La fragilité du plastique a toujours été un facteur qui entrave les opérations normales de certaines entreprises. La fragilité du tuyau affecte plus ou moins la part de marché et la réputation des utilisateurs de ces entreprises de tuyaux, à la fois en termes d'apparence de la section transversale et d'approbation de l'installation. Elle se reflète pleinement dans les propriétés physiques et mécaniques du produit.
Dans cet article, les raisons de la fragilité des tuyaux en plastique PVC-U seront discutées et analysées à partir de la formulation, du processus de mélange, du processus d'extrusion, du moule et d'autres facteurs externes.
Les principales caractéristiques de fragilité des tuyaux en PVC sont : l'affaissement au moment de la coupe, la rupture à froid.
De nombreuses raisons expliquent les mauvaises propriétés physiques et mécaniques des produits de tuyauterie, principalement les suivantes :
La formule et le processus de mélange sont déraisonnables
(1) Trop de remplissage. Compte tenu des prix actuellement bas sur le marché et de la hausse des prix des matières premières, les fabricants de tuyaux s'efforcent de réduire leurs coûts. Les fabricants de tuyaux réguliers grâce à la combinaison optimisée de formules, sous le principe de ne pas réduire la qualité, réduisent le coût ; Les fabricants réduisent leurs coûts tout en réduisant la qualité des produits. En raison du composant de formulation, le moyen le plus direct et le plus efficace consiste à augmenter la charge. La charge couramment utilisée dans les tuyaux en plastique PVC-U est le carbonate de calcium.
Dans le système de formulation précédent, la majeure partie du calcium est ajoutée, le but est d'augmenter la rigidité et de réduire le coût, mais le calcium lourd est très différent en raison de la forme irrégulière des particules et de la taille relativement grande des particules et de la mauvaise compatibilité. du corps en résine PVC. Faible et le nombre de pièces augmente la couleur et l'apparence du tuyau.
De nos jours, avec le développement de la technologie, la plupart du carbonate de calcium activé ultra-fin et léger, même le carbonate de calcium à l'échelle nanométrique, joue non seulement le rôle d'augmenter la rigidité et le remplissage, mais a également la fonction de modification, mais la quantité de remplissage n'est pas sans limites, la proportion doit être contrôlée. Certains fabricants ajoutent maintenant du carbonate de calcium à 20-50 parties en masse afin de réduire le coût, ce qui réduit considérablement les propriétés physiques et mécaniques du profilé, entraînant une fragilité du tuyau.
(2) Le type et la quantité de modificateur d'impact ajouté. Le modifiant choc est un polymère de haut poids moléculaire capable d'augmenter l'énergie totale de la fissuration du polychlorure de vinyle sous l'action d'une contrainte.
À l'heure actuelle, les principales variétés de modificateurs d'impact pour le chlorure de polyvinyle rigide sont CPE, ACR, MBS, ABS, EVA, etc. Parmi eux, la structure moléculaire des modificateurs CPE, EVA et ACR ne contient pas de doubles liaisons et la résistance aux intempéries est bon. En tant que matériaux de construction extérieurs, ils sont mélangés avec du PVC pour améliorer efficacement la résistance aux chocs, la capacité de traitement et la résistance aux intempéries du PVC dur.
Dans le système de mélange PVC/CPE, la résistance aux chocs augmente avec l'augmentation de la quantité de CPE, montrant une courbe en forme de S. Lorsque la quantité d'addition est inférieure à 8 parties en masse, la résistance aux chocs du système augmente très peu ; la quantité d'addition augmente le plus lorsqu'elle est de 8 à 15 parties en masse ; alors le taux de croissance a tendance à être doux.
Lorsque la quantité de CPE est inférieure à 8 parties en masse, cela ne suffit pas pour former une structure en réseau ; lorsque la quantité de CPE est de 8 à 15 parties en masse, il est dispersé de manière continue et uniforme dans le système de mélange pour former une structure de réseau dans laquelle la séparation de phases n'est pas séparée, de sorte que le mélange est effectué. La résistance aux chocs du système augmente le plus; lorsque la quantité de CPE dépasse 15 parties en masse, une dispersion continue et uniforme ne peut pas être formée, mais certains CPE forment un gel, de sorte qu'il n'y a pas de particules de CPE dispersées appropriées à l'interface des deux phases. Pour absorber l'énergie d'impact, la croissance de la résistance aux chocs a tendance à être lente.
Dans les mélanges PVC/ACR, l'ACR peut améliorer considérablement la résistance aux chocs du mélange. Dans le même temps, les particules "à coque nucléaire" peuvent être uniformément dispersées dans la matrice de PVC. Le PVC est la phase continue, l'ACR est la phase dispersée et il est dispersé dans la phase continue du PVC pour interagir avec le PVC, qui agit comme auxiliaire de traitement pour favoriser la plastification du PVC. Gélification, temps de plastification court et bonnes propriétés de traitement. La température de formage et le temps de plastification ont peu d'effet sur la résistance aux chocs avec entaille, et le module d'élasticité en flexion diminue peu.
Généralement, la quantité de produit en PVC dur modifié par ACR est de 5 à 7 parties en masse et présente une excellente résistance aux chocs à température ambiante ou à basse température. Les preuves expérimentales montrent que l'ACR a une résistance aux chocs 30 % supérieure à celle du CPE. Par conséquent, le système de mélange PVC/ACR est utilisé autant que possible dans la formulation, et la modification avec le CPE et la quantité inférieure à 8 parties en masse ont tendance à provoquer la fragilité du tube.
