng sẽ làm giảm tính chất cơ học của đường ống. Theo các thiết bị ép đùn và khuôn khác nhau, mô-men xoắn trục vít thường được kiểm soát trong khoảng 60% -85% để đáp ứng yêu cầu.

(5) Tốc độ kéo không phù hợp với tốc độ đùn . Tốc độ kéo quá nhanh sẽ làm cho tính chất cơ học của ống bị mỏng đi, tốc độ kéo quá chậm sẽ tạo ra lực cản lớn cho đường ống, sản phẩm sẽ ở trạng thái co giãn cao, điều này cũng sẽ ảnh hưởng đến tính chất cơ học của ống.

Thiết kế khuôn không hợp lý

(1) Thiết kế mặt cắt của khuôn không hợp lý, đặc biệt là việc phân bố các gân bên trong và xử lý góc của giao diện . Điều này sẽ khiến sự tập trung ứng suất tồn tại. Cần cải tiến thiết kế và loại bỏ các góc vuông và nhọn ở giao diện.

(2) Áp suất khuôn không đủ . Áp suất tại khuôn được xác định trực tiếp bởi tỷ số nén của khuôn, đặc biệt là chiều dài của đoạn thẳng của khuôn. Nếu tỷ số nén của khuôn quá nhỏ hoặc tiết diện thẳng quá ngắn, sản phẩm sẽ không đặc và các tính chất vật lý sẽ bị ảnh hưởng. Việc thay đổi áp suất của đầu khuôn có thể điều chỉnh lực cản dòng chảy bằng cách một mặt thay đổi độ dài của đoạn thẳng của khuôn; mặt khác, có thể chọn các tỷ lệ nén khác nhau để thay đổi áp suất ép đùn trong giai đoạn thiết kế khuôn, nhưng cần lưu ý rằng tỷ lệ nén của khuôn Tỷ lệ nén của trục vít máy đùn là tương thích; áp suất nóng chảy cũng có thể được thay đổi bằng cách thay đổi công thức, điều chỉnh các thông số quá trình ép đùn và thêm tấm xốp.

(3) cho sự suy giảm hiệu suất gây ra bởi sự hợp lưu kém của các xương sườn chuyển hướng , chiều dài của các gân và bề mặt bên ngoài, chiều dài của các gân và chỗ hợp lưu của các gân phải được tăng lên một cách thích hợp hoặc phải tăng tỷ số nén.

(4) Khuôn không được thải ra đồng đều, dẫn đến độ dày thành ống không nhất quán hoặc mật độ không nhất quán. Điều này cũng gây ra sự khác biệt về tính chất cơ học giữa hai bên ống. Trong các thử nghiệm của chúng tôi, đôi khi chúng tôi đấm nguội một bên là đủ tiêu chuẩn và bên kia thất bại, điều này vừa chứng minh điểm này. Còn về thành mỏng và các loại ống không đạt tiêu chuẩn khác thì ở đây tôi sẽ không nói thêm.

(5) Tốc độ làm nguội của khuôn định hình. Nhiệt độ nước làm mát thường không thu hút đủ sự chú ý. Vai trò của nước làm mát là làm mát và định hình các chuỗi phân tử bị kéo căng kịp thời để đạt được mục đích sử dụng. Làm lạnh chậm có thể cho đủ thời gian để chuỗi phân tử kéo dài, thuận lợi cho việc tạo hình. Khi làm mát nhanh, chênh lệch giữa nhiệt độ nước và nhiệt độ của ống ép đùn quá lớn và việc làm lạnh nhanh sản phẩm không có lợi cho việc cải thiện hiệu suất nhiệt độ thấp của sản phẩm.

Từ lý giải về vật lý polyme, chuỗi cao phân tử PVC trải qua quá trình uốn và giãn dưới tác dụng của nhiệt độ và ngoại lực. Khi nhiệt độ và ngoại lực bị rút đi, chuỗi cao phân tử không trở lại trạng thái tự do kịp thời và ở trạng thái thủy tinh. Sự sắp xếp lộn xộn dẫn đến hiệu suất tác động ở nhiệt độ thấp của các sản phẩm vĩ mô.

