ความเปราะบางของพลาสติกเป็นปัจจัยที่ส่งผลกระทบต่อการดำเนินงานตามปกติของบริษัทบางแห่งมาโดยตลอด ความเปราะบางของท่อส่งผลกระทบต่อส่วนแบ่งการตลาดและชื่อเสียงของผู้ใช้ของบริษัทท่อเหล่านี้ไม่มากก็น้อย ทั้งในแง่ของลักษณะหน้าตัดขวางและการอนุมัติการติดตั้ง สะท้อนให้เห็นอย่างสมบูรณ์ในคุณสมบัติทางกายภาพและทางกลของผลิตภัณฑ์
ในบทความนี้ จะกล่าวถึงสาเหตุของความเปราะบางของท่อพลาสติก PVC-U จากการกำหนดสูตร กระบวนการผสม กระบวนการอัดรีด แม่พิมพ์ และปัจจัยภายนอกอื่นๆ
ลักษณะสำคัญของความเปราะบางของท่อพีวีซีคือ: ยุบในขณะที่ตัด แตกเย็น
มีหลายสาเหตุที่ทำให้คุณสมบัติทางกายภาพและทางกลของผลิตภัณฑ์ท่อไม่ดี โดยส่วนใหญ่มีดังนี้:

สูตรและขั้นตอนการผสมไม่สมเหตุผล

(1) สารตัวเติมมากเกินไป ในมุมมองของราคาตลาดที่ต่ำในปัจจุบันและราคาวัตถุดิบที่สูงขึ้น ผู้ผลิตท่อต่างกังวลกับการลดต้นทุน ผู้ผลิตท่อปกติผ่านการผสมผสานของสูตรที่ดีที่สุดภายใต้สมมติฐานของการไม่ลดคุณภาพลดต้นทุน; ผู้ผลิตกำลังลดต้นทุนในขณะที่ลดคุณภาพของผลิตภัณฑ์ เนื่องจากส่วนประกอบของสูตรผสม วิธีการโดยตรงและมีประสิทธิภาพที่สุดคือการเพิ่มสารตัวเติม สารตัวเติมที่ใช้กันทั่วไปในท่อพลาสติก PVC-U คือแคลเซียมคาร์บอเนต

ในระบบการกำหนดสูตรก่อนหน้านี้ แคลเซียมส่วนใหญ่ถูกเติมเข้าไป มีวัตถุประสงค์เพื่อเพิ่มความแข็งแกร่งและลดต้นทุน แต่แคลเซียมหนักนั้นแตกต่างกันมากเนื่องจากรูปร่างที่ไม่สม่ำเสมอของอนุภาคและขนาดอนุภาคที่ค่อนข้างใหญ่และความเข้ากันได้ไม่ดี ของตัวพีวีซีเรซิน ต่ำและจำนวนชิ้นส่วนเพิ่มสีและลักษณะของท่อ

ทุกวันนี้ ด้วยการพัฒนาเทคโนโลยี แคลเซียมคาร์บอเนตที่เปิดใช้งานได้ละเอียดและเบาส่วนใหญ่ แม้แต่แคลเซียมคาร์บอเนตระดับนาโน ไม่เพียงแต่มีบทบาทในการเพิ่มความแข็งแกร่งและการเติม แต่ยังมีหน้าที่ในการปรับเปลี่ยน แต่ปริมาณการบรรจุ ไม่เป็นอย่างไร้ขอบเขต ควรควบคุมสัดส่วน ผู้ผลิตบางรายเพิ่มแคลเซียมคาร์บอเนตลงในชิ้นส่วน 20-50 ชิ้นโดยมวลเพื่อลดต้นทุน ซึ่งลดคุณสมบัติทางกายภาพและทางกลของโปรไฟล์ลงอย่างมาก ส่งผลให้ท่อเปราะ

(2) เพิ่มประเภทและปริมาณของตัวปรับแต่งผลกระทบ ตัวปรับแรงกระแทกคือพอลิเมอร์ระดับโมเลกุลสูงที่สามารถเพิ่มพลังงานทั้งหมดของการแตกร้าวของพอลิไวนิลคลอไรด์ภายใต้การกระทำของความเครียด

