Độ giòn của nhựa luôn là một yếu tố ảnh hưởng đến hoạt động bình thường của một số công ty. Độ giòn của ống ảnh hưởng ít nhiều đến thị phần và uy tín người dùng của các công ty sản xuất ống này, cả về hình dáng mặt cắt và sự chấp thuận lắp đặt. Nó được thể hiện đầy đủ qua các chỉ tiêu cơ lý của sản phẩm.
Trong bài báo này, các lý do gây ra độ giòn của ống nhựa PVC-U sẽ được thảo luận và phân tích từ công thức, quá trình trộn, quá trình đùn, khuôn và các yếu tố bên ngoài khác.
Các đặc điểm chính của độ giòn của ống PVC là: sập tại thời điểm cắt, đứt gãy khi nguội.
Có nhiều nguyên nhân dẫn đến tính chất cơ lý kém của các sản phẩm ống, chủ yếu như sau:
Công thức và quy trình pha trộn không hợp lý
(1) Quá nhiều chất độn. Do giá thị trường hiện nay đang ở mức thấp và giá nguyên liệu đầu vào tăng cao, các nhà sản xuất ống đang phải giảm giá thành một cách khó khăn. Các nhà sản xuất ống thông thường thông qua sự kết hợp tối ưu của các công thức, với tiền đề không làm giảm chất lượng, giảm giá thành; Các nhà sản xuất đang giảm giá thành đồng thời giảm chất lượng sản phẩm. Do thành phần công thức, cách trực tiếp và hiệu quả nhất là tăng chất làm đầy. Chất độn thường được sử dụng trong ống nhựa PVC-U là canxi cacbonat.
Trong hệ thống công thức trước đây, phần lớn canxi được thêm vào, mục đích là tăng độ cứng và giảm giá thành, nhưng canxi nặng thì rất khác do hình dạng hạt không đều và kích thước hạt tương đối lớn, khả năng tương thích kém. của thân nhựa PVC. Thấp và số lượng các bộ phận làm tăng màu sắc và hình thức của đường ống.
Ngày nay, với sự phát triển của công nghệ, hầu hết các loại canxi cacbonat hoạt tính siêu mịn và nhẹ, thậm chí là canxi cacbonat kích thước nano, không chỉ có vai trò tăng độ cứng và làm đầy mà còn có chức năng biến tính, bổ sung các khối lượng. không Không có giới hạn, tỷ trọng nên được kiểm soát. Một số nhà sản xuất hiện nay thêm canxi cacbonat vào 20-50 bộ phận theo khối lượng để giảm giá thành, điều này làm giảm đáng kể các tính chất cơ lý của biên dạng, dẫn đến độ giòn của ống.
(2) Loại và số lượng của công cụ điều chỉnh tác động được thêm vào. Chất điều chỉnh tác động là một polyme phân tử cao có khả năng làm tăng tổng năng lượng của quá trình crackinh polyvinyl clorua dưới tác dụng của ứng suất.
Hiện tại, các loại chất điều chỉnh tác động chính cho polyvinyl clorua cứng là CPE, ACR, MBS, ABS, EVA, v.v. Trong số đó, cấu trúc phân tử của các chất điều chỉnh CPE, EVA và ACR không chứa liên kết đôi và khả năng chống chịu thời tiết là tốt. Là vật liệu xây dựng ngoài trời, chúng được pha trộn với PVC để cải thiện hiệu quả khả năng chống va đập, khả năng xử lý và khả năng chống chịu thời tiết của PVC cứng.
Trong hệ thống pha trộn PVC / CPE, cường độ va đập tăng khi lượng CPE tăng lên, cho thấy một đường cong hình chữ S. Khi lượng bổ sung nhỏ hơn 8 phần khối lượng, cường độ va đập của hệ thống tăng lên rất ít; lượng bổ sung tăng nhiều nhất khi nó là 8-15 phần theo khối lượng; thì tốc độ tăng trưởng có xu hướng nhẹ nhàng.
