PVC-valmiita tuotteita käytetään eri teollisuudenaloilla. PVC-kalsium-sinkkistabilisaattoreiden arviointi ja testaus vaativat erilaisia menetelmiä niiden suorituskyvystä riippuen. Yleisesti ottaen on olemassa kaksi päämenetelmää: staattinen ja dynaaminen. Staattinen menetelmä sisältää Kongon punaisen testipaperin menetelmän, vanhentusuunin kokeen ja sähkömotorisen voiman menetelmän, kun taas dynaaminen menetelmä sisältää vääntömomenttireometrikokeen ja dynaamisen kaksoisvalssikokeen.
1. Kongon punaisen testipaperin menetelmä
Testattava PVC sekoitetaan tasaisesti lämmönkestävän aineen kanssa öljyhauteessa, jossa on sisäänrakennettua glyserolia. Materiaalia ravistetaan hieman sen kiinteyttämiseksi, ja sitten se asetetaan öljyhauteeseen. Glyserolin lämpötila PVC-kalsium-sinkki-stabilointiaineöljyhauteessa asetetaan etukäteen noin 170 ℃:een, jotta PVC-materiaalin yläpinta pienessä koeputkessa on samalla tasolla glyserolin yläpinnan kanssa. Pienen koeputken yläpuolelle asetetaan tulppa, jossa on ohut lasiputki, ja lasiputki on läpinäkyvä ylhäältä alas. Kongonpunainen testipaperi rullataan ja asetetaan lasiputken alle siten, että Kongonpunaisen testipaperin alareuna on noin cm:n päässä PVC-materiaalin yläreunasta. Kokeen alettua kirjataan muistiin aika siitä, kun Kongonpunainen testiliuska asetetaan koeputkeen, siihen, kun se muuttuu siniseksi, mikä on lämpöstabiiliusaika. Tämän kokeen perusajatuksena on, että PVC hajoaa nopeasti noin 170 ℃:n lämpötilassa, mutta lämmönkestävän aineen lisäämisen vuoksi sen hajoaminen estyy. Ajan kuluessa lämmönkestävä aine kuluu loppuun. Kun kulutus on valmis, PVC hajoaa nopeasti ja vapauttaa HCl-kaasua. Tällöin koeputkessa olevan Kongon punaisen reagenssin väri muuttuu, koska se reagoi helposti HCl:n kanssa. Kirjaa aika muistiin ja arvioi lämmönkestävän aineen tehokkuus ajan pituuden perusteella.
2. Staattinen uunitesti
Valmista PVC-jauheesta ja muista käsittelyapuaineista (kuten voiteluaineista, iskunvaimentimista, täyteaineista jne.) sekä PVC-kalsium-sinkki-stabilisaattoreista nopeita sekanäytteitä. Ota tietty määrä yllä olevaa näytettä, lisää PVC-kalsium-sinkki-stabilisaattoriin erilaisia lämmönkestäviä aineita tietyssä suhteessa, sekoita hyvin ja lisää sitten kaksiosaiseen seokseen.
Testikappaleiden valmistelu sekoittimessa suoritetaan yleensä ilman pehmittimien lisäämistä. Kaksoisvalssin lämpötila asetetaan 160–180 ℃:een, ja pehmittimiä lisättäessä valssin lämpötila on yleensä noin 140 ℃. Kahdella tikulla toistuvasti puristamalla saadaan tasainen PVC-näyte, jota leikataan tietyn kokoisiksi PVC-näytteiksi, jotka sisältävät erilaisia lämmönkestäviä aineita. Aseta eri PVC-testikappaleet kiinteälle laitteelle ja aseta ne sitten vakiolämpötilassa (yleensä 180 ℃) olevaan uuniin. Kirjaa testikappaleiden värinmuutos 10 tai 15 minuutin välein, kunnes ne muuttuvat mustiksi.
Uunissa tapahtuvan vanhenemisen avulla voidaan määrittää lämmönkestävien aineiden tehokkuus PVC:n lämpöstabiilisuuteen, erityisesti niiden kyky estää värinmuutoksia. Yleisesti uskotaan, että PVC:n väri muuttuu kuumennettaessa useita kertoja vaaleasta tummaan, mukaan lukien valkoisesta keltaiseen, ruskeaan, ruskeaan ja mustaan. Hajoamistilanne voidaan määrittää PVC:n värin perusteella tietyn ajan kuluessa.