(3) Trop ou trop peu de stabilisant. Le rôle du stabilisant est d'inhiber la dégradation, ou de réagir avec le chlorure d'hydrogène libéré et d'empêcher la décoloration pendant le traitement du chlorure de polyvinyle.
Les stabilisants varient selon le type, mais en général, trop d'utilisation retarde le temps de plastification du matériau, ce qui entraîne une moindre plastification du matériau au moment de la sortie du moule, et il n'y a pas de fusion complète entre les molécules dans la formulation système. Rend sa structure intermoléculaire faible.
Lorsque la quantité est trop faible, les substances de poids moléculaire relativement bas dans le système de formulation peuvent être dégradées ou décomposées (également appelée sur-plastification), et la stabilité de la structure intermoléculaire de chaque composant peut être détruite. Par conséquent, la quantité de stabilisateur affectera également la résistance aux chocs du tuyau. Trop ou trop peu entraînera une diminution de la résistance du tuyau et rendra le tuyau cassant.
(4) Quantité excessive de lubrifiant externe. Le lubrifiant externe est moins soluble dans la résine et peut favoriser le glissement entre les particules de résine, réduisant ainsi la chaleur de frottement et retardant le processus de fusion. Cette action du lubrifiant est précoce dans le processus de traitement (c'est-à-dire un chauffage externe et une chaleur de friction générée en interne). C'est le plus grand avant que la résine ne soit complètement fondue et la résine dans la masse fondue perd ses caractéristiques d'identification.
Le lubrifiant externe est divisé en pré-lubrification et post-lubrification, et le matériau sur-lubrifié présente une mauvaise forme dans diverses conditions. Si le lubrifiant n'est pas utilisé correctement, il peut provoquer des marques d'écoulement, un faible rendement, une turbidité, un impact médiocre et une surface rugueuse. , adhérence, mauvaise plastification, etc. En particulier, lorsque la quantité est trop importante, la compacité du profil est mauvaise, la plastification est mauvaise et la propriété d'impact est mauvaise, ce qui rend le tube cassant.
(5) La séquence de mélange à chaud, le réglage de la température et le temps de durcissement sont également des facteurs décisifs pour les propriétés du profilé. Il existe de nombreux composants dans la formule du PVC-U. L'ordre d'addition doit être bénéfique pour le rôle de chaque additif, et il est avantageux d'augmenter la vitesse de dispersion et d'éviter l'effet synergique indésirable. L'ordre des additifs devrait aider à améliorer l'auxiliaire. L'effet synergique de l'agent surmonte l'effet d'élimination de gramme de phase, de sorte que les auxiliaires qui doivent être dispersés dans la résine PVC pénètrent complètement à l'intérieur de la résine PVC.
La séquence typique d'addition de la formule du système de stabilisation est la suivante :
a Lors du fonctionnement à basse vitesse, ajoutez de la résine PVC dans le pot de mélange chaud ;
b Ajouter le stabilisant et le savon à 60°C en fonctionnement à grande vitesse ;
c Ajout de lubrifiants internes, de pigments, de modificateurs d'impact et d'auxiliaires de fabrication à grande vitesse autour de 80 °C ;
d Ajouter une cire ou un autre lubrifiant externe à grande vitesse d'environ 100 ° C;
e Ajout de charge à 110 ° C en fonctionnement à grande vitesse ;
f décharger le matériau dans un réservoir de mélange froid à basse vitesse de 110 ° C - 120 ° C pour le refroidissement ;
g Lorsque la température est réduite à environ 40 °C, le matériau est déchargé. L'ordre d'alimentation ci-dessus est raisonnable, mais dans la production réelle, selon son propre équipement et diverses conditions, la plupart des fabricants ajoutent d'autres additifs en plus de la résine. Il y a aussi un carbonate de calcium activé par la lumière ajouté avec l'ingrédient principal et similaire.
Cela nécessite que le personnel technique de l'entreprise développe sa propre technologie de traitement et sa propre séquence d'alimentation en fonction des caractéristiques de l'entreprise.
Généralement, la température de malaxage à chaud est d'environ 120°C. Lorsque la température est trop basse, le matériau n'atteint pas la gélification et le mélange est homogène. Au-dessus de cette température, certains matériaux peuvent se décomposer et se volatiliser, et la poudre mélangée sèche est jaune. Le temps de mélange est généralement de 7 à 10 min pour obtenir un compactage, une homogénéisation et une gélification partielle. L'enrobé à froid est généralement inférieur à 40°C, et le temps de refroidissement doit être court. Si la température est supérieure à 40 ° C et que la vitesse de refroidissement est lente, le mélange sec préparé sera inférieur à la compacité conventionnelle.
Le temps de durcissement du mélange sec est généralement de 24 heures. Au-delà de ce temps, le matériau absorbe facilement l'eau ou s'agglomère. En dessous de ce temps, la structure entre les molécules du matériau n'est pas stable, ce qui entraîne de grandes fluctuations dans les dimensions extérieures et l'épaisseur de paroi du tuyau lors de l'extrusion. . Si les liens ci-dessus ne sont pas renforcés, la qualité des produits de tuyauterie en sera affectée. Dans certains cas, le tuyau deviendra cassant.
