Kā uzlabot PVC preparātu aukstumizturību

PVC preparātu aukstumizturības uzlabošanas veidi

PVC plastmasai ir labas fizikālās un mehāniskās īpašības, un to var izmantot būvmateriālu, iepakojuma materiālu, elektronisko materiālu, ikdienas patēriņa preču uc ražošanā, un to plaši izmanto dažādās jomās, piemēram, rūpniecībā, lauksaimniecībā, celtniecībā, transportā, enerģētikā. telekomunikācijas un iepakojums.

Cietā PVC vājās aukstumizturības un zemas temperatūras triecienizturības dēļ lietošanas temperatūras apakšējā robeža parasti ir -15ºC, kas ierobežo PVC materiālu izmantošanu noteiktos aspektos. Pielāgojot PVC sveķus un piedevas, PVC plastmasas aukstumizturību var efektīvi uzlabot, lai apmierinātu zemas temperatūras vajadzības.

Xiongxing Group paļaujas uz savu vairāk nekā 26 gadu PVC ražošanas pieredzi un profesionālu pētniecības un attīstības komandu, lai rakstītu šo rakstu, koncentrējoties uz dažām metodēm, kā uzlabot PVC aukstumizturību no formulas viedokļa, lai ikviens varētu mācīties un atsaukties.

Xiongxing grupas galvenās mītnes biroja ēkas vārti

PVC sveķi ir sava veida nekristālisks, polārs polimērs. Tās stiklošanās temperatūra ir 75–105 grādi atkarībā no molekulmasas. Jo lielāka ir relatīvā molekulmasa, jo augstāka ir viskozitāte un van der Vāla pievilkšanās vai sapīšanās pakāpe starp PVC makromolekulārajām ķēdēm. Attiecīgi palielinās PVC ķēdes segments, un materiāla zemas temperatūras izturība ir labāka.

Parastos PVC sastāvos, ja jums ir nepieciešams tikai izturēt auksto ziemeļu ziemas klimatu, varat izvēlēties PVC sveķus ar nedaudz augstāku viskozitāti, tas ir, nedaudz lielāku vidējo molekulmasu. Tie var būt PVC sveķi ar augstāku viskozitāti tajā pašā kategorijā vai zemākas kvalitātes sveķi.

Turklāt dažos produktos ar īpašām prasībām, piemēram, asins maisiņos, kas var izturēt -30ºC, var izmantot augstas polimerizācijas pakāpes polivinilhlorīda sveķus (vidējā polimerizācijas pakāpe ir lielāka par 2000). Tas ir tāpēc, ka augsta polimerizācijas pakāpe PVC ir labāka nekā parastais PVC. Sveķu lielā kristāliskums un šķērssaistītā struktūra apgrūtina slīdēšanu starp makromolekulām, palielina elastību un palielina molekulmasu, kā arī palielina starpmolekulāro van der Vālsa spēku un intramolekulāro ķīmiskās saites spēku, lai iegūtu izcilu aukstumizturību.

Plastifikatoriem, kas ir svarīga PVC mīksto izstrādājumu sastāva sastāvdaļa, ir liela ietekme uz mīksto izstrādājumu veiktspēju. Ja produkti ir jāizmanto zemā temperatūrā, ir jāizvēlas plastifikatora veids. Pašlaik kā aukstumizturīgus plastifikatorus galvenokārt izmanto taukskābju divbāzisko skābju esterus, lineāros spirta ftalātu esterus, divvērtīgo spirta taukskābju esterus un epoksīda taukskābju monoesterus. Saskaņā ar ziņojumiem N,N-diaizvietotie taukskābju amīdi, naftēndikarbonskābes esteri un hlormetoksi taukskābju esteri arī ir aukstumizturīgi plastifikatori ar izcilu veiktspēju zemā temperatūrā.

PVC mīksto izstrādājumu aukstumizturības uzlabošanu parasti var panākt, palielinot aukstumizturīgā plastifikatora daudzumu. DOA (dioktiladipāts), DIDA (diizodeciladipāts), DOZ (dioktilazelāts), DOS (dioktilsebacāts) ir aukstumizturīgu plastifikatoru šķirnes pārstāvji, jo vispārējo aukstumizturīgo plastifikatoru saderība ar PVC nav īpaši laba. , to var izmantot tikai kā papildu plastifikatoru aukstumizturības uzlabošanai, un tā deva parasti ir 5-20 procenti no galvenā plastifikatora.

