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PVC-U塑料管材發脆的原因（一）

來源：河南潔爾（ěr）康建材 | 發布日期：2021年08月26日 09:56:00"
PVC-U塑料管材發脆的原因（一）

外界因素一直以來塑料發脆（cuì）是困擾一些企業正常運（yùn）營的因素，管材發脆無論從截麵外觀上還是安（ān）裝認同（tóng）程度上都或多或少的影響著這些管材企業的市場份額和用戶信譽，管材發脆（cuì）基本上在製品的物理、力學性能上得（dé）到充分體現。PVC-U塑料管材發脆的原因？下麵PVC管材廠家潔（jié）爾康建材來和大家分（fèn）析下PVC-U塑（sù）料管材發脆的原因（yīn）及解決（jué）方（fāng）案。
PVC-U塑料管材發脆的主（zhǔ）要特征為（wéi）：下料時崩口、冷衝破（pò）裂。造成管材製品（pǐn）物理、力學性能差的（de）原因有很多，其中包括：1、 配方（fāng）及混料工藝不合理。2． 擠出工藝不合理。3．模具設計不合理。
這（zhè）篇文章，我（wǒ）們樱花草视频WWW建材主要來和（hé）大家聊聊配方及混料工藝不合理（lǐ）這個方（fāng）麵。
1、 配（pèi）方及混料工藝不合理
（1）填料過多。針對目前市場上型材價格低，而原材料價格上漲的格局，管材廠家都是在降低成本上作（zuò）文章，正規的管材廠家通過配（pèi）方的優化組合，是在不降低質量（liàng）的前提下，降低了成本；有些廠家卻在降低成本的同時（shí）也降低了（le）製品質量。由於配方組份的原因，最直接有效的辦法是增加填料，在PVC-U塑（sù）料（liào）管材（cái）中常用的填料為碳酸鈣。在以前的配方體係（xì）中多數是填（tián）加重鈣，其目的是增加剛性和降低成本，但重鈣（gài）由於本身粒子形狀不規則而且粒徑比較粗與PVC樹脂本體（tǐ）的相溶性差，所以其添加份數很低（dī），而且份數增大時會對管材的（de）色澤和表觀造成影響。現在隨著技術的發展，大（dà）多采用超細輕（qīng）質活化碳酸鈣、甚至是納米級（jí）碳酸鈣、其不僅（jǐn）起（qǐ）到增加剛性（xìng）和填充的作用（yòng），而且還具有改性的作（zuò）用，但是其填加量（liàng）並不是無限度的，其比例應該加以控製。現在有些廠家為了降低成本將碳酸鈣加到20-50質量份，這大大降低了型材的物理力學性能，造成管材發脆現象。
（2）抗衝擊改性劑添（tiān）加種類、數量（liàng）。
抗衝擊改性劑（jì）是在應力作用下，能夠提高（gāo）聚氯乙烯破裂總（zǒng）能量的一種高分子聚合物。目前硬質聚氯乙烯的抗衝擊改性劑的主要品種有CPE、ACR、MBS、ABS、EVA等，其（qí）中（zhōng）CPE、EVA、ACR改性劑的分子結構中不含雙鍵，耐候性能好，適宜做戶外建築材料，它們與PVC共混，能有效的提高硬聚氯乙烯的抗衝（chōng）擊（jī）性能、加工性、耐候性。
在（zài）PVC/CPE共混體係中，其衝擊（jī）強度隨CPE的用量增加而增加，呈S形曲線。添加量在8質量份以下時，體係的衝擊強度增長幅（fú）度非常小；添加量在（zài）8-15質量份時（shí）增加幅度最大；之後增長幅（fú）度又趨（qū）於（yú）平（píng）緩。當CPE用量在8質量份以（yǐ）下時不（bú）足以形成網狀結構；當CPE用量在8-15質量份時，其在共混體係中連續均勻（yún）分散，形成分相不分離的網狀（zhuàng）結構（gòu），使共混體係的（de）衝擊強度增長幅度最大；當CPE用量超過15質（zhì）量份時，就不能形成連續均勻的分散，而是有部分CPE形成凝膠狀，這（zhè）樣在兩相界麵上就不會有適宜分（fèn）散的CPE顆粒來吸收（shōu）衝擊能量（liàng），因而衝擊強度增（zēng）長趨於緩慢。
而在PVC/ACR共混體係中，ACR可顯著提高共混體係的抗衝擊性能。同時“核一殼”粒子可均勻（yún）分散在PVC基體中，PVC是連續相，ACR是分散相，分散（sàn）在（zài）PVC連續相（xiàng）中與（yǔ）PVC相（xiàng）互作用，起到加工助劑的作用，促（cù）進PVC的塑化（huà）和凝膠化，塑化時間短，具有很好的加工性（xìng）能。成形溫度和塑化時間對缺口衝（chōng）擊強度影響較小，彎曲彈性模量下降也小。