ในปัจจุบัน ตัวดัดแปลงการกระแทกหลักสำหรับโพลิไวนิลคลอไรด์แข็ง ได้แก่ CPE, ACR, MBS, ABS, EVA เป็นต้น โครงสร้างโมเลกุลของตัวดัดแปลง CPE, EVA และ ACR ไม่มีพันธะคู่ และทนต่อสภาพอากาศ ดี. วัสดุก่อสร้างกลางแจ้งจะผสมกับ PVC เพื่อปรับปรุงความทนทานต่อแรงกระแทก ความสามารถในการแปรรูป และความทนทานต่อสภาพอากาศของ PVC แบบแข็ง

ในระบบผสม PVC/CPE กำลังรับแรงกระแทกจะเพิ่มขึ้นตามปริมาณ CPE ที่เพิ่มขึ้น โดยแสดงเส้นโค้งรูปตัว S เมื่อปริมาณการเติมน้อยกว่า 8 ส่วนโดยมวล กำลังรับแรงกระแทกของระบบจะเพิ่มขึ้นน้อยมาก ปริมาณการเติมเพิ่มขึ้นมากที่สุดเมื่อเป็น 8-15 ส่วนโดยมวล จากนั้นอัตราการเติบโตก็มักจะอ่อนโยน

เมื่อปริมาณ CPE น้อยกว่า 8 ส่วนโดยมวล การสร้างโครงสร้างเครือข่ายไม่เพียงพอ เมื่อปริมาณ CPE เท่ากับ 8-15 ส่วนโดยมวล มันจะถูกกระจายอย่างต่อเนื่องและสม่ำเสมอในระบบการผสมเพื่อสร้างโครงสร้างเครือข่ายที่การแยกเฟสไม่ถูกแยกออก เพื่อทำการผสม แรงกระแทกของระบบเพิ่มขึ้นมากที่สุด เมื่อปริมาณ CPE เกิน 15 ส่วนโดยมวล จะไม่สามารถเกิดการกระจายตัวแบบต่อเนื่องและสม่ำเสมอได้ แต่ CPE บางตัวจะสร้างเจล เพื่อไม่ให้มีอนุภาค CPE ที่กระจายตัวที่เหมาะสมที่ส่วนต่อประสานของสองเฟส ในการดูดซับพลังงานกระแทก การเติบโตของแรงกระแทกมักจะช้า

ในการผสม PVC/ACR ACR สามารถปรับปรุงความทนทานต่อแรงกระแทกของส่วนผสมได้อย่างมาก ในเวลาเดียวกัน อนุภาค "เปลือกนิวเคลียร์" สามารถกระจายอย่างสม่ำเสมอในเมทริกซ์พีวีซี พีวีซีเป็นเฟสต่อเนื่อง ACR คือเฟสที่กระจายตัว และกระจายตัวในเฟสต่อเนื่องของพีวีซีเพื่อโต้ตอบกับพีวีซี ซึ่งทำหน้าที่เป็นตัวช่วยในการแปรรูปเพื่อส่งเสริมการทำให้เป็นพลาสติกของพีวีซี การเกิดเจล เวลา plasticizing สั้น และคุณสมบัติการประมวลผลที่ดี อุณหภูมิในการขึ้นรูปและเวลาในการทำให้เป็นพลาสติกมีผลเพียงเล็กน้อยต่อความแข็งแรงของแรงกระแทกที่มีรอยบาก และโมดูลัสยืดหยุ่นของการดัดจะลดลงเพียงเล็กน้อย

โดยทั่วไป ปริมาณของผลิตภัณฑ์พีวีซีแข็งที่ดัดแปลงโดย ACR คือ 5-7 ส่วนโดยมวล และมีแรงกระแทกที่อุณหภูมิห้องที่ดีเยี่ยมหรือแรงกระแทกที่อุณหภูมิต่ำ หลักฐานจากการทดลองแสดงให้เห็นว่า ACR มีแรงกระแทกสูงกว่า CPE ถึง 30% ดังนั้น ระบบผสม PVC/ACR จึงถูกใช้มากที่สุดในสูตร และการดัดแปลงด้วย CPE และปริมาณน้อยกว่า 8 ส่วนโดยมวล มักจะทำให้เกิดความเปราะบางของท่อ

