PVC-U塑料管材發脆的原因(三)
PVC-U塑料管材發脆的主要特征為(wéi):下(xià)料時崩口、冷衝破裂。造成管材製品物理、力學性能差的(de)原因有很多,其中包括:1、 配方及混料工藝不合理。2. 擠出工藝不合理。3.模具設計不合理。
在前2篇文章,我們和大家探討了配方及混料工藝不合(hé)理和擠出工(gōng)藝不(bú)合理這2個方麵,下麵這篇文章,我們冈本视频在线观看建材主要來和大家聊聊模具設計不合理這個方麵。
模具設計不合理
(1)口模截麵設(shè)計不合理。
尤其是內筋的分布和交界麵角度(dù)的處理。這樣會造成應力集中現象存在。需(xū)要改進設計和消除交界麵處的直角和銳角。
(2)模頭壓力不足。
模頭處壓力大小是直接受模具的壓縮比,特別是模具平直段的長度來決定的。模頭的壓(yā)縮比太小或平(píng)直段太短都會造成製品不致密,影響物理性能。模(mó)頭壓力的(de)改(gǎi)變一方麵可(kě)以通過改變模頭平直段長(zhǎng)度來調(diào)整(zhěng)流(liú)料阻(zǔ)力;另一方麵在模具設計階段可選擇不(bú)同的壓縮比來改變擠出(chū)壓力,但必須注意機(jī)頭壓縮比要與擠出機螺杆的壓(yā)縮比(bǐ)相適應(yīng);還可以通過改變配方,調整擠出工藝參數(shù),增加(jiā)多孔板來改(gǎi)變熔體壓力的大小。
(3)對於因分流筋匯合不良造成的性能下降應適當增加筋與外表麵、筋與筋匯流處的長度(dù),或者增大(dà)壓縮比來解決。
(4)口模出料不均勻,造成管材壁厚薄不一致,或者密實度不一致。
這也就造成了管材兩個麵之間(jiān)的力學性能上(shàng)的差別,我們(men)在實驗時有時冷衝一麵合格一麵不合格,也恰恰證明了這(zhè)一點。至於壁薄等非標管材這裏就不再多說。
(5)定型模的冷卻速率。
冷卻水溫往往沒有引起足夠的重視,冷(lěng)卻水的作用是將管材拉伸的大分子鏈及時冷卻定型,達到使用目的。緩(huǎn)慢的冷卻(què)可以使分子鏈有足夠的時間舒展,有利於定型。而急速冷卻,水溫與擠出管坯的溫差太大,製品受驟冷不利於製品低溫性能的提高。從高分子物理學解釋,PVC大分子(zǐ)鏈在溫度、外力的作用下,發生(shēng)卷曲、拉伸過程,當溫(wēn)度、外力撤出後,大分子鏈沒(méi)有及時恢複自由狀(zhuàng)態(tài)而處於玻(bō)璃態,大(dà)分子鏈雜亂無(wú)序排列,造(zào)成宏觀上(shàng)製品低溫衝擊性能低(dī)。從塑料加工工藝學解釋PVC管材在擠出後,製品撤去溫度、外力後有應力鬆弛過(guò)程。適宜(yí)的冷卻水溫有利於這個過(guò)程。冷卻水溫過低,製(zhì)品中的應力沒有來(lái)得及消除,造成製品性能下降。所以管材冷卻采用緩冷方式,並可防止成型後的製品翹曲,彎曲和收縮現象,可以(yǐ)防止由(yóu)於內應力作用而使製品衝擊強度降低。一般水溫控製在20℃。
(6)為了使型坯柔和地冷卻而不致驟冷。
將(jiāng)連接冷卻定型(xíng)套的水管接在定型的後部,讓水在定(dìng)型套中流動方向與型坯運動方(fāng)向相反(fǎn)而從(cóng)定型套前排出。這樣(yàng)也不致於造成因水溫過低造(zào)成(chéng)型坯驟冷、產生過大內應力(lì),使管材脆化,型材的抗衝擊性能下降(jiàng)。加或減(jiǎn)少填料,而增加填料又(yòu)直接影響(xiǎng)其柔性指標。填料過多,管材便會出現冷(lěng)衝不達標。填料過少,管材便會出現尺(chǐ)寸變化率大。相同的是增加或減小柔(róu)性指標,必然要增加或減小抗衝(chōng)改性劑或加(jiā)工助劑,而增加或減小加工(gōng)助劑又直接影響其剛性指標(biāo)。加工助劑過多(duō),則管材(cái)剛性指標(biāo)下降;加工助劑過少,則(zé)型(xíng)材剛性指標上升,在配方中這(zhè)兩者是(shì)一個既矛盾(dùn)又統一(yī)的相(xiàng)互製約的因素,但不能說要提高剛性指標卻又要保持柔性指標便可以在增加填料的同時又無原則(zé)增加加工助劑,這(zhè)是不合理的。所以在配方體係中要確(què)定一(yī)個最(zuì)佳結合點,以(yǐ)達到其(qí)剛性和柔性的平(píng)衡。
(7)擠(jǐ)出工藝對管材剛性和柔性指標的影響。
擠出溫度設定的高低是影響物料塑化程度(dù)的因素之(zhī)一,物料過(guò)塑(sù)化物料中的(de)低分(fèn)子聚合物分解,揮發,造成分子間結構變化會增大(dà)剛性(xìng)指標和(hé)降低柔性指標。物料塑化不足(zú),物料中各(gè)組分的分子之間還(hái)沒(méi)有充分溶合會降(jiàng)低(dī)剛性指標,同時柔性指標得不到充分(fèn)展現。螺杆轉矩和擠出壓力與型材的剛性指標成正比,隨(suí)轉矩和壓力升高而增加。柔性指標則與其(qí)成反比,隨轉矩和壓力的升(shēng)高而降低。需要補充的是,在剛開機擠出時偶然會發現個別型材(cái)沒有崩口現(xiàn)象,但卻發現(xiàn)其內筋已有輕(qīng)微氣泡,這(zhè)又(yòu)是一個新問(wèn)題。