Како побољшати отпорност на хладноћу ПВЦ формулација
Aug 19, 2021
Начини за побољшање отпорности на хладноћу ПВЦ формулација
ПВЦ пластика има добре физичко-механичке особине и може се користити у производњи грађевинског материјала, материјала за паковање, електронских материјала, робе дневне широке потрошње, итд., И има широку примену у различитим областима као што су индустрија, пољопривреда, грађевинарство, транспорт, енергија телекомуникације и паковање.
Због његове слабе отпорности на хладноћу и отпорности на ниске температуре, доња граница употребне температуре тврдог ПВЦ-а је генерално -15ºЦ, што ограничава примену ПВЦ материјала у одређеним аспектима. Кроз подешавање ПВЦ смоле и адитива, отпорност ПВЦ пластике на хладноћу може се ефикасно побољшати како би се задовољиле потребе ниске температуре.
Ксионгкинг Гроуп се ослања на сопствено више од 26 година искуства у производњи ПВЦ-а и професионални тим за истраживање и развој да напише овај чланак, фокусирајући се на неке методе за побољшање отпорности ПВЦ-а на хладноћу са тачке гледишта формуле, да би сви могли да науче и на које се позивају.
Капија у пословној згради Седишта групе Ксионгкинг
ПВЦ смола је врста некристалног, поларног полимера. Његова температура преласка у стакло је 75 ~ 105 степени према молекулској тежини. Што је већа релативна молекулска маса, то је већи вискозитет и степен ван дер Валсове привлачности или заплетања између ПВЦ макромолекуларних ланаца. Сходно томе, сегмент ПВЦ ланца се повећава, а отпорност материјала на ниске температуре је боља.
У конвенционалним ПВЦ формулацијама, ако треба да се носите само са хладном северном зимском климом, можете изабрати ПВЦ смолу нешто већег вискозитета, односно нешто веће просечне молекулске тежине. То може бити ПВЦ смола већег вискозитета у истом разреду или смола нижег квалитета.
Поред тога, у неким производима са посебним захтевима, као што су кесе за крв које могу да издрже -30ºЦ, може се користити поливинилхлоридна смола високог степена полимеризације (просечан степен полимеризације већи од 2000). То је зато што је висок степен полимеризације ПВЦ бољи од конвенционалног ПВЦ-а. Велика кристалност и умрежена структура смоле отежавају клизање између макромолекула, повећавају еластичност и повећавају молекулску тежину и повећавају интермолекуларну ван дер Валсову силу и интрамолекуларну хемијску везу како би се добила одлична отпорност на хладноћу.
Као важна компонента формулације ПВЦ меких производа, пластификатори имају велики утицај на перформансе меких производа. Ако је потребно да се производи користе на ниским температурама, мора се изабрати врста пластификатора. Тренутно коришћени као пластификатори отпорни на хладноћу углавном укључују естре двобазне киселине масних киселина, естре линеарног алкохолног фталата, естре дихидричног алкохола и моноестре епокси масних киселина. Према извештајима, Н,Н-дисупституисани амиди масних киселина, естри нафтенске дикарбоксилне киселине и естри хлорометокси масних киселина су такође пластификатори отпорни на хладноћу са одличним перформансама на ниским температурама.
Побољшање хладно отпорности ПВЦ меких производа генерално се може постићи повећањем количине пластификатора отпорног на хладноћу. ДОА (диоктил адипат), ДИДА (диизодецил адипат), ДОЗ (диоктил азелат), ДОС (диоктил себакат) су репрезентативни за хладно отпорне пластификаторе Вариети, јер компатибилност општих пластификатора отпорних на хладноћу са ПВЦ-ом није баш добра, у ствари. , може се користити само као помоћни пластификатор за побољшање отпорности на хладноћу, а његова доза је обично 5-20 процената главног пластификатора.
Поред тога, 2,2,4-триметил-1,3-пентандиол диизобутират (ТКСИБ), бутил стеарат, ЛХАТ киселина диетилен гликол ди-2-етил естар, итд. Производ такође функционише као пластификатор отпоран на хладноћу.
Истраживачи из научно-истраживачког тима компаније Ксионгкинг Гроуп истакли су да је боље користити пластификатор отпоран на хладноћу и хексаметилфосфорни триамид заједно у сврху побољшања хладно отпорне жилавости и издужења филма при ниским температурама. Иако сам хексаметилфосфорни триамид није пластификатор отпоран на хладноћу, он може ефикасно смањити тачку смрзавања различитих пластификатора и постићи сврху повећања хладно отпорног ефекта филма.
Ефикасан начин да се побољша слаба отпорност ПВЦ-а на ударе при ниским температурама је додавање полимера са ниском температуром стакластог прелаза и високом еластичношћу на собној температури, који се заједнички називају модификаторима. Додати полимер треба да има сличне параметре растворљивости са ПВЦ-ом, да има одређену међусобну растворљивост и може да формира мешавину две структуре, чиме се побољшава отпорност производа на удар при ниским температурама.
