贵州塑料管材为您介绍PVC-U塑料管材发脆的原因全析

贵州塑料管材为您介绍PVC-U塑料管材发脆的原因全析 

主要表现为以下几种：

1、 配方及混料工艺不合理

1.1填料过多

正规的管材厂家通过配方的优化组合，是在不降低质量的前提下，降低了成本；有些厂家却在降低成本的同时也降低了制品质量。由于配方组份的原因，最直接有效的办法是增加填料，在PVC-U塑料管材中常用的填料为碳酸钙。但是其填加量并不是无限度的，其比例应该加以控制。现在有些厂家为了降低成本将碳酸钙加到20-50质量份，这大大降低了型材的物理力学性能，造成管材发脆现象。

1.2抗冲击改性剂添加种类、数量

抗冲击改性剂是在应力作用下，能够提高聚氯乙烯破裂总能量的一种高分子聚合物。因此在配方中尽可能采用PVC/ACR共混体系，而用CPE改性且用量低于8质量份时往往会引起管材发脆。

1.3稳定剂过多或过少

稳定剂的作用是抑制降解，或与释放出的氯化氢反应以及防止聚氯乙烯加工时变色。稳定剂根据种类不同用量也不同，但总的一点来说，用量过多会推迟物料的塑化时间从而使物料出口模时还欠塑化，其配方体系中各分子之间没有完全溶合，造成其分子间结构不牢固。而用量过少时会造成配方体系中相对低分子物降解或分解（也可以说成过塑化），对各组份分子间结构的稳固性造成破坏。因此稳定剂用量多少也会对管材的抗冲击强度造成影响，过多或过少都会造成管材强度降低引起管材发脆现象。

1.4外润滑剂用量过多

外润滑剂与树脂相溶性较低，能够促进树脂粒子间的滑动，从而减少摩擦热量并推迟熔化过程，润滑剂的这种作用在加工过程早期（也就是在外部加热作用和内部产生的摩擦热使树脂完全熔化和熔体中树脂失去识别特征之前）是最大的。贵州塑料管材外润滑剂又分前期润滑和后期润滑、润滑过度的物料在各种条件下都表现为较差的外形，如果润滑剂用量不妥，可能造成流痕，产量低，浑浊，冲击性差，表面粗糙、粘连，塑化差等。特别是用量过多时，就会造成型材的密实度差、塑化差，而导致冲击性能差，引起管材发脆。

1.5热混加料顺序、温度设值以及熟化时间对型材的性能也有决定性的因素

PVC-U配方的组分很多，所选择加料顺序应有利于发挥每种助剂的作用，并有利于提高分散速度，而避免其不良的协同效应，助剂的加料顺序应有助于提高助剂的相辅相成效果，克服相克相消的作用，使应在PVC树脂中分散的助剂，充分进入PVC树脂内部。以上环节如不加强控制都会对管材制品的质量造成影响，个别情况便会表现为管材发脆。

2.1物料塑化过度或不足

这与工艺温度设定和喂料比例有关，温度设定过高会造成物料过塑化，其组分中部分分子量较低的成份会分解、挥发；温度过低其组份中各分子间没有完全熔合，分子结构不牢固。而喂料比例太大造成物料受热面积和剪切增大，压力增大，易引起过塑化；喂料比例太小造成物料受热面积和剪切减小，会造成欠塑化。无论是过塑化还是欠塑化都会造成管材切割崩口现象。

2.2机头压力不足

一方面与模具设计有关；另一方面是与加料比例和温度设定有关，压力不足时，物料的密实度就差，就会造成组织疏松出现管材料脆现象，这时应调整计量加料转速和挤出螺杆转速使机头压力控制在25Mpa-35Mpa之间。

2.3制品中的低分子成份未排出

制品中的低分子成分产生一般有两个途径，一是在热混时产生，这在热混时通过抽湿和排气系统可以排出。二是部分残存的和挤出受热受压时产生的水份和氯化氢气体。这一般通过主机排气段的强制排气系统来强制排出，真空度一般在-0.05Mpa—-0.08Mpa之间，不开或过低，都会在制品中残存低分子成份，造成管材力学性能下降。

2.4螺杆转矩太低

螺杆的转矩是反应机械在受力状态下的数值，工艺温度设值的高低，喂料比例的多少都直接在螺杆转矩值上得到体现，螺杆转矩太低从某种程度上反应出温度偏低或喂料比例小，这样物料在挤出程度中同样得不到充分塑化，贵州塑料管材也就会降低管材的力学性能。根据不同的挤出设备和模具，螺杆转矩一般掌握在60%-85%之间就能满足要求。

2.5牵引速度与挤出速度不匹配

牵引速度太快会造成管材壁薄力学性能下降，而牵引速度太慢，管材受到的阻力大，制品处于高拉伸状态，也会对管材的力学性能造成影响。

3.1口模截面设计不合理，尤其是内筋的分布和交界面角度的处理

这样会造成应力集中现象存在。需要改进设计和消除交界面处的直角和锐角。

3.2模头压力不足

模头处压力大小是直接受模具的压缩比，特别是模具平直段的长度来决定的。模头的压缩比太小或平直段太短都会造成制品不致密，影响物理性能。模头压力的改变一方面可以通过改变模头平直段长度来调整流料阻力；另一方面在模具设计阶段可选择不同的压缩比来改变挤出压力，但必须注意机头压缩比要与挤出机螺杆的压缩比相适应；还可以通过改变配方，调整挤出工艺参数，增加多孔板来改变熔体压力的大小。

3.3对于因分流筋汇合不良造成的性能下降应适当增加筋与外表面、筋与筋汇流处的长度，或者增大压缩比来解决

3.4口模出料不均匀，造成管材壁厚薄不一致，或者密实度不一致

这也就造成了管材两个面之间的力学性能上的差别，我们在实验时有时冷冲一面合格一面不合格，也恰恰证明了这一点。至于壁薄等非标管材这里就不再多说。

3.5定型模的冷却速率

冷却水温往往没有引起足够的重视，冷却水的作用是将管材拉伸的大分子链及时冷却定型，达到使用目的。缓慢的冷却可以使分子链有足够的时间舒展，有利于定型。而急速冷却，水温与挤出管坯的温差太大，制品受骤冷不利于制品低温性能的提高。在配方中这两者是一个既矛盾又统一的相互制约的因素，但不能说要提高刚性指标却又要保持柔性指标便可以在增加填料的同时又无原则增加加工助剂，这是不合理的。所以在配方体系中要确定一个最佳结合点，以达到其刚性和柔性的平衡。

3.6挤出工艺对管材刚性和柔性指标的影响

挤出温度设定的高低是影响物料塑化程度的因素之一，物料过塑化物料中的低分子聚合物分解，挥发，造成分子间结构变化会增大刚性指标和降低柔性指标。物料塑化不足，物料中各组分的分子之间还没有充分溶合会降低刚性指标，同时柔性指标得不到充分展现。螺杆转矩和挤出压力与型材的刚性指标成正比，随转矩和压力升高而增加。贵州塑料管材柔性指标则与其成反比，随转矩和压力的升高而降低。需要补充的是，在刚开机挤出时偶然会发现个别型材没有崩口现象，但却发现其内筋已有轻微气泡，这又是一个新问题。