Khi lượng CPE nhỏ hơn 8 phần theo khối lượng, nó không đủ để tạo thành cấu trúc mạng; khi lượng CPE từ 8-15 phần khối lượng, nó được phân tán liên tục và đồng đều trong hệ thống pha trộn để tạo thành cấu trúc mạng trong đó không bị tách pha, do đó quá trình pha trộn được thực hiện. Sức mạnh tác động của hệ thống tăng lên nhiều nhất; khi lượng CPE vượt quá 15 phần khối lượng, sự phân tán liên tục và đồng đều không thể được hình thành, nhưng một số CPE tạo thành gel, do đó không có các hạt CPE phân tán thích hợp tại bề mặt phân cách của hai pha. Để hấp thụ năng lượng va chạm, sự tăng trưởng cường độ va chạm có xu hướng chậm lại.
Trong hỗn hợp PVC / ACR, ACR có thể cải thiện đáng kể khả năng chống va đập của hỗn hợp. Đồng thời, các hạt "vỏ hạt nhân" có thể được phân tán đồng đều trong ma trận PVC. PVC là pha liên tục, ACR là pha phân tán, và nó được phân tán trong pha liên tục PVC để tương tác với PVC, hoạt động như một chất hỗ trợ xử lý để thúc đẩy quá trình dẻo hóa của PVC. Gel hóa, thời gian hóa dẻo ngắn, và các đặc tính gia công tốt. Nhiệt độ tạo hình và thời gian hóa dẻo ít ảnh hưởng đến cường độ va đập dạng khía, và mô đun đàn hồi uốn giảm ít.
Nói chung, lượng sản phẩm PVC cứng được ACR điều chỉnh là 5-7 phần theo khối lượng và có độ bền tác động nhiệt độ phòng tuyệt vời hoặc độ bền tác động nhiệt độ thấp. Bằng chứng thực nghiệm cho thấy ACR có cường độ tác động cao hơn 30% so với CPE. Do đó, hệ thống pha trộn PVC / ACR được sử dụng nhiều nhất có thể trong công thức, và việc sửa đổi với CPE và số lượng ít hơn 8 phần theo khối lượng có xu hướng gây ra độ giòn của ống.
(3) Quá nhiều hoặc quá ít chất ổn định. Vai trò của chất ổn định là ức chế sự phân hủy hoặc phản ứng với hydro clorua được giải phóng và ngăn ngừa sự đổi màu trong quá trình xử lý polyvinyl clorua.
Chất ổn định thay đổi tùy theo loại, nhưng nói chung, sử dụng quá nhiều sẽ làm chậm thời gian hóa dẻo của vật liệu, dẫn đến việc vật liệu ít hóa dẻo hơn tại thời điểm ra khỏi khuôn và không có sự hợp nhất hoàn toàn giữa các phân tử trong công thức. hệ thống. Khiến cấu trúc liên phân tử của nó yếu đi.
Khi lượng quá nhỏ, các chất có phân tử tương đối thấp trong hệ thống công thức có thể bị phân hủy hoặc phân hủy (còn được gọi là quá dẻo), và sự ổn định của cấu trúc liên phân tử của mỗi thành phần có thể bị phá hủy. Do đó, lượng chất ổn định cũng sẽ ảnh hưởng đến độ bền va đập của đường ống. Quá nhiều hoặc quá ít sẽ làm cho độ bền của ống giảm và làm cho đường ống bị giòn.
(4) Lượng chất bôi trơn bên ngoài quá nhiều. Chất bôi trơn bên ngoài ít hòa tan trong nhựa và có thể thúc đẩy sự trượt giữa các hạt nhựa, do đó làm giảm nhiệt ma sát và làm chậm quá trình nóng chảy. Hoạt động này của chất bôi trơn xảy ra sớm trong quá trình xử lý (tức là, gia nhiệt bên ngoài và nhiệt ma sát sinh ra bên trong). Nó là lớn nhất trước khi nhựa được nấu chảy hoàn toàn và nhựa trong quá trình tan chảy sẽ mất các đặc điểm nhận dạng của nó.