ЦПЕ може побољшати перформансе на ниским температурама и отпорност производа на удар. Како се количина ЦПЕ повећава, учинак ПВ Ц производа ће се постепено побољшавати. Када се доза повећа до одређене мере, перформансе ПВ Ц производа на ниским температурама ће имати тенденцију да буду стабилне, достижући одговарајући однос цене и учинка на око 8 или 9 делова. Како се повећава количина нитрилне гуме у праху (НБР), чврстоћа тврдог ПВЦ-а на ниским температурама ће се постепено повећавати.
ЕВА има добра својства течења, ниску температуру стакластог прелаза, добар ефекат каљења на ниским температурама, али високу цену.
АЦР има одличну отпорност на ударце при ниским температурама и отпорност на временске услове и може побољшати изглед производа. Генерално, добар ефекат се може постићи додавањем 5 делова. МБС са високим ударом има ниску температуру стакластог прелаза, што има добар ефекат на побољшање ломљивости ПВЦ материјала при ниској температури, али има слабу отпорност на временске услове.
АБС може повећати отпорност ПВЦ материјала на ниску температуру и истовремено побољшати изглед производа.
Поред тога, СБС и друге супстанце које садрже гумену фазу и имају нижу температуру преласка стакла такође могу побољшати чврстоћу на удар и отпорност на хладноћу ПВЦ-а.
И не само то, истраживачи из групе Ксионгкинг проучавали су отпорност на хладноћу модификованог меког ПВЦ-а и показали да је отпорност на хладноћу мешаног модификованог меког ПВЦ-а очигледно под утицајем разноликости и дозирања полимерних модификатора. Различитим методама испитивања утврђено је да Елвалои 711 (етилен-винил ацетат угљен моноксид кополимер), НБР-26 (масовни нитрилни каучук), Цхемигум П83 (претходно умрежени прах нитрилне гуме) и други полимерни модификатори могу значајно побољшати отпорност на хладноћу меког ПВЦ-а, а одређени полимерни модификатори као што су ЦПЕ и ЕВА са ниским садржајем ВА ће оштетити отпорност на хладноћу меког ПВЦ-а. Модификатор нитрилне гуме може побољшати средњу (бензин) отпорност меког ПВЦ-а, чиме се побољшавају перформансе на ниској температури меког ПВЦ-а натопљеног бензином.
Средства отпорна на хладноћу на тржишту, као што су К-175Ц, Н-550Ц и други производи, заправо су модификатор стирена развијен да побољша флексибилност при ниским температурама и отпорност на удар ПВЦ-а. Због ниске температуре преласка стакла и добре компатибилности са ПВЦ-ом, има одређене ефекте пластифицирања и учвршћивања. Стога, након додавања ПВЦ-у, може побољшати и побољшати перформансе ПВЦ-а на ниским температурама.
Термопластични еластомер (ТПЕ) је врста синтетичког материјала који показује еластичност гуме на собној температури и може се пластифицирати и формирати на високој температури. Дакле, ова врста полимера има карактеристике гуме и термопласта, а може се користити и као композитни материјал. Средство за учвршћивање се такође може користити као матрични материјал композитних материјала. Такви материјали углавном укључују полиуретан, стирен, полиолефин, полиестер, синдиотактички 1,2-полибутадиен и полиамидне производе. . Тренутно се стирени и полиолефини чешће користе као средства за учвршћивање композитних материјала.
Отпорност на хладноћу ПВЦ-ТПЕ производа барем није нижа од отпорности меког ПВЦ-а. Када се користе пластификатори отпорни на хладноћу и формуле отпорне на хладноћу, ПВЦ-ТПЕ и даље одржава добру еластичност на -45. Што се тиче производа отпорних на хладноћу и морску воду, као што су заптивке за бродове, заптивке за контејнере и бродска црева, ПВЦ-ТПЕ је такође популаран. ТПЕ као што су Х4040, Х3303 и други брендови имају добру компатибилност са ПВЦ-ом. Након додавања, може значајно побољшати нискотемпературну флексибилност ПВЦ-а, значајно повећати његову отпорност на савијање и смањити тачку крхкости.
Јапанска компанија за технологију пластике је такође развила термопластични полиуретан-поливинилхлоридни еластомер. Овај материјал је направљен мешањем ТПУ-а и ПВЦ-а и треће компоненте након мешања. Даје пуну игру одличним карактеристикама ТПУ-а и ПВЦ-а и има следеће предности:
(1) ТПУ се користи као пластификатор за ПВЦ, елиминишући проблеме миграције пластификатора и испаравања који су постојали у меком ПВЦ-у у прошлости.
(2) Температура кртости ПВЦ материјала је такође смањена са -30 степена на -68 степена, достижући посебан степен отпорности на хладноћу.
