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(shí)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(jì)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(gè)方面，下面這篇文章，我們潔爾康建材主要來(lái)和大家聊聊模具設(shè)計(jì)不合理這個(gè)方面。
模具設(shè)計(jì)不合理
（1）口模截面設(shè)計(jì)不合理。
尤其是內(nèi)筋的分布和交界面角度的處理。這樣會(huì)造成應(yīng)力集中現(xiàn)象存在。需要改進(jìn)設(shè)計(jì)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(zhǎng)度來(lái)決定的。模頭的壓縮比太小或平直段太短都會(huì)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(guò)改變模頭平直段長(zhǎng)度來(lái)調(diào)整流料阻力；另一方面在模具設(shè)計(jì)階段可選擇不同的壓縮比來(lái)改變擠出壓力，但必須注意機(jī)頭壓縮比要與擠出機(jī)螺桿的壓縮比相適應(yīng)；還可以通過(guò)改變配方，調(diào)整擠出工藝參數(shù)，增加多孔板來(lái)改變?nèi)垠w壓力的大小。
（3）對(duì)于因分流筋匯合不良造成的性能下降應(yīng)適當(dāng)增加筋與外表面、筋與筋匯流處的長(zhǎng)度，或者增大壓縮比來(lái)解決。
（4）口模出料不均勻，造成管材壁厚薄不一致，或者密實(shí)度不一致。
這也就造成了管材兩個(gè)面之間的力學(xué)性能上的差別，我們?cè)趯?shí)驗(yàn)時(shí)有時(shí)冷沖一面合格一面不合格，也恰恰證明了這一點(diǎn)。至于壁薄等非標(biāo)管材這里就不再多說(shuō)。
（5）定型模的冷卻速率。
冷卻水溫往往沒(méi)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(shí)冷卻定型，達(dá)到使用目的。緩慢的冷卻可以使分子鏈有足夠的時(shí)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(guò)程，當(dāng)溫度、外力撤出后，大分子鏈沒(méi)有及時(shí)恢復(fù)自由狀態(tài)而處于玻璃態(tài)，大分子鏈雜亂無(wú)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(guò)程。適宜的冷卻水溫有利于這個(gè)過(guò)程。冷卻水溫過(guò)低，制品中的應(yīng)力沒(méi)有來(lái)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(qiáng)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(dòng)方向與型坯運(yùn)動(dòng)方向相反而從定型套前排出。這樣也不致于造成因水溫過(guò)低造成型坯驟冷、產(chǎn)生過(guò)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(biāo)。填料過(guò)多，管材便會(huì)出現(xiàn)冷沖不達(dá)標(biāo)。填料過(guò)少，管材便會(huì)出現(xiàn)尺寸變化率大。相同的是增加或減小柔性指標(biāo)，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(biāo)。加工助劑過(guò)多，則管材剛性指標(biāo)下降；加工助劑過(guò)少，則型材剛性指標(biāo)上升，在配方中這兩者是一個(gè)既矛盾又統(tǒng)一的相互制約的因素，但不能說(shuō)要提高剛性指標(biāo)卻又要保持柔性指標(biāo)便可以在增加填料的同時(shí)又無(wú)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(gè)最佳結(jié)合點(diǎn)，以達(dá)到其剛性和柔性的平衡。
（7）擠出工藝對(duì)管材剛性和柔性指標(biāo)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(guò)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(huì)增大剛性指標(biāo)和降低柔性指標(biāo)。物料塑化不足，物料中各組分的分子之間還沒(méi)有充分溶合會(huì)降低剛性指標(biāo)，同時(shí)柔性指標(biāo)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(biāo)成正比，隨轉(zhuǎn)矩和壓力升高而增加。柔性指標(biāo)則與其成反比，隨轉(zhuǎn)矩和壓力的升高而降低。需要補(bǔ)充的是，在剛開(kāi)機(jī)擠出時(shí)偶然會(huì)發(fā)現(xiàn)個(gè)別型材沒(méi)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(gè)新問(wèn)題。
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