Die Sprödigkeit von Kunststoffen war schon immer ein Faktor, der den normalen Betrieb mancher Unternehmen beeinträchtigt. Die Sprödigkeit des Rohrs beeinflusst mehr oder weniger den Marktanteil und den Ruf dieser Rohrhersteller bei den Anwendern, sowohl im Hinblick auf das Erscheinungsbild des Querschnitts als auch auf die Installationsgenehmigung. Dies 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 anhand der Formulierung, des Mischprozesses, des Extrusionsprozesses, der Form und anderer externer Faktoren diskutiert und analysiert.
Die Hauptmerkmale der Sprödigkeit von PVC-Rohren sind: Kollaps beim Schneiden, Kaltbruch.
Es gibt viele Gründe für die schlechten physikalischen und mechanischen Eigenschaften von Rohrprodukten, hauptsächlich folgende:
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, kommt es zu einer Überplastifizierung des Materials. Einige der Komponenten mit niedrigerem Molekulargewicht zersetzen sich und verflüchtigen sich. Wenn die Temperatur zu niedrig ist, befinden sich keine Moleküle zwischen den Komponenten. Vollständig verschmolzen ist die Molekülstruktur nicht stark. Allerdings ist das Zufuhrverhältnis zu groß, was dazu führt, dass die erhitzte Fläche und die Scherung des Materials zunehmen, und der Druck steigt, was leicht zu einer Überplastifizierung führt; Wenn das Zufuhrverhältnis zu klein ist, verringern sich die erhitzte Fläche und die Scherung des Materials, was zu einer geringeren Plastifizierung führt. Unabhängig davon, ob es sich um eine übermäßige oder eine unzureichende Plastifizierung handelt, führt dies zu Rohrschnitten und Absplitterungen.
(2) Unzureichender Druck auf den Maschinenkopf hängt einerseits mit dem Formdesign zusammen (dies wird weiter unten separat beschrieben), andererseits hängt es mit dem Vorschubverhältnis und der Temperatureinstellung zusammen. Wenn der Druck nicht ausreicht, ist die Kompaktheit des Materials gering, 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 herzustellen: Die eine wird beim Heißmischen hergestellt und kann beim Heißmischen über ein Entfeuchtungs- und Abgassystem abgeführt werden. Der zweite Teil besteht teilweise aus restlichem und extrudiertem Wasser und Chlorwasserstoffgas, das beim Erhitzen entsteht. Dabei handelt es sich im Allgemeinen um eine erzwungene Entladung durch das Zwangsabgassystem des Abgasabschnitts des Hauptmotors. Das Vakuum liegt im Allgemeinen zwischen -0,05 MPa und 0,08 MPa. Wenn es nicht geöffnet oder zu niedrig ist, verbleiben niedermolekulare Bestandteile im Produkt, was zu einer Verschlechterung der mechanischen Eigenschaften des Rohrs führt.
(4) Das Schraubendrehmoment ist zu niedrig, das Drehmoment der Schraube ist der Wert der Reaktionsmaschine im Kraftzustand, die Prozesstemperatur ist eingestellt und das Vorschubverhältnis spiegelt sich direkt im Schraubendrehmomentwert wider. Ein zu niedriger Wert spiegelt in gewissem Maße 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 -form liegt das Schneckendrehmoment 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 verringert und die Ziehgeschwindigkeit ist zu langsam. Der Widerstand des Rohrs ist hoch und das Produkt befindet sich in einem hohen Zugzustand, was sich auch auf die mechanischen Eigenschaften des Rohrs auswirkt.
Unangemessenes Formendesign
(1) Das Design des Matrizenabschnitts ist unangemessen, insbesondere die Verteilung der Innenrippen und die Behandlung des Grenzflächenwinkels. Dies führt zu Stresskonzentration. Es besteht Bedarf, das Design zu verbessern und die rechten und spitzen Winkel an der Schnittstelle zu beseitigen.
(2) Der Matrizendruck 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 Matrize zu klein oder der gerade Abschnitt zu kurz ist, ist das Produkt nicht dicht und beeinträchtigt die physikalischen Eigenschaften. Einerseits kann durch die Änderung des Düsendrucks der Strömungswiderstand durch Änderung der Länge des flachen Abschnitts der Düse angepasst werden; Andererseits können unterschiedliche Kompressionsverhältnisse ausgewählt werden, um den Extrusionsdruck während der Formkonstruktionsphase zu ändern. Es muss jedoch beachtet werden, dass das Kompressionsverhältnis des Kopfes dem Kompressionsverhältnis der Extruderschnecke angepasst werden sollte. Es ist auch möglich, die Parameter des Extrusionsprozesses zu ändern und die Lochplatte zu vergrößern, um den Schmelzedruck zu ändern.
(3) Um den Leistungsabfall zu verhindern, der durch die schlechte Konvergenz der Nebenschlussrippen verursacht wird, sollte die Länge der Rippen und der Außenfläche, der Rippen und der Rippen am Zusammenfluss entsprechend erhöht werden, oder das Kompressionsverhältnis sollte zur Lösung erhöht werden.
(4) Die Düsenentladung ist ungleichmäßig, was zu einer ungleichmäßigen Wandstärke des Rohrs oder einer ungleichmäßigen Kompaktheit führt. Dies führte auch zu einem Unterschied in den mechanischen Eigenschaften zwischen den beiden Rohrflächen. Manchmal haben wir den Test beim Kaltstanzen nicht bestanden, was den Beweis dafür erbracht hat. Zu nicht standardmäßigen Rohren wie z. B. dünnen Wänden werden wir hier nicht mehr sagen.
