プラスチックのもろさは、常に一部の企業の正常な運営を妨げる要因となってきました。パイプの脆さは、断面の外観や設置承認の観点から、これらのパイプ会社の市場シェアや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ます。
この記事では、PVC-U プラスチック パイプが脆くなる理由を、配合、混合プロセス、押出プロセス、金型、その他の外部要因から考察および分析します。
PVC パイプが脆くなる主な特徴は次のとおりです。 ブランキング時の冷間パンチング時の亀裂や破断。
パイプ製品の物理的および機械的特性が劣る原因は数多くありますが、主に次のとおりです。
無理な配合と混合工程
(1) フィラーが多すぎる。 現在の市場価格の低迷と原材料価格の高騰を考慮して、パイプメーカーはコスト削減に全力を注いでいます。通常のパイプメーカーは、配合の組み合わせを最適化することで、品質を低下させることなくコストを削減します。一部のメーカーは、コストを削減する一方で製品の品質を低下させています。配合の組成により、最も直接的かつ効果的な方法は充填剤を添加することです。 PVC-U プラスチック パイプに一般的に使用される充填剤は炭酸カルシウムです。
以前の配合システムでは、そのほとんどに重カルシウムが充填されており、その目的は剛性の向上とコスト削減でした。しかし、重カルシウムは粒子形状が不規則で粒径が比較的粗いため、塩ビ樹脂本体との相溶性が悪く、添加量が非常に多くなります。少なく、枚数が多くなるとパイプの色や見た目に影響が出ます。
現在、技術の発展により、超微細軽量活性炭酸カルシウム、さらにはナノスケールの炭酸カルシウムが使用されることが多くなり、剛性と充填性を高めるだけでなく、改質の役割も果たします。 、ただし、その充填量は無限ではないため、その割合を制御する必要があります。現在、一部のメーカーはコストを削減するために炭酸カルシウムを 20 ～ 50 質量部添加していますが、これによりプロファイルの物理的および機械的特性が大幅に低下し、チューブが脆くなる原因となります。
(2) 添加される耐衝撃性改良剤の種類と量。 耐衝撃性改良剤は、応力下での PVC 破壊の総エネルギーを増加させることができる高分子ポリマーです。
現在、硬質PVC用耐衝撃性改良剤の主な種類は、CPE、ACR、MBS、ABS、EVAなどです。 CPE、EVA、ACR改質剤の分子構造は二重結合を含まず、耐候性に優れ屋外建材として適しています。PVCとブレンドすることにより、硬質PVCの耐衝撃性、加工性、耐候性を効果的に向上させます。
PVC/CPE ブレンド系では、CPE 量の増加とともに衝撃強度が増加し、S 字カーブを示します。 添加量が８質量部未満では系の衝撃強度の増加がほとんどなく、８質量部未満では系の衝撃強度の増加がほとんどない。添加量が８〜１５質量部の場合に増加率が最も大きくなる。その後は増加率は横ばい傾向となる。
ＣＰＥの配合量が８質量部未満であると、ネットワーク構造を形成するのに十分ではなく、好ましくない。 CPEの量が8〜15質量部の場合、混合系内で連続的かつ均一に分散して相分離ネットワーク構造を形成し、混合系の衝撃強度が最も増加します。 CPEの量が15質量部を超えると、連続的で均一な分散が形成できず、CPEの一部がゲルを形成し、二相界面で分散に適したCPE粒子が存在しなくなり、衝撃エネルギーを吸収するため, そのため、衝撃強度の伸びが遅くなる傾向があります。
PVC/ACR ブレンド系では、ACR によりブレンド系の耐衝撃性が大幅に向上します。 同時に、「コアシェル」粒子を PVC マトリックス中に均一に分散させることができます。 PVC は連続相、ACR は分散相です。 PVCの連続相中に分散し、PVCと相互作用し、PVCの可塑化と可塑化を促進する加工助剤として機能します。ゲル化があり、可塑化時間が短く、加工性能が良好です。成形温度や可塑化時間はノッチ衝撃強度にほとんど影響を与えず、曲げ弾性率の低下も小さい。
通常の配合量は５〜７質量部である。 ACR変性された硬質PVC製品は、優れた室温衝撃強度または低温衝撃強度を備えています。ただし、ACRの衝撃強度はCPEに比べて約30%高いことが実験により証明されています。したがって、配合には可能な限り PVC/ACR ブレンド系を使用する必要があります。 ＣＰＥで変性した場合、その量が８質量部未満であると、パイプが脆くなることが多い。