(3) โคลงมากเกินไปหรือน้อยเกินไป หน้าที่ของสารทำให้คงตัวคือยับยั้งการเสื่อมสภาพ หรือทำปฏิกิริยากับไฮโดรเจนคลอไรด์ที่ปล่อยออกมา และเพื่อป้องกันการเปลี่ยนสีระหว่างกระบวนการผลิตโพลีไวนิลคลอไรด์

สารทำให้คงตัวแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับประเภท แต่โดยทั่วไปแล้ว การใช้งานมากเกินไปจะทำให้เวลาการทำให้เป็นพลาสติกของวัสดุล่าช้า ซึ่งส่งผลให้วัสดุเป็นพลาสติกน้อยลงในเวลาที่ออกจากแม่พิมพ์ และไม่มีการหลอมรวมอย่างสมบูรณ์ระหว่างโมเลกุลในสูตร ระบบ. ทำให้โครงสร้างระหว่างโมเลกุลอ่อนแอ

เมื่อปริมาณน้อยเกินไป สารโมเลกุลที่ค่อนข้างต่ำในระบบการผสมสูตรอาจถูกย่อยสลายหรือสลายตัว (เรียกอีกอย่างว่าการทำให้เป็นพลาสติกมากเกินไป) และความคงตัวของโครงสร้างระหว่างโมเลกุลของแต่ละส่วนประกอบอาจถูกทำลาย ดังนั้นปริมาณของสารกันโคลงก็จะส่งผลต่อแรงกระแทกของท่อด้วย มากหรือน้อยเกินไปจะทำให้ความแข็งแรงของท่อลดลงและทำให้ท่อเปราะได้

(4) ปริมาณสารหล่อลื่นภายนอกที่มากเกินไป สารหล่อลื่นภายนอกละลายได้น้อยกว่าในเรซิน และสามารถส่งเสริมการเลื่อนระหว่างอนุภาคเรซิน ซึ่งจะช่วยลดความร้อนจากแรงเสียดทานและทำให้กระบวนการหลอมละลายช้าลง การกระทำของน้ำมันหล่อลื่นนี้อยู่ในช่วงเริ่มต้นของกระบวนการแปรรูป (กล่าวคือ ความร้อนจากภายนอกและความร้อนจากแรงเสียดทานที่เกิดขึ้นภายใน) เป็นเรซินที่ใหญ่ที่สุดก่อนที่เรซินจะหลอมละลายจนหมด และเรซินที่หลอมละลายจะสูญเสียคุณสมบัติในการระบุตัวตน

สารหล่อลื่นภายนอกแบ่งออกเป็นก่อนการหล่อลื่นและหลังการหล่อลื่น และวัสดุที่หล่อลื่นมากเกินไปจะแสดงรูปร่างที่ไม่ดีภายใต้สภาวะต่างๆ หากใช้น้ำมันหล่อลื่นไม่ถูกต้อง อาจทำให้เกิดรอยการไหล ผลผลิตต่ำ ความขุ่น แรงกระแทกต่ำ และพื้นผิวขรุขระ การยึดเกาะ การทำให้เป็นพลาสติกไม่ดี ฯลฯ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เมื่อปริมาณมากเกินไป ความแน่นของโปรไฟล์ไม่ดี การทำให้เป็นพลาสติกไม่ดี และคุณสมบัติการกระแทกไม่ดี ทำให้ท่อเปราะ

(5) ลำดับการผสมร้อน การตั้งค่าอุณหภูมิ และเวลาในการบ่มเป็นปัจจัยชี้ขาดคุณสมบัติของโปรไฟล์ มีส่วนประกอบหลายอย่างในสูตร PVC-U ลำดับของการเติมควรเป็นประโยชน์ต่อบทบาทของสารเติมแต่งแต่ละชนิด และเป็นประโยชน์ในการเพิ่มความเร็วในการกระจายตัว และหลีกเลี่ยงผลเสริมฤทธิ์กันที่ไม่พึงประสงค์ ลำดับของสารเติมแต่งควรช่วยปรับปรุงสารช่วย ผลเสริมฤทธิ์กันของสารจะเอาชนะผลของการกำจัดเฟสกรัม เพื่อให้สารช่วยที่ควรกระจายตัวในพีวีซีเรซินเข้าสู่ภายในของเรซินพีวีซีอย่างเต็มที่