Turklāt 2,2,4-trimetil-1,3-pentāndiola diizobutirāts (TXIB), butilstearāts, LHAT skābes dietilēnglikola di-2-etilesteris utt. darbojas arī kā aukstumizturīgs plastifikators.

Pētnieki no Xiongxing Group zinātniskās pētniecības grupas norādīja, ka labāk ir izmantot aukstumizturīgu plastifikatoru un heksametilfosfora triamīdu kopā, lai uzlabotu plēves aukstumizturīgo stingrību un pagarinājumu zemā temperatūrā. Lai gan pats heksametilfosfora triamīds nav aukstumizturīgs plastifikators, tas var efektīvi samazināt dažādu plastifikatoru sasalšanas punktu un sasniegt mērķi uzlabot plēves aukstumizturīgo efektu.

Efektīvs veids, kā uzlabot PVC slikto zemas temperatūras triecienizturību, ir pievienot polimērus ar zemu stiklošanās temperatūru un augstu elastību istabas temperatūrā, ko kopā dēvē par modifikatoriem. Pievienotajam polimēram jābūt ar līdzīgiem šķīdības parametriem ar PVC, ar noteiktu savstarpēju šķīdību, un tas var veidot divu struktūru maisījumu, tādējādi uzlabojot produkta zemas temperatūras triecienizturību.

CPE var uzlabot izstrādājumu veiktspēju zemā temperatūrā un triecienizturību. Palielinoties CPE daudzumam, pakāpeniski uzlabosies PV C produktu triecienizturība. Ja devu palielina līdz zināmai robežai, PV C produktu zemas temperatūras triecienizturība parasti būs stabila, sasniedzot piemērotu izmaksu un veiktspējas attiecību aptuveni 8 vai 9 daļās. Palielinoties pulverveida nitrilkaučuka (NBR) daudzumam, pakāpeniski palielināsies cietā PVC triecienizturība zemā temperatūrā.

EVA ir labas plūsmas īpašības, zema stiklošanās temperatūra, labs zemas temperatūras rūdīšanas efekts, bet augstas izmaksas.

ACR ir lieliska zemas temperatūras triecienizturība un izturība pret laikapstākļiem, un tā var uzlabot izstrādājuma izskatu. Parasti labu efektu var panākt, pievienojot 5 daļas. Spēcīgajam MBS ir zema stiklošanās temperatūra, kas labi ietekmē PVC materiālu trauslumu zemā temperatūrā, taču tai ir slikta laika apstākļu izturība.

ABS var palielināt PVC materiālu triecienizturību zemā temperatūrā un tajā pašā laikā uzlabot izstrādājumu izskatu.

Turklāt SBS un citas vielas, kas satur gumijas fāzi un kurām ir zemāka stiklošanās temperatūra, var arī uzlabot PVC triecienizturību un aukstumizturību.

Ne tikai tas, ka pētnieki no Xiongxing Group pētīja modificētā mīkstā PVC aukstumizturību un parādīja, ka sajauktā modificētā mīkstā PVC aukstumizturību acīmredzami ietekmē polimēru modifikatoru dažādība un devas. Izmantojot dažādas testēšanas metodes, ir konstatēts, ka Elvaloy 711 (etilēna-vinilacetāta oglekļa monoksīda kopolimērs), NBR-26 (beztaras nitrilkaučuks), Chemigum P83 (iepriekš šķērsšūta pulverveida nitrila gumija) un citi polimēru modifikatori var ievērojami uzlabot Mīkstā PVC aukstumizturība un daži polimēru modifikatori, piemēram, CPE un EVA ar zemu VA saturu, sabojās mīkstā PVC aukstumizturību. Nitrilkaučuka modifikators var uzlabot mīksta PVC vidējo (benzīna) pretestību, tādējādi uzlabojot benzīnā iemērcamā mīkstā PVC zemas temperatūras veiktspēju.

Tirgū pieejamie aukstumizturīgie līdzekļi, piemēram, K-175C, N-550C un citi produkti, patiesībā ir stirola modifikators, kas izstrādāts, lai uzlabotu PVC elastību un triecienizturību zemā temperatūrā. Pateicoties zemajai stiklošanās temperatūrai un labajai saderībai ar PVC, tai ir noteiktas plastificējošas un cietējošas īpašības. Tāpēc pēc pievienošanas PVC tas var uzlabot un uzlabot PVC veiktspēju zemā temperatūrā.

