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    PVC管材变脆都有哪些原因?
    作者: 发布日期:2019-11-22

      对PVC-U塑料管材的配方、混炼工艺、挤出工艺、模具等外部因素引起的脆化原因进行了探讨和分析。

      塑性脆性一直是困扰一些企业正常经营的一个因素。管材的脆性对这些企业的市场占有率和用户声誉在截面外观和安装认可方面或多或少有影响。管材的脆性基本上完全体现在产品的物理力学性能上。

      其主要特点是:切削过程中的断裂和冷冲断裂。管道产品物理力学性能差的原因有很多,主要有:

      1。配方和混合工艺不合理

      (1)加注过量。鉴于目前市场上知名度低、原材料价格上涨的现状,管道制造商正在撰写降低成本的文章。正规的管道制造商通过优化配方组合在不降低质量的情况下降低成本;而一些制造商则降低成本,同时也降低了产品质量。由于配方的组成,最直接有效的方法是添加填料。PVC-U塑料管常用的填料是碳酸钙。在以前的配方体系中,大多数钙都是为了增加硬度和降低成本而加入的。但由于颗粒形状不规则,与PVC树脂本体相容性差,加钙量很低,加钙量的增加会影响管材的颜色和外观。目前,随着技术的发展,它们大多采用超细轻质活性碳酸钙,甚至纳米碳酸钙,不仅增加了刚性和填充性,而且具有改性效果,但其填充量不受限制,其比例应加以控制。目前,为了降低成本,一些厂家在20-50份的质量中加入碳酸钙,大大降低了型材的物理力学性能,导致管材脆化。

      (2)冲击改性剂的种类和数量。冲击改性剂是一种高分子聚合物,能提高聚氯乙烯在应力作用下的断裂总能量。目前硬聚氯乙烯抗冲击改性剂的主要品种有CPE、ACR、MBS、ABS、EVA等,其中CPE、EVA、ACR等改性剂的分子结构不含双键,耐候性好。适用于户外建筑材料。与聚氯乙烯共混,可有效提高硬质聚氯乙烯的抗冲击性、加工性和耐候性。在PVC/CPE共混体系中,冲击强度随CPE用量的增加而增大,呈S形曲线。当添加剂的含量小于质量的8份时,系统的冲击强度几乎没有增加;当添加剂的含量在质量的8至15份之间时,系统的冲击强度最大增加;然后增加趋于平缓。当CPE的质量分数小于8时,就不足以形成网络结构。当CPE含量为8-15质量分数时,在共混体系中均匀分散,形成分离相网络结构,使共混体系的冲击强度最大。当CPE用量超过15质量分数时,不能形成连续均匀的分散体,但部分CPE会形成明胶。界面上没有适当分散的CPE粒子吸收冲击能量,冲击强度缓慢增加。在PVC/ACR共混物中,ACR能显著提高共混物的抗冲击性能。同时,“核壳”颗粒能均匀地分散在PVC基体中,PVC为连续相,ACR为分散相,分散在PVC连续相中,与PVC相互作用,起到加工助剂的作用,促进PVC的塑化和凝胶化,缩短塑化时间,具有良好的加工性能。成形温度和塑化时间对缺口冲击强度的影响较小,弯曲弹性模量的降低也较小。ACR改性的硬质聚氯乙烯制品具有优异的室温冲击强度或低温冲击强度。实验结果表明,ACR的冲击强度比CPE高30%左右。因此,在配方中尽量采用PVC/ACR共混体系,当CPE用量小于8份时,管道会脆化。

      (3)稳定器过多或过少。稳定剂的作用是抑制降解,或与释放的氯化氢反应,并防止聚氯乙烯在加工过程中变色。稳定剂的用量因类型而异,但一般来说,过量的稳定剂会延迟材料的塑化时间,使材料出口到模具时塑化程度降低。配方体系中的分子不完全溶解,导致分子结构不稳定。当用量过小时,配方体系中相对低分子量的物质会降解或分解(或超塑化),破坏各成分分子间结构的稳定性。因此,稳定剂的用量也会对管道的冲击强度产生影响,过多或过少都会导致管道强度降低,造成管道的脆化现象。

      (4)外部润滑剂过量。外部润滑剂与树脂相容性低,可促进树脂颗粒间的滑动,从而降低摩擦热,延缓熔化过程。润滑油的这种作用在加工的早期阶段最大(即,在外部加热效应和内部摩擦热使树脂完全熔化之前,熔体中的树脂失去其识别特性)。外部润滑油可分为预润滑、后润滑和过润滑两种,在各种条件下,其形状都较差。如果润滑油的用量不合适,可能会造成流痕、产量低、浑浊、冲击力差、表面粗糙、粘附、塑化不良等。特别是当用量过大时,会导致型材的致密性和塑化性差,导致管材的冲击性能和脆性差。

      (5)热拌顺序、温度设定和固化时间对型材性能也有决定性的影响。PVC-U的配方成分较多,投料顺序有利于发挥各种添加剂的作用,提高分散速度,同时避免有害的协同效应。投料顺序有助于提高添加剂的互补效果,克服相互消除的影响,使分散在PVC树脂中的添加剂充分进入PVC树脂内部。

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