プラスチックのもろさは、常に一部の企業の通常の運用を悩ませている要因でした。パイプのもろさは、断面の外観と設置の承認に関して、これらのパイプ会社の市場シェアとユーザーの評判に多かれ少なかれ影響を与えています。パイプの脆性は基本的に製品の物理的および機械的特性に完全に反映されています。

この記事では、配合、混合プロセス、押出成形プロセス、金型、およびその他の外部要因から、PVC-Uプラスチックパイプの脆性の理由について説明および分析します。

もろくなるPVCパイプの主な特徴は次のとおりです。 ブランキング中のコールドパンチング中の亀裂と破裂。

パイプ製品の物理的および機械的特性が悪い理由は、主に次のように多くあります。

不合理な押し出しプロセス

（1）材料の過度または不十分な可塑化 . これは、プロセス温度設定と供給比率に関連しています。温度を高く設定しすぎると、材料が過剰に可塑化され、低分子量の成分の一部が分解して揮発します。温度が低すぎると、コンポーネントに分子が含まれなくなります。完全に融合しているため、分子構造は強くありません。 供給比率が大きすぎると、材料の加熱領域とせん断が増加し、圧力が増加し、過可塑化を引き起こしやすくなります。供給比率が小さすぎると、材料の加熱領域とせん断が減少し、可塑化が不十分になります。 可塑化が過剰または不足すると、パイプの切断や欠けが発生します。

（2）ヘッド圧力が不十分 は、一方では金型設計（これについては以下で別途説明します）に関連し、他方では送り比と温度設定に関連します。圧力が不十分な場合、材料の密度が低くなり、組織が緩くなります。チューブの材料が脆い場合は、計量送り速度と押出スクリュー速度を調整して、ヘッド圧力を25Mpaから35Mpaに制御する必要があります。

（3）製品中の低分子成分が排出されない . 製品に低分子成分を生成するには、一般的に2つの方法があります。 1つは熱混合中に生成され、熱混合中に除湿および排気システムを介して排出できます。 2つ目は、押出成形品が加熱および加圧されたときに生成される残りの水と塩化水素ガスの一部です。 これは通常、メインエンジンの排気セクションの強制排気システムを介して強制的に排気されます。真空度は一般的に-0.05Mpaから0.08Mpaの間です。開封していない、または低すぎると、低分子成分が製品に残り、パイプの機械的特性が低下します。 。

（4）ねじトルクが低すぎる 。スクリュートルクは、応力下の反力機械の値です。プロセス温度の設定値と送り比は、スクリュートルク値に直接反映されます。スクリュートルクが低すぎると、低温または送り比がある程度小さいため、押出度で材料を完全に可塑化できず、パイプの機械的特性も低下します。 さまざまな押出装置とダイに応じて、スクリュートルクは通常、要件を満たすために60％〜85％の範囲で制御されます。

（5）牽引速度が押し出し速度と一致しない . 運搬速度が速すぎるとパイプの機械的特性が薄くなり、運搬速度が遅すぎるとパイプに対する抵抗が高くなり、製品が高伸縮状態になり、パイプの機械的特性にも影響を及ぼします。パイプ。

不合理な金型設計

（1）ダイの断面設計、特に内部リブの配置と境界面の角度の処理が不合理です。 . これにより、応力集中が発生します。 設計を改善し、インターフェースの直角と鋭角を排除する必要があります。

（2）ダイ圧不足 . ダイの圧力は、ダイの圧縮比、特にダイの直線部分の長さによって直接決定されます。 ダイの圧縮比が小さすぎたり、直線部分が短すぎたりすると、製品の密度が低くなり、物性に影響を及ぼします。 ダイヘッドの圧力を変更すると、一方でダイの直線部分の長さを変更することで流動抵抗を調整できます。一方、ダイの設計段階で押出圧力を変更するためにさまざまな圧縮比を選択できますが、ダイの圧縮比には注意が必要です。押出機のスクリューの圧縮比は互換性があります。溶融圧力は、式を変更し、押出プロセスパラメータを調整し、多孔質プレートを追加することによっても変更できます。

