Die Sprödigkeit von Kunststoff war schon immer ein Faktor, der den normalen Betrieb einiger Unternehmen beeinträchtigte. Die Sprödigkeit des Rohrs wirkt sich mehr oder weniger auf den Marktanteil und den Ruf der Benutzer dieser Rohrhersteller aus, sowohl in Bezug auf das Aussehen des Querschnitts als auch auf die Installationszulassung. Es spiegelt sich vollständig in den physikalischen und mechanischen Eigenschaften des Produkts wider.
In diesem Artikel werden die Gründe für die Sprödigkeit von PVC-U-Kunststoffrohren diskutiert und analysiert, die sich aus der Formulierung, dem Mischprozess, dem Extrusionsprozess, der Form und anderen externen Faktoren ergeben.
Die Hauptmerkmale der Sprödigkeit von PVC-Rohren sind: Zusammenbruch beim Schneiden, Kaltbruch.
Es gibt viele Gründe für die schlechten physikalischen und mechanischen Eigenschaften von Rohrprodukten, hauptsächlich wie folgt:

Unzumutbarer Extrusionsprozess

(1) Das Material ist zu plastifiziert oder unzureichend. Dies hängt mit der Einstellung der Prozesstemperatur und dem Zufuhrverhältnis zusammen. Wird die Temperatur zu hoch eingestellt, wird das Material überplastifiziert. Einige der Komponenten mit niedrigerem Molekulargewicht zersetzen und verflüchtigen sich. Wenn die Temperatur zu niedrig ist, befinden sich keine Moleküle zwischen den Komponenten. Vollständig verschmolzen, ist die Molekularstruktur nicht stark. Das Zufuhrverhältnis ist jedoch zu groß, was dazu führt, dass die erhitzte Fläche und die Scherung des Materials zunehmen, und der Druck steigt, was leicht zu einer Überplastifizierung führen kann; Wenn das Zufuhrverhältnis zu klein ist, nehmen die erwärmte Fläche und die Scherung des Materials ab, was zu einer geringeren Plastifizierung führt. Unabhängig davon, ob es sich um eine Überplastifizierung oder eine Unterplastifizierung handelt, führt dies zum Schneiden und Absplittern des Rohrs.

(2) Ungenügender Druck auf den Maschinenkopf, der einerseits mit der Formkonstruktion zusammenhängt (dies wird unten separat beschrieben), andererseits mit dem Vorschubverhältnis und der Temperatureinstellung zusammenhängt. Wenn der Druck unzureichend ist, ist die Kompaktheit des Materials schlecht, was zu lockerem Gewebe führt. Das Rohrmaterial ist spröde. Zu diesem Zeitpunkt sollten die Dosiervorschubgeschwindigkeit und die Extrusionsschneckengeschwindigkeit angepasst werden, um den Kopfdruck zwischen 25 MPa und 35 MPa zu steuern.

(3) Die niedermolekularen Bestandteile im Produkt werden nicht ausgetragen. Es gibt im Allgemeinen zwei Möglichkeiten, Komponenten mit niedrigem Molekulargewicht in einem Produkt zu erzeugen, eine, die während des Heißmischens erzeugt wird, die während des Heißmischens durch ein Entfeuchtungs- und Abgassystem ausgetragen werden kann. Das zweite ist teilweise restliches und extrudiertes Wasser und Chlorwasserstoffgas, das beim Erhitzen erzeugt wird. Dies ist im Allgemeinen eine erzwungene Entladung durch das Zwangsauslasssystem des Auslassabschnitts des Hauptmotors. Das Vakuum liegt im Allgemeinen zwischen -0,05 MPa und 0,08 MPa. Wenn es nicht offen oder zu niedrig ist, verbleiben niedermolekulare Komponenten im Produkt, was zu einer Verschlechterung der mechanischen Eigenschaften des Rohrs führt.

(4) Das Schneckendrehmoment ist zu niedrig, das Drehmoment der Schnecke ist der Wert der Reaktionsmaschine im Kraftzustand, die Prozesstemperatur ist eingestellt und das Zufuhrverhältnis spiegelt sich direkt im Schneckendrehmomentwert wider. Zu niedrig spiegelt teilweise die niedrige Temperatur oder ein kleines Zufuhrverhältnis wider, so dass das Material im Extrusionsgrad nicht vollständig plastifiziert wird, was auch die mechanischen Eigenschaften des Rohrs verringert. Je nach Extrusionsausrüstung und Formen liegt das Schraubendrehmoment im Allgemeinen zwischen 60% und 85%, um die Anforderungen zu erfüllen.