ลำดับการเพิ่มสูตรของระบบทำให้เสถียรทั่วไปมีดังนี้:
a เมื่อทำงานด้วยความเร็วต่ำ ให้เติมพีวีซีเรซินลงในหม้อผสมร้อน
ข เพิ่มสารกันบูดและสบู่ที่อุณหภูมิ 60 ° C ภายใต้การทำงานด้วยความเร็วสูง
c เติมสารหล่อลื่นภายใน เม็ดสี สารปรับการกระแทก และอุปกรณ์ช่วยในการแปรรูปที่ความเร็วสูงประมาณ 80 °C;
d เพิ่มขี้ผึ้งหรือสารหล่อลื่นภายนอกอื่น ๆ ที่ความเร็วสูงประมาณ 100 ° C;
e การเติมสารตัวเติมที่อุณหภูมิ 110 ° C ภายใต้การทำงานที่ความเร็วสูง
ฉ ปล่อยวัสดุไปยังถังผสมเย็นที่ความเร็วต่ำ 110 ° C - 120 ° C เพื่อระบายความร้อน
g เมื่ออุณหภูมิลดลงเหลือประมาณ 40 °C วัสดุจะถูกระบายออก ลำดับของการให้อาหารข้างต้นมีความสมเหตุสมผล แต่ในการผลิตจริง ตามอุปกรณ์ของตนเองและเงื่อนไขต่างๆ ผู้ผลิตส่วนใหญ่เพิ่มสารเติมแต่งอื่นๆ นอกเหนือจากเรซิน นอกจากนี้ยังมีแคลเซียมคาร์บอเนตที่กระตุ้นแสงที่เติมร่วมกับส่วนผสมหลักและอื่นๆ ในทำนองเดียวกัน

สิ่งนี้ต้องการให้บุคลากรด้านเทคนิคของบริษัทพัฒนาเทคโนโลยีการประมวลผลและลำดับการป้อนของตนเองตามลักษณะของบริษัท

โดยทั่วไป อุณหภูมิในการผสมร้อนจะอยู่ที่ประมาณ 120 ° C เมื่ออุณหภูมิต่ำเกินไป วัสดุจะไม่เกิดเจลและส่วนผสมจะสม่ำเสมอ เหนืออุณหภูมินี้ วัสดุบางชนิดอาจสลายตัวและระเหยได้ และผงผสมแห้งจะมีสีเหลือง เวลาในการผสมโดยทั่วไปคือ 7-10 นาทีเพื่อให้เกิดการบดอัด การทำให้เป็นเนื้อเดียวกัน และทำให้เกิดเจลบางส่วน ส่วนผสมเย็นโดยทั่วไปจะต่ำกว่า 40 ° C และเวลาในการทำความเย็นจะต้องสั้น หากอุณหภูมิสูงกว่า 40 ° C และอัตราการทำความเย็นช้า ส่วนผสมแบบแห้งที่เตรียมไว้จะด้อยกว่าความกะทัดรัดทั่วไป

เวลาในการบ่มของส่วนผสมแบบแห้งโดยทั่วไปคือ 24 ชั่วโมง เหนือเวลานี้ วัสดุดูดซับน้ำหรือจับเป็นก้อนได้ง่าย ด้านล่างเวลานี้ โครงสร้างระหว่างโมเลกุลของวัสดุไม่เสถียร ส่งผลให้เกิดความผันผวนอย่างมากในขนาดภายนอกและความหนาของผนังของท่อในระหว่างการอัดรีด . หากการเชื่อมโยงข้างต้นไม่แข็งแรง คุณภาพของผลิตภัณฑ์ท่อจะได้รับผลกระทบ ในบางกรณีท่อจะเปราะ.