(3) 安定剤が多すぎる、または少なすぎる。 安定剤の役割は、ポリ塩化ビニルの劣化を抑制したり、放出された塩化水素と反応して、加工中の変色を防ぐことです。
安定剤の量は種類によって異なりますが、一般に、添加量が多すぎると材料の可塑化時間が遅くなり、材料が金型にエクスポートされるときに可塑化されず、配合系内の分子が分解されなくなります。完全に融合した。分子間構造が弱くなります。
添加量が少なすぎると、配合系中の比較的低分子量の分解や分解（過可塑化とも言えます）が起こり、各成分の分子間構造の安定性が損なわれます。 したがって、スタビライザーの量もパイプの衝撃強度に影響します。多すぎても少なすぎてもパイプの強度が低下し、パイプが脆くなる原因となります。
(4) 外部潤滑剤の量が多すぎる。 外部潤滑剤は樹脂との相溶性が低いため、樹脂粒子間の滑りを促進し、摩擦熱を低減し、溶融プロセスを遅らせることができます。この潤滑剤の効果は、加工プロセスの初期段階（つまり、樹脂が完全に溶融し、溶融中の樹脂が識別特性を失う前）の外部加熱効果と内部で発生する摩擦熱）が最も大きくなります。
外部潤滑剤は前潤滑と後潤滑に分けられます。 。過剰な潤滑が行われた材料は、さまざまな条件下で外観が低下します。潤滑剤の量を誤ると、フローマーク、出力低下、濁り、衝撃不良、表面荒れの原因となります。 、接着性、可塑化不良など。特に 量が多すぎると、緻密性が低下し、プロファイルの可塑化が不十分になり、その結果、パイプの衝撃性能が低下し、脆くなります。 .
(5) 熱間混合の供給順序、温度設定、および硬化時間も、プロファイルの性能に決定的な要素を持ちます。 PVC-U の配合には多くのコンポーネントが含まれています。選択した添加順序は、望ましくない相乗効果を回避しながら、各添加剤の効果を促進し、分散速度を高めるものでなければなりません。 添加剤の添加順序は、助剤の添加量を増やすのに役立ちます。 効果。 エージェントの相補的な効果が、相互排除と排除の影響を克服します。 , これにより、塩ビ樹脂中に分散すべき添加剤が塩ビ樹脂の内部までしっかりと入り込むことができます。
典型的な安定したシステム式の供給シーケンスは次のとおりです。
いつ 低速で運転し、熱い混合ポットに PVC 樹脂を加えます。
b 60℃での高速運転下で安定剤と石鹸を添加します。
c 高速運転下では約 80°C で内部潤滑剤、顔料、耐衝撃性改良剤、加工助剤を添加します。
d ワックスなどの外部潤滑剤を約 100°C で高速で追加します。
e 110℃の高速運転下でフィラーを添加します。
f 材料を冷たい混合タンクに排出し、110℃～120℃の低速で冷却します。
g 材料温度が約40℃に下がるまで冷却混合し、その後排出します。上記の供給シーケンスはより合理的ですが、実際の生産では、各自の設備やさまざまな条件によっても異なります。ほとんどのメーカーは、樹脂と一緒に他の添加剤を加えています。主成分とともに軽活性炭酸カルシウムなども配合されています。
このため、企業の技術担当者は、企業の特性に応じて適切な加工技術と供給順序を工夫する必要があります。
一般に、加熱混合温度は約 120°C です。温度が低すぎると材料がゲル化せず、均一に混合されません。この温度を超えると、一部の材料が分解および揮発する可能性があり、乾燥混合粉末は黄色に変わります。 材料が圧縮、均質化、部分的にゲル化するまでの混合時間は、通常 7 ～ 10 分です。コールドミックスは通常40℃以下であり、冷却時間は短くする必要があります。温度が 40°C を超え、冷却速度が遅い場合、調製された乾燥混合物の密度は従来のものより低くなります。
ドライブレンドの熟成時間は通常 24 時間です。これより長いと吸水や凝集が起こりやすくなります。この時間未満であると、材料間の分子構造が安定せず、押出成形時のパイプの形状や肉厚の変動が大きくなります。 。 上記の結合が強化されていない場合、パイプ製品の品質に影響を及ぼし、場合によってはパイプが脆化する可能性があります。
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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