Termoplastiskais elastomērs (TPE) ir sava veida sintētisks materiāls, kam ir gumijas elastība istabas temperatūrā, un to var plastificēt un veidot augstā temperatūrā. Tāpēc šāda veida polimēram ir gumijas un termoplastu īpašības, un to var izmantot kā kompozītmateriālu. Rūdīšanas līdzekli var izmantot arī kā kompozītmateriālu matricas materiālu. Šādi materiāli galvenokārt ietver poliuretāna, stirola, poliolefīna, poliestera, sindiotaktiskā 1,2-polibutadiēna un poliamīda izstrādājumus. . Pašlaik stirolu un poliolefīnus biežāk izmanto kā cietinātājus kompozītmateriāliem.

PVC-TPE izstrādājumu aukstumizturība nav zemāka par mīksto PVC. Ja tiek izmantoti aukstumizturīgi plastifikatori un aukstumizturīgas formulas, PVC-TPE joprojām saglabā labu elastību pie -45. Attiecībā uz aukstumizturīgiem un jūras ūdens izturīgiem izstrādājumiem, piemēram, kuģu blīvēm, konteineru blīvēm un kuģu šļūtenēm, PVC-TPE ir arī populārs. TPE, piemēram, H4040, H3303 un citiem zīmoliem, ir laba saderība ar PVC. Pēc pievienošanas tas var ievērojami uzlabot PVC elastību zemā temperatūrā, ievērojami palielināt tā izturību pret lieci un samazināt trausluma punktu.

Japānas plastmasas tehnoloģiju uzņēmums ir izstrādājis arī termoplastisku poliuretāna-polivinilhlorīda elastomēru. Šis materiāls ir izgatavots, sajaucot TPU un PVC un trešo komponentu pēc sajaukšanas. Tas pilnībā nodrošina izcilās TPU un PVC īpašības, un tam ir šādas priekšrocības:

(1) TPU izmanto kā PVC plastifikatoru, novēršot plastifikatora migrācijas un iztvaikošanas problēmas, kas iepriekš pastāvēja mīkstajam PVC.

(2) Arī PVC materiāla trausluma temperatūra ir samazināta no -30 grādiem līdz -68 grādiem, sasniedzot īpašu aukstumizturīgu pakāpi.

Pildvielu ietekme uz mīkstā PVC aukstumizturību ir saistīta ar plastifikatoru uzsūkšanos. Vispārējā tendence ir tāda, ka plastifikatoru absorbcija ir neliela. Pildvielas maz ietekmē aukstumizturību, savukārt plastifikatoru, piemēram, ogļu un cieto mālu, absorbcija ir liela. PVC pildviela ievērojami samazinās PVC aukstumizturību.

Pildvielu pievienošana cietajam PVC bieži ietekmē triecienizturību, jo īpaši zemas temperatūras trauslums palielināsies, palielinoties pildvielu daudzumam. Tas ir tāpēc, ka, kad pildvielu pievieno PVC kā neorganisku daļiņu, tā piepildīsies starp molekulārajām ķēdēm. Ja daudzums ir mazs, tas aizpilda dažu molekulāro ķēžu spraugas, lai spēlētu pastiprinošu lomu; vai aizpilda starp molekulārajām ķēdēm, lai palielinātu attālumu starp molekulām un palielinātu sistēmas stingrību. Bet, palielinoties tā devai, palielinoties starpmolekulārajam attālumam, starpmolekulārais spēks tiek iznīcināts. Pievienojot temperatūru, tiek samazināta molekulārās ķēdes mobilitāte un krasi samazinās materiāla spēja pretoties ārējai ietekmei. Tāpēc tam ir slikta ietekme uz cietā PVC zemas temperatūras triecienizturību.