（3） にとって によって引き起こされるパフォーマンスの低下 迂回リブの合流が不十分 、リブと外面の長さ、リブの長さとリブの合流点を適切に増やすか、圧縮比を上げる必要があります。

（4）ダイが均一に排出されないため、パイプの肉厚や密度に一貫性がありません。 これはまた、パイプの両側の機械的特性の違いを引き起こしました。私たちの実験では、一方の側を適格としてコールドパンチし、もう一方の側が失敗することがありました。これは、この点を証明したものです。 薄肉などの非標準パイプについては、ここでは詳しく説明しません。

（5）成形金型の冷却速度。 多くの場合、冷却水の温度は十分な注目を集めていません。冷却水の役割は、使用目的を達成するために、伸長した高分子鎖を適時に冷却および成形することです。 ゆっくりと冷却すると、分子鎖が伸びるのに十分な時間が与えられ、成形に役立ちます。 急冷では、水温と押出管の温度差が大きすぎて、急冷しても製品の低温性能が向上しません。

高分子物理学の説明から、PVC高分子鎖は温度と外力の作用下でカールして伸びる過程を経ます。温度と外力が引き抜かれると、高分子鎖は時間内に自由状態に戻らず、ガラス状態になります。無秩序な配置は、巨視的製品の低温衝撃性能を低くします。

プラスチック加工技術の観点から、塩ビ管の押出し後、温度と外力を取り除いた後、応力緩和が発生すると説明されています。 適切な冷却水温度がこのプロセスに役立ちます。 冷却水の温度が低すぎると、製品のストレスを解消する時間がなく、製品の性能が低下します。 そのため、パイプ冷却は徐冷方式を採用しており、成形品の反り、曲げ、収縮を防ぎ、内部応力による製品の衝撃強度の低下を防ぐことができます。 一般的に、水温は20℃に制御されます。

急冷せずにパリソンを柔らかく冷却するために、冷却サイジングスリーブに接続された水道管をサイジングの背面に接続し、サイジングスリーブを流れる水はパリソンの移動方向と反対になり、サイジングから排出されます。スリーブ . これにより、水温が低すぎる、過度の内部応力、パイプの脆化、およびプロファイルの耐衝撃性の低下により、パリソンが急速に冷却されることはありません。 フィラーの追加または削減、およびフィラーの追加は、その柔軟性指数に直接影響します。 フィラーが多すぎると、パイプのコールドフラッシングは基準を満たしません。

フィラーが小さすぎると、パイプの寸法変化率が大きくなります。 同様に、柔軟性指数を増減するには、耐衝撃性改良剤または加工助剤を増減する必要があり、加工助剤の増減は剛性指数に直接影響します。

加工助剤が多すぎると、パイプの剛性指数が低下します。加工助剤が少なすぎると、プロファイルの剛性指数が高くなります 。式では、この2つは矛盾しており、相互に制限する要素が統一されています。柔軟性指数を維持しながら、原則なしにフィラーを増やすことは不合理です。 したがって、剛性と柔軟性のバランスをとるために、配合システムで最適な結合点を決定する必要があります。

パイプの剛性と柔軟性指数に対する押出プロセスの影響

押出温度の設定は、材料の可塑化の程度に影響を与える要因の1つです。過剰に可塑化された材料中の低分子ポリマーは分解および揮発し、分子間構造変化を引き起こし、剛性指数を増加させ、柔軟性指数を減少させます。 材料の可塑化が不十分であり、材料内の各成分の分子の融合が不十分であると、剛性指数が低下すると同時に、柔軟性指数を完全に表示できなくなります。

スクリュートルクと押出圧力はプロファイルの剛性指数に正比例し、トルクと圧力の増加とともに増加します。

柔軟性指数はそれに反比例し、トルクと圧力の増加とともに減少します。 追加する必要があるのは、押し出しを開始したばかりのときに、個々のプロファイルに亀裂現象がないことが誤って判明したことですが、内側のリブにわずかな気泡があることがわかりました。これは別の新しい問題です。

この記事はインターネットからのものであり、学習とコミュニケーションのみを目的としており、商業目的ではありません。

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