PVC-U塑料管材發(fā)脆的原因（三）
PVC-U塑料管材發(fā)脆的主要特征為：下料時崩口、冷沖破裂。造成管材制品物理、力學(xué)性能差的原因有很多，其中包括：1、 配方及混料工藝不合理。2． 擠出工藝不合理。3．模具設(shè)計不合理。
在前2篇文章，我們和大家探討了配方及混料工藝不合理和擠出工藝不合理這2個方面，下面這篇文章，我們潔爾康建材主要來和大家聊聊模具設(shè)計不合理這個方面。
模具設(shè)計不合理
（1）口模截面設(shè)計不合理。
尤其是內(nèi)筋的分布和交界面角度的處理。這樣會造成應(yīng)力集中現(xiàn)象存在。需要改進設(shè)計和消除交界面處的直角和銳角。
（2）模頭壓力不足。
模頭處壓力大小是直接受模具的壓縮比，特別是模具平直段的長度來決定的。模頭的壓縮比太小或平直段太短都會造成制品不致密，影響物理性能。模頭壓力的改變一方面可以通過改變模頭平直段長度來調(diào)整流料阻力；另一方面在模具設(shè)計階段可選擇不同的壓縮比來改變擠出壓力，但必須注意機頭壓縮比要與擠出機螺桿的壓縮比相適應(yīng)；還可以通過改變配方，調(diào)整擠出工藝參數(shù)，增加多孔板來改變?nèi)垠w壓力的大小。
（3）對于因分流筋匯合不良造成的性能下降應(yīng)適當增加筋與外表面、筋與筋匯流處的長度，或者增大壓縮比來解決。
（4）口模出料不均勻，造成管材壁厚薄不一致，或者密實度不一致。
這也就造成了管材兩個面之間的力學(xué)性能上的差別，我們在實驗時有時冷沖一面合格一面不合格，也恰恰證明了這一點。至于壁薄等非標管材這里就不再多說。
（5）定型模的冷卻速率。
冷卻水溫往往沒有引起足夠的重視，冷卻水的作用是將管材拉伸的大分子鏈及時冷卻定型，達到使用目的。緩慢的冷卻可以使分子鏈有足夠的時間舒展，有利于定型。而急速冷卻，水溫與擠出管坯的溫差太大，制品受驟冷不利于制品低溫性能的提高。從高分子物理學(xué)解釋，PVC大分子鏈在溫度、外力的作用下，發(fā)生卷曲、拉伸過程，當溫度、外力撤出后，大分子鏈沒有及時恢復(fù)自由狀態(tài)而處于玻璃態(tài)，大分子鏈雜亂無序排列，造成宏觀上制品低溫沖擊性能低。從塑料加工工藝學(xué)解釋PVC管材在擠出后，制品撤去溫度、外力后有應(yīng)力松弛過程。適宜的冷卻水溫有利于這個過程。冷卻水溫過低，制品中的應(yīng)力沒有來得及消除，造成制品性能下降。所以管材冷卻采用緩冷方式，并可防止成型后的制品翹曲，彎曲和收縮現(xiàn)象，可以防止由于內(nèi)應(yīng)力作用而使制品沖擊強度降低。一般水溫控制在20℃。
（6）為了使型坯柔和地冷卻而不致驟冷。
將連接冷卻定型套的水管接在定型的后部，讓水在定型套中流動方向與型坯運動方向相反而從定型套前排出。這樣也不致于造成因水溫過低造成型坯驟冷、產(chǎn)生過大內(nèi)應(yīng)力，使管材脆化，型材的抗沖擊性能下降。加或減少填料，而增加填料又直接影響其柔性指標。填料過多，管材便會出現(xiàn)冷沖不達標。填料過少，管材便會出現(xiàn)尺寸變化率大。相同的是增加或減小柔性指標，必然要增加或減小抗沖改性劑或加工助劑，而增加或減小加工助劑又直接影響其剛性指標。加工助劑過多，則管材剛性指標下降；加工助劑過少，則型材剛性指標上升，在配方中這兩者是一個既矛盾又統(tǒng)一的相互制約的因素，但不能說要提高剛性指標卻又要保持柔性指標便可以在增加填料的同時又無原則增加加工助劑，這是不合理的。所以在配方體系中要確定一個最佳結(jié)合點，以達到其剛性和柔性的平衡。
（7）擠出工藝對管材剛性和柔性指標的影響。
擠出溫度設(shè)定的高低是影響物料塑化程度的因素之一，物料過塑化物料中的低分子聚合物分解，揮發(fā)，造成分子間結(jié)構(gòu)變化會增大剛性指標和降低柔性指標。物料塑化不足，物料中各組分的分子之間還沒有充分溶合會降低剛性指標，同時柔性指標得不到充分展現(xiàn)。螺桿轉(zhuǎn)矩和擠出壓力與型材的剛性指標成正比，隨轉(zhuǎn)矩和壓力升高而增加。柔性指標則與其成反比，隨轉(zhuǎn)矩和壓力的升高而降低。需要補充的是，在剛開機擠出時偶然會發(fā)現(xiàn)個別型材沒有崩口現(xiàn)象，但卻發(fā)現(xiàn)其內(nèi)筋已有輕微氣泡，這又是一個新問題。
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