(5) Die Abkühlgeschwindigkeit des Kalibrierwerkzeugs. Die Kühlwassertemperatur erregt oft nicht genügend Aufmerksamkeit. Die Funktion des Kühlwassers besteht darin, die durch das Rohr gedehnte große Molekülkette rechtzeitig abzukühlen und zu formen, um den Verwendungszweck zu erreichen. Durch langsames Abkühlen kann sich die Molekülkette ausreichend lange dehnen, um die Formgebung zu erleichtern. Durch die schnelle Abkühlung ist der Temperaturunterschied zwischen der Wassertemperatur und dem extrudierten Rohrrohling zu groß und das Produkt unterliegt einem Abschrecken, was der Verbesserung der Tieftemperaturleistung des Produkts nicht förderlich ist.
Aus der Erklärung der Polymerphysik geht hervor, dass die makromolekulare PVC-Kette unter der Einwirkung von Temperatur und äußerer Kraft einen Kräusel- und Streckungsprozess durchläuft. Wenn die Temperatur und die äußere Kraft zurückgenommen werden, erholt sich die makromolekulare Kette nicht rechtzeitig in den freien Zustand und befindet sich im Glaszustand. Ungeordnete und ungeordnete Anordnung, die zu einer Schlagleistung makroskopischer Produkte bei niedrigen Temperaturen führt.
Von der Kunststoffverarbeitungstechnologie bis hin zur Erläuterung des PVC-Rohrs nach der Extrusion unterliegt das Produkt einem Spannungsrelaxationsprozess, nachdem die Temperatur und die äußere Kraft entfernt wurden. Eine geeignete Kühlwassertemperatur ist für diesen Prozess von Vorteil. Wenn die Temperatur des Kühlwassers zu niedrig ist, wird die Spannung im Produkt nicht beseitigt, was zu einer Verschlechterung der Leistung des Produkts führt. Daher verwendet die Rohrkühlung eine langsame Abkühlmethode und kann das Verziehen, Biegen und Schrumpfen des geformten Produkts verhindern und verhindern, dass die Schlagfestigkeit des Produkts aufgrund der inneren Spannung abnimmt. Im Allgemeinen wird die Wassertemperatur auf 20 °C geregelt.
Um den Vorformling sanft und ohne Abschrecken abzukühlen, wird die mit der Kühl-Kalibrierhülse verbundene Wasserleitung an den hinteren Teil der Formung angeschlossen, so dass die Fließrichtung des Wassers in der Kalibrierhülse der Bewegungsrichtung des Vorformlings entgegengesetzt ist und wird an der Vorderseite der Kalibrierhülse abgegeben. Dadurch kommt es nicht zum Abschrecken des Vorformlings und zu übermäßigen inneren Spannungen aufgrund der niedrigen Wassertemperatur, wodurch das Rohr spröde wird und die Schlagfestigkeit des Profils abnimmt. Das Hinzufügen oder Reduzieren von Füllstoffen, während die Erhöhung des Füllstoffgehalts einen direkten Einfluss auf die Flexibilität hat. Wenn zu viel Füllstoff vorhanden ist, wird das Rohr kalt geblasen und entspricht nicht der Norm.
Wenn der Füllstoff zu klein ist, weist die Tube eine große Dimensionsänderungsrate auf. Dasselbe besteht darin, den Flexibilitätsindex zu erhöhen oder zu verringern, und es ist notwendig, den Schlagzähmodifikator oder das Verarbeitungshilfsmittel zu erhöhen oder zu verringern, und eine Erhöhung oder Verringerung des Verarbeitungshilfsmittels wirkt sich direkt auf den Steifigkeitsindex aus.
Wenn zu viel Verarbeitungshilfsmittel verwendet wird, verringert sich der Steifigkeitsindex des Rohrs; Ist das Bearbeitungshilfsmittel zu klein, erhöht sich der Steifigkeitsindex des Profils. In der Formulierung stellen die beiden einen widersprüchlichen und einheitlichen gegenseitigen Einschränkungsfaktor dar, es kann jedoch nicht gesagt werden, dass der Steifigkeitsindex erhöht wird. Es ist unvernünftig, den Flexibilitätsindex beizubehalten, um den Füllstoff zu erhöhen und gleichzeitig den Verarbeitungshilfsstoff ohne Grundsatz zu erhöhen. Daher sollte im Rezeptursystem ein optimaler Kombinationspunkt ermittelt werden, um ein Gleichgewicht zwischen Steifigkeit und Flexibilität zu erreichen.
Einfluss des Extrusionsprozesses auf die Rohrsteifigkeit und den Flexibilitätsindex
Die Einstellung der Extrusionstemperatur ist einer der Faktoren, die den Plastifizierungsgrad des Materials beeinflussen. Das niedermolekulare Polymer im überplastifizierten Material zersetzt sich und verflüchtigt sich, wodurch sich die intermolekulare Struktur ändert und der Steifigkeitsindex erhöht und der Flexibilitätsindex verringert wird. Eine unzureichende Plastifizierung des Materials und das Fehlen einer ausreichenden Verschmelzung zwischen den Molekülen der Komponenten im Material führen zu einer Verringerung des Steifigkeitsindex und der Flexibilitätsindex wird nicht vollständig nachgewiesen.
Schraubendrehmoment und Extrusionsdruck sind proportional zur Steifigkeit des Profils und nehmen mit zunehmendem Drehmoment und Druck zu.
Der Flexibilitätsindex ist umgekehrt proportional dazu und nimmt mit zunehmendem Drehmoment und Druck ab. Was hinzugefügt werden muss, ist, dass beim Starten der Maschine festgestellt wird, dass die einzelnen Profile nicht zusammengeklappt sind, sondern dass die Innenrippen leichte Blasen aufweisen, was ein neues Problem darstellt.
