Hotové výrobky z PVC sa používajú v rôznych odvetviach. Hodnotenie a testovanie stabilizátorov z PVC na báze vápnika a zinku si vyžaduje rôzne metódy v závislosti od ich výkonu. Vo všeobecnosti existujú dve hlavné metódy: statická a dynamická. Statická metóda zahŕňa metódu testovacieho papiera s konžskou červenou, skúšku starnutím v peci a metódu elektromotorickej sily, zatiaľ čo dynamická metóda zahŕňa skúšku reometrom s krútiacim momentom a dynamickú skúšku dvojitým valcom.
1. Metóda s konžským červeným testovacím papierikom
Pomocou olejového kúpeľa so zabudovaným glycerolom sa testované PVC rovnomerne zmieša s tepelným stabilizátorom a umiestni sa do malej skúmavky. Materiál sa mierne pretrepe, aby stuhol, a potom sa umiestni do olejového kúpeľa. Teplota glycerolu v olejovom kúpeli s PVC stabilizátorom na báze vápnika a zinku sa vopred nastaví na približne 170 ℃, takže horný povrch PVC materiálu v malej skúmavke je v úrovni horného povrchu glycerolu. Nad malú skúmavku sa vloží zátka s tenkou sklenenou trubicou, ktorá je priehľadná zhora nadol. Testovací papierik s konžskou červenou sa zroluje a vloží pod sklenenú trubicu tak, aby spodný okraj testovacieho papierika s konžskou červenou bol asi cm od horného okraja PVC materiálu. Po začatí experimentu sa zaznamená čas od vloženia testovacieho prúžku s konžskou červenou do skúmavky do jeho zmodrenia, čo je čas tepelnej stability. Základná teória tohto experimentu spočíva v tom, že PVC sa pri teplote približne 170 ℃ rýchlo rozkladá, ale vďaka pridaniu tepelného stabilizátora sa jeho rozklad spomalí. Postupom času sa tepelný stabilizátor spotrebuje. Po dokončení spotreby sa PVC rýchlo rozloží a uvoľní plynný HCl. V tomto čase sa konžská červená červenka v skúmavke zafarbí v dôsledku ľahkej reakcie s HCl. V tomto čase zaznamenajte čas a na základe dĺžky pôsobenia posúďte účinnosť tepelného stabilizátora.
2. Statický test v peci
Pripravte vysokorýchlostné zmiešané vzorky PVC prášku a iných procesných pomocných látok (ako sú mazivá, modifikátory nárazu, plnivá atď.) okrem PVC vápenato-zinkových stabilizátorov. Vezmite určité množstvo vyššie uvedenej vzorky, pridajte rôzne tepelné stabilizátory k PVC vápenato-zinkovému stabilizátoru v určitom pomere, dobre premiešajte a potom pridajte do zmesi s dvojitou tyčinkou.
Príprava testovaných vzoriek na miešačke sa zvyčajne vykonáva bez pridania zmäkčovadiel. Teplota dvojitého valca je nastavená na 160 – 180 ℃ a pri pridaní zmäkčovadiel je teplota valca zvyčajne okolo 140 ℃. Opakovaným stláčaním dvoma tyčinkami sa získa rovnomerná vzorka PVC, po ktorej nasleduje rezanie, aby sa získali vzorky PVC určitej veľkosti obsahujúce rôzne tepelné stabilizátory. Rôzne testované vzorky PVC sa umiestnia na pevné zariadenie a potom sa umiestnia do pece s konštantnou teplotou (zvyčajne 180 ℃). Zaznamenávajte zmenu farby testovaných vzoriek každých 10 alebo 15 minút, kým nezčernajú.
Prostredníctvom testov starnutia v peci je možné určiť účinnosť tepelných stabilizátorov na tepelnú stabilitu PVC, najmä ich schopnosť potlačiť zmeny farby. Všeobecne sa predpokladá, že pri zahrievaní PVC prechádza sériou zmien farby zo svetlej na tmavú, vrátane bielej, žltej, hnedej, hnedej a čiernej. Situáciu degradácie možno určiť farbou PVC v priebehu určitého časového obdobia.