Chất bôi trơn bên ngoài được chia thành bôi trơn trước và bôi trơn sau, và vật liệu được bôi trơn quá mức có hình dạng kém trong các điều kiện khác nhau. Nếu chất bôi trơn không được sử dụng đúng cách, nó có thể gây ra vết chảy, năng suất thấp, đục, tác động kém và bề mặt thô ráp. , độ bám dính, độ dẻo kém,… Đặc biệt, khi lượng lớn quá thì độ nén chặt của biên dạng kém, độ dẻo kém, tính chất va đập kém làm cho ống bị giòn.
(5) Trình tự trộn nóng, cài đặt nhiệt độ và thời gian đóng rắn cũng là những yếu tố quyết định đến các đặc tính của mặt cắt. Có nhiều thành phần trong công thức PVC-U. Thứ tự bổ sung cần có lợi cho vai trò của từng chất phụ gia, đồng thời có lợi cho việc tăng tốc độ phân tán và tránh tác dụng hiệp đồng bất lợi. Thứ tự của các chất phụ gia nên giúp cải thiện chất phụ trợ. Tác dụng hiệp đồng của tác nhân vượt qua tác dụng của quá trình khử gam pha, do đó các chất phụ trợ cần được phân tán trong nhựa PVC đi vào hoàn toàn bên trong của nhựa PVC.
Trình tự bổ sung công thức hệ thống ổn định điển hình như sau:
a Khi vận hành tốc độ thấp, thêm nhựa PVC vào nồi trộn nóng;
b Thêm chất ổn định và xà phòng ở 60 ° C khi vận hành tốc độ cao;
c Bổ sung chất bôi trơn bên trong, chất màu, chất điều chỉnh tác động và chất hỗ trợ xử lý ở tốc độ cao khoảng 80 ° C;
d Thêm sáp hoặc chất bôi trơn bên ngoài khác ở tốc độ cao khoảng 100 ° C;
e Thêm chất làm đầy ở 110 ° C trong điều kiện vận hành tốc độ cao;
f xả vật liệu sang thùng trộn lạnh ở tốc độ thấp 110 ° C - 120 ° C để làm mát;
g Khi nhiệt độ giảm xuống khoảng 40 ° C, vật liệu được thải ra ngoài. Thứ tự cho ăn như trên là hợp lý, nhưng trong thực tế sản xuất, theo thiết bị riêng và các điều kiện khác nhau, hầu hết các nhà sản xuất thêm các chất phụ gia khác ngoài nhựa thông. Ngoài ra còn có một canxi cacbonat hoạt hóa nhẹ được thêm vào cùng với thành phần chính và những thứ tương tự.
Điều này đòi hỏi các nhân viên kỹ thuật của công ty phải tự phát triển công nghệ chế biến và trình tự cho ăn theo đặc điểm của công ty.
Nói chung, nhiệt độ trộn nóng là khoảng 120 ° C. Khi nhiệt độ quá thấp, vật liệu không đạt được độ keo tụ và hỗn hợp đồng nhất. Trên nhiệt độ này, một số vật liệu có thể bị phân hủy và bay hơi, và bột hỗn hợp khô có màu vàng. Thời gian trộn thường là 7-10 phút để đạt được độ nén chặt, đồng nhất và hồ hóa từng phần. Hỗn hợp lạnh nói chung là dưới 40 ° C, và thời gian làm lạnh được yêu cầu ngắn. Nếu nhiệt độ cao hơn 40 ° C và tốc độ làm lạnh chậm, hỗn hợp khô đã chuẩn bị sẽ kém hơn so với độ nén thông thường.
Thời gian đóng rắn của hỗn hợp khô thường là 24 giờ. Trên thời gian này, vật liệu dễ bị thấm nước hoặc kết tụ. Dưới thời gian này, cấu trúc giữa các phân tử của vật liệu không ổn định, dẫn đến sự biến động lớn về kích thước bên ngoài và độ dày thành ống trong quá trình đùn. . Nếu các liên kết trên không được tăng cường, chất lượng của sản phẩm ống sẽ bị ảnh hưởng. Trong một số trường hợp, đường ống sẽ trở nên giòn.