Pildvielu pievienošana cietajam PVC bieži ietekmē triecienizturību, jo īpaši zemas temperatūras trauslums palielināsies, palielinoties pildvielu daudzumam. Tas ir tāpēc, ka, kad pildvielu pievieno PVC kā neorganisku daļiņu, tā piepildīsies starp molekulārajām ķēdēm. Ja daudzums ir mazs, tas aizpilda dažu molekulāro ķēžu spraugas, lai spēlētu pastiprinošu lomu; vai aizpilda starp molekulārajām ķēdēm, lai palielinātu attālumu starp molekulām un palielinātu sistēmas stingrību. Bet, palielinoties tā devai, palielinoties starpmolekulārajam attālumam, starpmolekulārais spēks tiek iznīcināts. Pievienojot temperatūru, tiek samazināta molekulārās ķēdes mobilitāte un krasi samazinās materiāla spēja pretoties ārējai ietekmei. Tāpēc tam ir slikta ietekme uz cietā PVC zemas temperatūras triecienizturību.

Pēc pildvielas apstrādes materiāla stiepes īpašības tiks uzlabotas, bet zemas temperatūras triecienizturības uzlabošanās nav acīmredzama. Iemesls ir tāds, ka pildvielas daļiņas aizņem PVC molekulārās ķēdes aktīvo telpu. Lai gan saistīšanas spēks starp aktīvo pildvielu un PVC molekulāro ķēdi palielinās, šis pieaugums tikai palielinās molekulas izturību, kad tā tiek izstiepta, un materiāla trauslums tikai palielināsies pildvielas daļiņu palielināšanās dēļ.

PVC ir pievienots nanokalcija karbonāts un īpaši smalks kalcija karbonāts. Mazā izmēra efekta dēļ tam ir līdzīgs modifikācijas efekts. Noteiktā devu diapazonā tas var uzlabot PVC materiālu veiktspēju zemā temperatūrā, taču, tā kā nav zemas stiklošanās temperatūras, efekts nav tik acīmredzams kā modifikators, un pēc noteikta daudzuma pievienošanas zemas temperatūras trauslums. materiāla daļa palielināsies.

Vispārīgos sastāvos ir iespējams palielināt iekšējās smērvielas daudzumu, kas veicina plastificēšanu, vienlaikus samazinot apstrādes palīglīdzekļu daudzumu, taču šī metode nav ieteicama aukstumizturīgos sastāvos. Tā kā apstrādes palīglīdzekļu funkcija ir ne tikai uzlabot PVC apstrādājamību, bet arī ievērojami uzlabot produktu veiktspēju zemā temperatūrā, ko nevar aizstāt ar smērvielām.

Visbiežāk izmantotais mīkstais PVC liesmu slāpējošais plastifikators ir trikrezilfosfāts, taču trikrezilfosfāta veiktspēja zemā temperatūrā ir ļoti slikta, tāpēc ir piemērotāk izmantot alkilfosfātu, ja jāņem vērā aukstumizturība.

Parastie stabilizatori negatīvi ietekmē PVC izstrādājumu aukstuma izturību. Dažādu veidu stabilizatoriem ir atšķirīga ietekme uz izstrādājumu aukstumizturību to atšķirīgo formu un fizikālo īpašību dēļ. Tā kā tas ir neaizstājams un daudzums ir ierobežots, šis aspekts reti tiek ņemts vērā vispārējā formulējuma izstrādē.

Īsāk sakot, izvēloties/mainot piedevas ar labāku aukstumizturību, ieviešot dažus aukstumizturīgus polimērus un virkni formulu pielāgošanas metožu, PVC materiālu aukstumizturību var uzlabot, lai tas atbilstu zemas temperatūras lietošanas prasībām. Tajā pašā laikā mums vajadzētu pievērst uzmanību arī daudziem aspektiem, piemēram, apstrādes temperatūrai, dzesēšanas temperatūrai, vilces ātrumam, konstrukcijas konstrukcijai utt., Kas arī zināmā mērā ietekmēs PVC izstrādājumu aukstuma izturību.

Daļa no Xiongxing grupas eksperimentālās zinātniskās pētniecības telpas

Rezumējot, Xiongxing Group zinātniskās pētniecības personāls iesaka, ka, izstrādājot PVC formulu, visi faktori, piemēram, lietošanas apstākļi, produkta struktūra, apstrādes aprīkojums, procesa apstākļi utt., ir jāņem vērā kopā ar formulu un jāveic attiecīgi pielāgojumi, izmantojot eksperimentiem. Iegūstiet PVC formulu ar lielisku aukstumizturību.