3. Metóda elektrického potenciálu (metóda vodivosti)
Experimentálne zariadenie sa skladá hlavne zo štyroch častí. Pravá strana je zariadenie s inertným plynom, ktoré zvyčajne používa dusík, ale niekedy aj vzduch. Rozdiel je v tom, že pri použití ochrany dusíkom môže PVC vápenato-zinkový stabilizátor zabrániť degradácii materských reťazcov PVC spôsobenej oxidáciou kyslíka vo vzduchu. Experimentálne vykurovacie zariadenie je vo všeobecnosti olejový kúpeľ s teplotou okolo 180 ℃. Do olejového kúpeľa je umiestnená zmes PVC a tepelných stabilizátorov. Keď sa generuje plynný HCl, vstupuje do roztoku NaOH na ľavej strane spolu s inertným plynom. NaOH rýchlo absorbuje HCl, čo spôsobuje zmenu hodnoty pH roztoku. Zaznamenávaním zmien pH metra v priebehu času je možné určiť účinok rôznych tepelných stabilizátorov. V experimentálnych výsledkoch je krivka pH t získaná spracovaním rozdelená na indukčnú periódu a rastovú periódu a dĺžka indukčnej periódy sa mení v závislosti od účinnosti tepelného stabilizátora.
4. Reometer momentu
Momentový reometer je typický malý prístroj, ktorý simuluje skutočné spracovanie PVC. Na vonkajšej strane prístroja sa nachádza uzavretá spracovateľská skriňa a teplota spracovateľskej skrine a rýchlosť dvoch vnútorných valcov sa dajú regulovať pomocou počítača pripojeného k prístroju. Hmotnosť materiálu pridaného do momentového reometra je zvyčajne 60 – 80 g, čo sa líši v závislosti od modelu prístroja. Experimentálne kroky sú nasledovné: vopred sa pripraví predzmes obsahujúca rôzne tepelné stabilizátory a základná receptúra predzmesi zvyčajne okrem PVC, CPE, CaCO3, TiO, mazív atď. Momentový reometer sa vopred nastaví na teplotu. Keď dosiahne stanovenú teplotu a rýchlosť je stabilná, odvážená zmes sa pridá do spracovateľskej skrine, rýchlo sa zatvorí a na pripojenom počítači sa zaznamenajú rôzne parametre, čo predstavuje reologickú krivku. Po spracovaní je možné získať aj rôzne vzhľadové znaky extrudovaného materiálu, ako je belosť, tvarovanie, hladkosť atď. Pomocou týchto parametrov je možné určiť priemyselný potenciál zodpovedajúceho tepelného stabilizátora. Vhodný tepelný stabilizátor by mal mať vhodný krútiaci moment a čas plastifikácie a produkt by mal byť dobre tvarovaný s vysokou belosťou a hladkým povrchom. Momentový reometer vytvoril vhodný most medzi laboratórnym výskumom a priemyselnou veľkovýrobou.
5. Dynamická skúška dvojitého prevrátenia
Ako pomocná metóda na dynamické meranie účinku tepelných stabilizátorov sa v neprítomnosti reometra používajú dynamické dvojité valce a v experimente sa zvolí dvojvalcový lis na tablety. Do neho sa pridá vysokorýchlostný zmiešaný prášok a vylisuje sa do požadovaného tvaru. Získaná vzorka sa opakovane vytláča. Zaznamenáva sa čas potrebný na úplné sčernenie testovaného kusu, ktorý sa nazýva čas sčernenia. Vplyv tepelnej stability rôznych tepelných stabilizátorov na PVC sa určí porovnaním trvania sčernenia.
Čas uverejnenia: 20. júna 2024