一般用量在5-7質量份，經ACR改性的（de）硬PVC製（zhì）品有優良（liáng）的室（shì）溫衝擊強度或低溫衝擊強度。而經（jīng）實驗論證，ACR與CPE相（xiàng）比抗衝擊強度要高30%左右。因此在配方中盡可能采（cǎi）用PVC/ACR共混體係，而（ér）用CPE改性且用量低於（yú）8質（zhì）量份時往往會引起（qǐ）管材發脆。
（3）穩定劑過（guò）多或過少。
穩定劑的作用是（shì）抑製降解，或與釋放出的氯化氫反（fǎn）應以（yǐ）及防止聚氯乙烯加工時變色。穩定劑根據種類不同（tóng）用（yòng）量也不（bú）同，但總的一點來說，用（yòng）量過多會推遲物料的塑化時間從而使物料出口模時還欠塑化，其配方體係中各分（fèn）子（zǐ）之（zhī）間沒有完全溶合，造成其分（fèn）子間結構不（bú）牢固。而用量過少時會造成配方體係中相對低（dī）分子物降（jiàng）解或分（fèn）解（也可以說成過塑化），對各組份分子間結構的穩固性造成破壞。因此穩定劑用量（liàng）多少也會對管（guǎn）材的抗衝（chōng）擊強度造成影響，過多或過少都會造成管材強度降低引起管材發脆現象。
（4）外潤滑劑用量（liàng）過多（duō）。
外潤滑劑與樹脂相溶（róng）性較低，能夠促進樹脂粒子間（jiān）的滑動，從而（ér）減少摩擦熱量並推遲熔化（huà）過程，潤滑劑（jì）的這種作用在加工過程早期（也就是在外部加熱作用和內部產生的摩擦熱使樹脂完全熔化和熔體中樹脂失去識別特征之前）是最大的。外潤滑劑又分前期（qī）潤滑和後期潤滑、潤滑過度（dù）的物料在各種條件下都表（biǎo）現為較（jiào）差的（de）外形，如果潤滑劑用量不妥，可能造成流痕，產量低，渾濁，衝擊性差，表麵粗糙、粘連，塑化差等。特別是用量過多時，就會造成型材的密實度差、塑化差，而（ér）導致衝擊性能差，引（yǐn）起管材發脆。
（5）熱混加料順序、溫度設值以及熟化時間對型材的性能也有決定性的因素。
PVC-U配（pèi）方的組分很多，所（suǒ）選擇加料順序（xù）應有利於（yú）發揮每種助劑（jì）的作用，並有利於提高分散速度，而避免其不良的協同效應，助劑的加料順序應有助於提高助劑的相輔相成效果，克服相克相消的作用，使應在PVC樹脂中分散的助劑，充分進入PVC樹脂內部。典型的鉛鹽穩定（dìng）體（tǐ）係配方加料順序如下：
低速運轉時，將PVC樹脂加到熱混鍋（guō）中；
在60℃時，高（gāo）速運轉下加入穩定劑及皂類；
在80℃左右，高速運轉下（xià）加入內潤（rùn）滑劑、顏料、抗衝擊改性劑、加工助劑；
在100℃左右，高轉速下加入蠟類等外（wài）潤滑劑；
在110℃，高速運轉下加入填料；
在110℃-120℃低轉速下（xià）排（pái）出物料至冷混桶中進行降溫；
冷混至料溫降至40℃左右時，卸料（liào）。上麵加（jiā）料順序（xù）較為合理，但在實際（jì）生產過種中，根據自身的設備及（jí）各種條件也有所不（bú）同，多數廠家除樹脂外，其（qí）他助劑一同（tóng）加入。還有（yǒu）的是（shì）輕（qīng）質活化碳酸鈣同主料一起加入等等。這就要求企業技（jì）術人（rén）員根據本企業的特點製定出（chū）適合自己的加工工藝及投料順序。一般（bān）熱混溫度在120℃左右，溫度太低時物（wù）料（liào）達不到凝膠化和混料（liào）均勻，高（gāo）於此溫度部分物料可能會分解（jiě）揮發，而且幹混粉（fěn）料發黃（huáng）。
混料時間一般在7-10min物料才能達到密實、均化、部分凝膠化。而冷混一（yī）般在40℃以下，而且要求冷卻時（shí）間要短，如溫度大於40℃且冷卻速度又慢，則製備的幹混料會相對常（cháng）規密實度差。幹混料的熟（shú）化時間一般（bān）在24小時，大於這個時間物料易吸收水份或結塊（kuài），小於（yú）這個時間物料各分子間的結構還不太穩定，造成擠出時管材外形尺寸和壁厚波動較（jiào）大。以上環節如不加（jiā）強控製都會對管材製品的質量（liàng）造成影響，個別情（qíng）況便（biàn）會表（biǎo）現為管材發脆（cuì）。

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