Утицај пунила на хладно отпорност меког ПВЦ-а је повезан са апсорпцијом пластификатора. Општи тренд је да је апсорпција пластификатора мала. Пунила имају мали утицај на отпорност на хладноћу, док је апсорпција пластификатора као што су чађа и тврда глина велика. Средство за пуњење од ПВЦ-а ће значајно смањити хладно отпорност ПВЦ-а.
Додавање пунила чврстом ПВЦ-у често утиче на перформансе удара, посебно ломљивост на ниским температурама ће се повећати са повећањем количине пунила. То је зато што када се пунило дода ПВЦ-у као неорганска честица, оно ће се попунити између молекулских ланаца. Када је количина мала, она попуњава празнине неких молекуларних ланаца да би одиграла улогу ојачавања; или попуњава између молекулских ланаца како би се повећала удаљеност између молекула и повећала жилавост система. Али када се његова доза повећава, како се међумолекулска удаљеност повећава, интермолекуларна сила се уништава. Када се дода температура, мобилност молекуларног ланца је смањена, а способност материјала да се одупре спољашњим утицајима је драстично смањена. Због тога има лош утицај на перформансе тврдог ПВЦ-а при ниским температурама.
Додавање пунила чврстом ПВЦ-у често утиче на перформансе удара, посебно ломљивост на ниским температурама ће се повећати са повећањем количине пунила. То је зато што када се пунило дода ПВЦ-у као неорганска честица, оно ће се попунити између молекулских ланаца. Када је количина мала, она попуњава празнине неких молекуларних ланаца да би одиграла улогу ојачавања; или попуњава између молекулских ланаца како би се повећала удаљеност између молекула и повећала жилавост система. Али када се његова доза повећава, како се међумолекулска удаљеност повећава, интермолекуларна сила се уништава. Када се дода температура, мобилност молекуларног ланца је смањена, а способност материјала да се одупре спољашњим утицајима је драстично смањена. Због тога има лош утицај на перформансе тврдог ПВЦ-а при ниским температурама.
Након обраде пунила, затезна својства материјала ће се побољшати, али побољшање отпорности на ударце при ниским температурама није очигледно. Разлог је тај што честице пунила заузимају активни простор ПВЦ молекулског ланца. Иако се сила везивања између активног пунила и ПВЦ молекулског ланца повећава, ово повећање ће само повећати снагу молекула када се растегне, а крхкост материјала ће се само повећати због повећања честица пунила.
ПВЦ-у се додају нано калцијум карбонат и ултра-фини калцијум карбонат. Због ефекта мале величине, има сличан ефекат модификатора. Унутар одређеног опсега дозирања, може побољшати перформансе на ниским температурама ПВЦ материјала, али пошто не постоји ниска температура преласка стакла, ефекат није тако очигледан као модификатор, а након додавања одређене количине, кртост на ниској температури материјала ће се повећати.
У општим формулацијама, могуће је повећати количину унутрашњег мазива које промовише пластификацију уз смањење количине помоћних средстава за обраду, али се овај метод не препоручује у формулацијама отпорним на хладноћу. Јер функција помоћних средстава за обраду није само да побољша обрадивост ПВЦ-а, већ и да у великој мери побољша нискотемпературне перформансе производа, које се не могу заменити мазивима.
Најчешће коришћени мекани ПВЦ отпорни на пламен пластификатор је трикрезил фосфат, али перформансе трикрезил фосфата на ниским температурама су веома лоше, па је прикладније користити алкил фосфат када се мора узети у обзир отпорност на хладноћу.
Уобичајени стабилизатори негативно утичу на отпорност на хладноћу ПВЦ производа. Различити типови стабилизатора имају различите ефекте на отпорност производа на хладноћу због различитих облика и физичких својстава. Пошто је неопходан и количина је ограничена, овај аспект се ретко разматра у општем дизајну формулације.
Укратко, одабиром/променом адитива са бољом отпорношћу на хладноћу, увођењем неких хладно отпорних полимера и низом метода прилагођавања формуле, отпорност на хладноћу ПВЦ материјала може се побољшати како би се испунили захтеви употребе на ниским температурама. Истовремено, треба обратити пажњу и на многе аспекте као што су температура обраде, температура хлађења, брзина вуче, конструкцијски дизајн итд., Што ће такође имати одређени утицај на отпорност на хладноћу ПВЦ производа.
Део експерименталне научно-истраживачке собе групе Ксионгкинг
Укратко, научно-истраживачко особље Ксионгкинг Гроуп предлаже да се приликом дизајнирања ПВЦ формуле сви фактори као што су услови примене, структура производа, опрема за обраду, процесни услови итд. морају узети у обзир заједно са формулом, а одговарајућа прилагођавања треба извршити кроз експерименти. Добијте ПВЦ формулу са одличном отпорношћу на хладноћу.