Dưới góc độ công nghệ gia công nhựa, có thể giải thích rằng sau khi ép đùn ống nhựa PVC, sản phẩm có quá trình giảm ứng suất sau khi loại bỏ nhiệt độ và ngoại lực. Nhiệt độ nước làm mát thích hợp có lợi cho quá trình này. Nếu nhiệt độ nước làm mát quá thấp, ứng suất trong sản phẩm chưa có thời gian để loại bỏ, dẫn đến hiệu suất của sản phẩm bị giảm sút. Do đó, việc làm mát đường ống áp dụng phương pháp làm mát chậm, có thể ngăn chặn sự cong vênh, uốn cong và co rút của sản phẩm đúc và có thể ngăn chặn độ bền va đập của sản phẩm bị giảm do ứng suất bên trong. Nói chung, nhiệt độ nước được kiểm soát ở 20°C.

Để làm mát parison một cách nhẹ nhàng mà không bị nguội, ống nước nối với ống định cỡ làm mát được nối với mặt sau của ống định cỡ và nước chảy trong ống định cỡ ngược với hướng chuyển động của ống định cỡ và xả ra khỏi ống định cỡ. . Điều này sẽ không làm mát parison nhanh chóng do nhiệt độ nước quá thấp, ứng suất bên trong quá mức, độ giòn của đường ống và giảm khả năng chống va đập của biên dạng. Việc thêm hoặc giảm chất độn và thêm chất độn ảnh hưởng trực tiếp đến chỉ số linh hoạt của nó. Nếu có quá nhiều chất độn thì việc xả nguội đường ống sẽ không đạt tiêu chuẩn.

Nếu chất độn quá nhỏ, đường ống sẽ có tốc độ thay đổi kích thước lớn. Tương tự, để tăng hoặc giảm chỉ số linh hoạt, cần phải tăng hoặc giảm chất điều chỉnh tác động hoặc chất hỗ trợ xử lý và việc tăng hoặc giảm chất hỗ trợ xử lý ảnh hưởng trực tiếp đến chỉ số độ cứng.

Nếu có quá nhiều chất hỗ trợ gia công, chỉ số độ cứng của ống sẽ giảm; nếu chất hỗ trợ xử lý quá ít, chỉ số độ cứng của cấu hình sẽ tăng lên . Trong công thức, cả hai đều là những yếu tố mâu thuẫn và thống nhất hạn chế lẫn nhau. Việc tăng chất độn mà không có nguyên tắc mà vẫn duy trì chỉ số dẻo là không hợp lý. Do đó, điểm liên kết tối ưu phải được xác định trong hệ thống công thức để đạt được sự cân bằng giữa độ cứng và tính linh hoạt.

Ảnh hưởng của quá trình ép đùn đến chỉ số độ cứng và tính linh hoạt của ống

Việc thiết lập nhiệt độ đùn là một trong những yếu tố ảnh hưởng đến mức độ dẻo hóa của vật liệu. Polyme phân tử thấp trong vật liệu bị dẻo hóa quá mức sẽ bị phân hủy và bay hơi, dẫn đến sự thay đổi cấu trúc liên phân tử sẽ làm tăng chỉ số độ cứng và giảm chỉ số linh hoạt. Độ dẻo của vật liệu không đủ và sự kết hợp không đủ của các phân tử của từng thành phần trong vật liệu sẽ làm giảm chỉ số độ cứng, đồng thời không thể hiển thị đầy đủ chỉ số linh hoạt.

Mô-men xoắn trục vít và áp suất đùn tỷ lệ thuận với chỉ số độ cứng của cấu hình và tăng khi mô-men xoắn và áp suất tăng.

Chỉ số linh hoạt tỷ lệ nghịch với nó và giảm khi mô-men xoắn và áp suất tăng. Điều cần nói thêm là khi mới bắt đầu ép đùn, người ta vô tình phát hiện từng biên dạng riêng lẻ không có hiện tượng nứt, nhưng lại phát hiện có những bong bóng nhỏ ở các gân bên trong, đây là một vấn đề mới khác.

Bài viết này lấy từ Internet, chỉ nhằm mục đích học tập và giao lưu, không có mục đích thương mại.

Sản phẩm Hiển Thị