PVC končni izdelki se uporabljajo v različnih panogah. Vrednotenje in testiranje PVC stabilizatorjev s kalcijem in cinkom zahteva različne metode glede na njihovo učinkovitost. Na splošno obstajata dve glavni metodi: statična in dinamična. Statična metoda vključuje metodo s testnim papirjem Congo red, test staranja v pečici in metodo elektromotorne sile, medtem ko dinamična metoda vključuje preskus z reometrom navora in dinamični preskus z dvojnim valjem.
1. Metoda testnega papirja Congo Red
Z uporabo oljne kopeli z vgrajenim glicerolom se PVC, ki ga je treba testirati, enakomerno pomeša s toplotnim stabilizatorjem in postavi v majhno epruveto. Material rahlo pretresemo, da postane čvrst, nato pa ga damo v oljno kopel. Temperatura glicerola v oljni kopeli stabilizatorja PVC kalcija in cinka je vnaprej nastavljena na približno 170 ℃, tako da je zgornja površina PVC materiala v majhni epruveti poravnana z zgornjo površino glicerola. Nad malo epruveto je vstavljen čep s tanko stekleno cevko, ki je od zgoraj navzdol prozorna. Testni papir Kongo rdeče zvijemo in vstavimo pod stekleno cevko, tako da je spodnji rob testnega papirja Kongo rdeče približno cm oddaljen od zgornjega roba PVC materiala. Ko se poskus začne, zabeležite čas od trenutka, ko je testni trak Kongo rdeče vstavljen v epruveto, do trenutka, ko postane moder, kar je čas toplotne stabilnosti. Osnovna teorija tega poskusa je, da se bo PVC hitro razgradil pri temperaturi približno 170 ℃, vendar je zaradi dodatka toplotnega stabilizatorja njegova razgradnja zavrta. Sčasoma se bo toplotni stabilizator porabil. Ko je poraba končana, se PVC hitro razgradi in sprosti plin HCl. V tem času bo kongo rdeči reagent v epruveti spremenil barvo zaradi enostavne reakcije s HCl. Takrat si zabeležite čas in glede na dolžino časa ocenite učinkovitost toplotnega stabilizatorja.
2. Statični preskus v pečici
Pripravite mešane vzorce PVC prahu za visoke hitrosti in drugih pomožnih sredstev za obdelavo (kot so maziva, modifikatorji udarnosti, polnila itd.) poleg PVC stabilizatorjev s kalcijem in cinkom. Vzemite določeno količino zgornjega vzorca, dodajte različne toplotne stabilizatorje PVC kalcijevemu cinkovemu stabilizatorju v določenem razmerju, dobro premešajte in nato dodajte mešanici z dvojno palico.
Priprava preizkušancev na mešalniku praviloma poteka brez dodajanja plastifikatorjev. Dvojna temperatura zvitka je nastavljena na 160-180 ℃, pri dodajanju plastifikatorjev pa je temperatura zvitka na splošno okoli 140 ℃. Z večkratnim stiskanjem z dvema palčkama dobimo enoten PVC vzorec, nato z rezanjem dobimo PVC vzorce določene velikosti, ki vsebujejo različne toplotne stabilizatorje. Različne preizkušance iz PVC postavite na fiksno napravo in jih nato postavite v pečico s konstantno temperaturo (običajno 180 ℃). Zabeležite spremembo barve preskušancev vsakih 10 ali 15 minut, dokler ne postanejo črni.
S preskusi staranja v pečici je mogoče določiti učinkovitost toplotnih stabilizatorjev na toplotno stabilnost PVC-ja, zlasti njihovo sposobnost zaviranja barvnih sprememb. Na splošno velja, da bo pri segrevanju PVC barva doživela niz sprememb od svetle do temne, vključno z belo rumeno rjavo rjavo črno. Stanje razgradnje je mogoče določiti z barvo PVC-ja v določenem časovnem obdobju.
3. Metoda električnega potenciala (metoda prevodnosti)
Eksperimentalna naprava je v glavnem sestavljena iz štirih delov. Desna stran je naprava z inertnim plinom, ki običajno uporablja dušik, včasih pa tudi zrak. Razlika je v tem, da se pri uporabi dušikove zaščite PVC kalcijev cink stabilizator lahko izogne razgradnji matičnih verig PVC, ki jo povzroči oksidacija kisika v zraku. Eksperimentalna grelna naprava je običajno oljna kopel pri približno 180 ℃. Mešanica PVC in toplotnih stabilizatorjev je nameščena v oljni kopeli. Ko nastane plin HCl, vstopi v raztopino NaOH na levi strani skupaj z inertnim plinom. NaOH hitro absorbira HCl, zaradi česar se spremeni pH vrednost raztopine. Z beleženjem sprememb pH-metra skozi čas je mogoče določiti učinek različnih toplotnih stabilizatorjev. V eksperimentalnih rezultatih je krivulja pH t, dobljena s predelavo, razdeljena na indukcijsko dobo in rastno dobo, dolžina indukcijske dobe pa se spreminja glede na učinkovitost toplotnega stabilizatorja.
4. Reometer navora
Reometer navora je tipičen majhen instrument, ki simulira dejansko obdelavo PVC-ja. Na zunanji strani instrumenta je zaprta škatla za obdelavo, temperaturo škatle za obdelavo in hitrost obeh notranjih valjev pa je mogoče nadzorovati prek računalnika, povezanega z instrumentom. Masa materiala, dodanega reometru navora, je običajno 60–80 g, kar se razlikuje glede na različne modele instrumentov. Eksperimentalni koraki so naslednji: vnaprej pripravite masterbatch, ki vsebuje različne toplotne stabilizatorje, in osnovna formula masterbatch na splošno vključuje ACR poleg PVC CPE、CaCO3、TiO、 maziv itd. Reometer navora je vnaprej nastavljen na temperaturo. Ko doseže določeno temperaturo in je hitrost stabilna, se stehtana zmes doda v predelovalno škatlo, hitro zapre in zabeleži različne parametre na priključenem računalniku, kar je reološka krivulja. Po obdelavi je mogoče pridobiti tudi različne značilnosti videza ekstrudiranega materiala, kot so belina, ali je oblikovan, gladkost itd. Z uporabo teh parametrov je mogoče določiti industrijski potencial ustreznega toplotnega stabilizatorja. Ustrezen toplotni stabilizator mora imeti ustrezen navor in čas plastificiranja, izdelek pa mora biti dobro oblikovan z visoko belino in gladko površino. Reometer navora je zgradil priročen most med laboratorijskimi raziskavami in industrijsko obsežno proizvodnjo.
5. Dinamični dvojni preskus valjanja
Kot vrsta pomožne metode za dinamično merjenje učinka toplotnih stabilizatorjev se v odsotnosti reometra uporabljajo dinamični dvojni valji, v poskusu pa je izbran instrument za stiskanje tablet z dvojnim valjem. Vanj dodajte hitro mešan prah in ga stisnite v obliko. Dobljeni vzorec večkrat iztisnite. Dokler preskušanec ne počrni, zabeležite čas, ki je potreben, da popolnoma počrni, kar imenujemo čas počrnitve. Določiti učinek toplotne stabilnosti različnih toplotnih stabilizatorjev na PVC s primerjavo trajanja črnenja.
Čas objave: 20. junij 2024