(5) Die Zuggeschwindigkeit stimmt nicht mit der Extrusionsgeschwindigkeit überein. Wenn die Ziehgeschwindigkeit zu hoch ist, werden die mechanischen Eigenschaften der Rohrwand reduziert und die Ziehgeschwindigkeit wird zu langsam. Der Widerstand des Rohrs ist hoch und das Produkt befindet sich in einem hochfesten Zustand, was sich auch auf die mechanischen Eigenschaften des Rohrs auswirkt.

Unzumutbare Formgestaltung

(1) Das Design des Düsenabschnitts ist unangemessen, insbesondere die Verteilung der inneren Rippen und die Behandlung des Schnittstellenwinkels. Dies führt zu einer Stresskonzentration. Es besteht die Notwendigkeit, das Design zu verbessern und die rechten und spitzen Winkel an der Schnittstelle zu eliminieren.

(2) Der Düsendruck ist unzureichend. Der Druck an der Matrize wird direkt durch das Kompressionsverhältnis der Form bestimmt, insbesondere durch die Länge des geraden Abschnitts der Form. Wenn das Kompressionsverhältnis der Düse zu klein oder der gerade Abschnitt zu kurz ist, wird das Produkt nicht dicht und beeinträchtigt die physikalischen Eigenschaften. Einerseits kann durch die Änderung des Düsendrucks der Strömungswiderstand durch Veränderung der Länge des flachen Abschnitts der Düse eingestellt werden; Andererseits können unterschiedliche Kompressionsverhältnisse gewählt werden, um den Extrusionsdruck während der Formkonstruktionsphase zu ändern, aber es muss beachtet werden, dass das Kompressionsverhältnis des Kopfes Das Kompressionsverhältnis der Extruderschnecke angepasst werden sollte; Es ist auch möglich, die Extrusionsprozessparameter zu ändern und die Lochplatte zu erhöhen, um den Schmelzedruck zu ändern.

(3) Für die Leistungsverschlechterung, die durch die schlechte Konvergenz der Nebenschlussrippen verursacht wird, sollte die Länge der Rippen und der Außenfläche, der Rippen und der Rippen am Zusammenfluss angemessen erhöht werden, oder das Kompressionsverhältnis sollte erhöht werden, um das Problem zu lösen.

(4) Der Düsenaustrag ist ungleichmäßig, was zu einer ungleichmäßigen Wanddicke des Rohrs oder einer ungleichmäßigen Kompaktheit führt. Dies verursachte auch einen Unterschied in den mechanischen Eigenschaften zwischen den beiden Seiten des Rohrs. Wir haben den Test manchmal nicht bestanden, während wir kalt geschlagen wurden, was dies nur bewies. Zu nicht standardmäßigen Rohren wie dünnen Wänden werden wir hier nicht mehr sagen.

(5) Die Kühlgeschwindigkeit des Kalibrierwerkzeugs. Die Kühlwassertemperatur erregt oft nicht genügend Aufmerksamkeit. Die Funktion des Kühlwassers besteht darin, die durch das Rohr gespannte große Molekülkette rechtzeitig zu kühlen und zu formen, um den Verwendungszweck zu erreichen. Durch langsames Abkühlen kann sich die Molekülkette ausreichend lange dehnen, um die Formgebung zu erleichtern. Das schnelle Abkühlen, der Temperaturunterschied zwischen der Wassertemperatur und dem extrudierten Rohrrohling ist zu groß, und das Produkt wird abgeschreckt, was der Verbesserung der Niedertemperaturleistung des Produkts nicht förderlich ist.

Aus der Erklärung der Polymerphysik geht hervor, dass die PVC-Makromolekülkette unter der Einwirkung von Temperatur und äußerer Kraft einem Kräusel- und Dehnungsprozess unterzogen wird. Wenn die Temperatur und die äußere Kraft zurückgenommen werden, erholt sich die makromolekulare Kette nicht rechtzeitig in einen freien Zustand und befindet sich in einem Glaszustand. Ungeordnete und ungeordnete Anordnung, was zu einer Schlagfestigkeit makroskopischer Produkte bei niedriger Temperatur führt.