3. Sähköpotentiaalimenetelmä (johtavuusmenetelmä)
Kokeellinen laite koostuu pääasiassa neljästä osasta. Oikea puoli on inerttikaasulaite, joka yleensä käyttää typpeä, mutta joskus myös ilmaa. Ero on siinä, että typpisuojausta käytettäessä PVC-kalsium-sinkkistabilisaattori voi estää PVC:n emäketjujen hajoamisen, joka johtuu ilman hapen hapettumisesta. Kokeellinen lämmityslaite on yleensä noin 180 ℃:n lämpötilassa oleva öljykylpy. Öljykylpyyn asetetaan PVC:n ja lämmönvakautusaineiden seos. Kun HCl-kaasua syntyy, se tulee inertin kaasun mukana vasemmalla puolella olevaan NaOH-liuokseen. NaOH absorboi nopeasti HCl:a, jolloin liuoksen pH-arvo muuttuu. Tallentamalla pH-mittarin muutokset ajan kuluessa voidaan määrittää eri lämmönvakautusaineiden vaikutus. Kokeellisissa tuloksissa prosessoimalla saatu pH-t-käyrä jaetaan induktiojaksoon ja kasvujaksoon, ja induktiojakson pituus vaihtelee lämmönvakautusaineen tehokkuuden mukaan.
4. Vääntömomenttireometri
Vääntömomenttireometri on tyypillinen pienimuotoinen laite, joka simuloi PVC:n todellista prosessointia. Laitteen ulkopuolella on suljettu prosessointilaatikko, jonka lämpötilaa ja kahden sisäisen telan nopeutta voidaan ohjata laitteeseen kytketyllä tietokoneella. Vääntömomenttireometriin lisättävän materiaalin massa on yleensä 60–80 g, mikä vaihtelee eri laitemallien mukaan. Kokeelliset vaiheet ovat seuraavat: valmistetaan etukäteen erilaisia lämmönvakautusaineita sisältävä masterbatch, ja perusmasterbatchin kaava sisältää yleensä ACR:ää PVC CPE:n, CaCO3:n, TiO:n, voiteluaineiden jne. lisäksi. Vääntömomenttireometri asetetaan lämpötilaan etukäteen. Kun se saavuttaa määritetyn lämpötilan ja nopeus on vakaa, punnittu seos lisätään prosessointilaatikkoon, suljetaan nopeasti ja liitetylle tietokoneelle tallennetaan erilaisia parametreja, kuten reologinen käyrä. Prosessoinnin jälkeen voidaan saada myös erilaisia ulkonäköominaisuuksia, kuten valkoisuus, muovattavuus, sileys jne. Näiden parametrien avulla voidaan määrittää vastaavan lämmönvakautusaineen teollinen potentiaali. Sopivalla lämmönvakaajan tulisi olla sopivan vääntömomentin ja plastisoitumisajan omaava, ja tuotteen tulisi olla hyvin muotoiltu, korkean valkoisuuden ja sileän pinnan omaava. Vääntömomenttireometri on rakentanut kätevän sillan laboratoriotutkimuksen ja teollisen laajamittaisen tuotannon välille.
5. Dynaaminen kaksoisrullauskoe
Lämpöstabilisaattoreiden vaikutuksen dynaamisen mittaamisen apumenetelmänä käytetään dynaamisia kaksoisvalsseja ilman reometriä, ja kokeessa valitaan kaksoisvalssitablettien puristuslaite. Lisää siihen nopeaa sekoitettua jauhetta ja purista se muotoonsa. Purista saatua näytettä toistuvasti. Kunnes testikappale muuttuu mustaksi, kirjaa ylös aika, joka kuluu sen täydelliseen mustautumiseen, jota kutsutaan mustumisajaksi. Erilaisten lämpöstabilisaattoreiden lämpöstabiilisuusvaikutus PVC:hen määritetään vertaamalla mustumisen kestoa.
Julkaisun aika: 20. kesäkuuta 2024