Aus der Kunststoffverarbeitungstechnologie, um das PVC-Rohr nach der Extrusion zu erklären, hat das Produkt nach dem Entfernen der Temperatur und der äußeren Kraft einen Spannungsrelaxationsprozess. Eine geeignete Kühlwassertemperatur ist für diesen Prozess günstig. Wenn die Temperatur des Kühlwassers zu niedrig ist, wird die Spannung im Produkt nicht beseitigt, was zu einer Abnahme der Leistung des Produkts führt. Daher wendet das Rohrkühlen ein langsames Kühlverfahren an und kann das Verziehen, Biegen und Schrumpfen des geformten Produkts verhindern und kann verhindern, dass die Schlagfestigkeit des Produkts aufgrund der inneren Spannung verringert wird. Generell wird die Wassertemperatur auf 20 °C geregelt.

Um den Vorformling ohne Abschreckung schonend zu kühlen, wird die mit der Kühlkalibrierhülse verbundene Wasserleitung am hinteren Teil der Formgebung angeschlossen, so dass die Strömungsrichtung des Wassers in der Kalibrierhülse der Bewegungsrichtung des Vorformlings entgegengerichtet ist und wird von der Vorderseite der Kalibrierhülse abgegeben. Dadurch kommt es nicht zum Abschrecken des Vorformlings und zu übermäßigen Eigenspannungen durch die niedrige Wassertemperatur, wodurch das Rohr spröde wird und die Schlagfestigkeit des Profils abnimmt. Das Hinzufügen oder Reduzieren von Füllstoffen bei gleichzeitiger Erhöhung des Füllstoffs wirkt sich direkt auf seine Flexibilität aus. Wenn zu viel Füllstoff vorhanden ist, wird das Rohr kaltgeblasen und entspricht nicht der Norm.

Wenn der Füllstoff zu klein ist, hat das Rohr eine große Dimensionsänderungsrate. Dasselbe gilt, um den Flexibilitätsindex zu erhöhen oder zu verringern, und es ist notwendig, den Schlagmodifikator oder das Verarbeitungshilfsmittel zu erhöhen oder zu verringern, und das Erhöhen oder Verringern des Verarbeitungshilfsmittels wirkt sich direkt auf den Steifigkeitsindex aus.

Wenn das Verarbeitungshilfsmittel zu viel ist, nimmt der Steifigkeitsindex des Rohrs ab; ist das Verarbeitungshilfsmittel zu klein, erhöht sich der Steifigkeitsindex des Profils. In der Formulierung sind die beiden ein widersprüchlicher und einheitlicher gegenseitiger Zwangsfaktor, aber es kann nicht gesagt werden, dass der Steifigkeitsindex erhöht wird. Es ist unvernünftig, den Flexibilitätsindex beizubehalten, um den Füllstoff zu erhöhen, während das Verarbeitungshilfsmittel ohne irgendein Prinzip erhöht wird. Daher sollte im Formulierungssystem ein optimaler Kombinationspunkt ermittelt werden, um ein Gleichgewicht zwischen Steifigkeit und Flexibilität zu erreichen.

Auswirkung des Extrusionsprozesses auf die Rohrsteifigkeit und den Flexibilitätsindex

Die Einstellung der Extrusionstemperatur ist einer der Faktoren, die den Plastifizierungsgrad des Materials beeinflussen. Das Polymer mit niedrigem Molekulargewicht in dem überplastifizierten Material zersetzt und verflüchtigt sich, was bewirkt, dass die Änderung der intermolekularen Struktur den Steifigkeitsindex erhöht und den Flexibilitätsindex verringert. Eine unzureichende Plastifizierung des Materials, das Fehlen einer ausreichenden Verschmelzung zwischen den Molekülen der Komponenten im Material verringert den Steifigkeitsindex und der Flexibilitätsindex wird nicht vollständig nachgewiesen.

Das Schraubendrehmoment und der Extrusionsdruck sind proportional zur Steifigkeit des Profils und steigen mit steigendem Drehmoment und Druck.

Der Flexibilitätsindex ist umgekehrt proportional dazu und nimmt mit zunehmendem Drehmoment und Druck ab. Was hinzugefügt werden muss, ist, dass, wenn die Maschine gerade gestartet wird, festgestellt wird, dass die einzelnen Profile nicht zusammengefallen sind, aber es wird festgestellt, dass die inneren Rippen leichte Blasen aufweisen, was ein neues Problem darstellt.