Τα τελικά προϊόντα PVC χρησιμοποιούνται σε διαφορετικές βιομηχανίες. Η αξιολόγηση και ο έλεγχος των σταθεροποιητών ασβεστίου-ψευδαργύρου PVC απαιτούν διαφορετικές μεθόδους ανάλογα με την απόδοσή τους. Γενικά, υπάρχουν δύο κύριες μέθοδοι: η στατική και η δυναμική. Η στατική μέθοδος περιλαμβάνει τη μέθοδο χαρτιού δοκιμής κόκκινου Κονγκό, τη δοκιμή φούρνου γήρανσης και τη μέθοδο ηλεκτροκινητικής δύναμης, ενώ η δυναμική μέθοδος περιλαμβάνει τη δοκιμή ρεόμετρου ροπής και τη δυναμική δοκιμή διπλής έλασης.
1. Μέθοδος χαρτιού δοκιμής με κόκκινο χρώμα του Κονγκό
Χρησιμοποιώντας ένα λουτρό ελαίου με ενσωματωμένη γλυκερόλη, το PVC που πρόκειται να δοκιμαστεί αναμειγνύεται ομοιόμορφα με έναν σταθεροποιητή θερμότητας και τοποθετείται σε έναν μικρό δοκιμαστικό σωλήνα. Το υλικό ανακινείται ελαφρώς για να σκληρύνει και στη συνέχεια τοποθετείται σε ένα λουτρό ελαίου. Η θερμοκρασία της γλυκερόλης στο λουτρό ελαίου σταθεροποιητή ασβεστίου-ψευδαργύρου PVC ρυθμίζεται εκ των προτέρων σε περίπου 170 ℃, έτσι ώστε η άνω επιφάνεια του υλικού PVC στον μικρό δοκιμαστικό σωλήνα να είναι στο ίδιο επίπεδο με την άνω επιφάνεια της γλυκερόλης. Πάνω από τον μικρό δοκιμαστικό σωλήνα, εισάγεται ένα πώμα με έναν λεπτό γυάλινο σωλήνα και ο γυάλινος σωλήνας είναι διαφανής από πάνω προς τα κάτω. Το χαρτί δοκιμής κόκκινου Κονγκό τυλίγεται και εισάγεται κάτω από τον γυάλινο σωλήνα, έτσι ώστε η κάτω άκρη του χαρτιού δοκιμής κόκκινου Κονγκό να απέχει περίπου cm από την άνω άκρη του υλικού PVC. Αφού ξεκινήσει το πείραμα, καταγράψτε τον χρόνο από τη στιγμή που η ταινία δοκιμής κόκκινου Κονγκό τοποθετείται στον δοκιμαστικό σωλήνα μέχρι να γίνει μπλε, που είναι ο χρόνος θερμικής σταθερότητας. Η βασική θεωρία αυτού του πειράματος είναι ότι το PVC θα αποσυντεθεί γρήγορα σε θερμοκρασία περίπου 170 ℃, αλλά λόγω της προσθήκης ενός σταθεροποιητή θερμότητας, η αποσύνθεσή του αναστέλλεται. Με την πάροδο του χρόνου, ο σταθεροποιητής θερμότητας θα καταναλωθεί. Όταν ολοκληρωθεί η κατανάλωση, το PVC θα αποσυντεθεί γρήγορα και θα απελευθερώσει αέριο HCl. Αυτή τη στιγμή, το αντιδραστήριο κόκκινο του Κονγκό στον δοκιμαστικό σωλήνα θα αλλάξει χρώμα λόγω της εύκολης αντίδρασής του με το HCl. Καταγράψτε τον χρόνο εκείνη τη στιγμή και κρίνετε την αποτελεσματικότητα του σταθεροποιητή θερμότητας με βάση τη χρονική διάρκεια.
2. Δοκιμή στατικού φούρνου
Προετοιμάστε δείγματα υψηλής ταχύτητας από σκόνη PVC και άλλα βοηθητικά υλικά επεξεργασίας (όπως λιπαντικά, τροποποιητές κρούσης, πληρωτικά κ.λπ.) εκτός από τους σταθεροποιητές PVC ασβεστίου-ψευδαργύρου. Πάρτε μια ορισμένη ποσότητα από το παραπάνω δείγμα, προσθέστε διαφορετικούς σταθεροποιητές θερμότητας στον σταθεροποιητή PVC ασβεστίου-ψευδαργύρου σε μια ορισμένη αναλογία, ανακατέψτε καλά και στη συνέχεια προσθέστε το στο μείγμα διπλής ραβδωτής κόλλας.
Η προετοιμασία των δοκιμίων στον αναμικτήρα πραγματοποιείται γενικά χωρίς την προσθήκη πλαστικοποιητών. Η θερμοκρασία διπλού κυλίνδρου ρυθμίζεται στους 160-180 ℃ και κατά την προσθήκη πλαστικοποιητών, η θερμοκρασία κυλίνδρου είναι γενικά περίπου 140 ℃. Με επανειλημμένο πάτημα με δύο ράβδους, λαμβάνεται ένα ομοιόμορφο δείγμα PVC, ακολουθούμενο από κοπή για να ληφθούν δείγματα PVC ορισμένου μεγέθους που περιέχουν διαφορετικούς σταθεροποιητές θερμότητας. Τοποθετήστε διαφορετικά δοκιμαστικά κομμάτια PVC σε μια σταθερή συσκευή και στη συνέχεια τοποθετήστε τα σε φούρνο σταθερής θερμοκρασίας (συνήθως 180 ℃). Καταγράψτε την αλλαγή χρώματος των δοκιμίων κάθε 10 λεπτά ή 15 λεπτά μέχρι να μαυρίσουν.
Μέσω δοκιμών γήρανσης σε φούρνο, μπορεί να προσδιοριστεί η αποτελεσματικότητα των σταθεροποιητών θερμότητας στη θερμική σταθερότητα του PVC, ιδίως η ικανότητά τους να καταστέλλουν τις αλλαγές χρώματος. Πιστεύεται γενικά ότι όταν το PVC θερμαίνεται, το χρώμα θα υποστεί μια σειρά αλλαγών από ανοιχτό σε σκούρο, συμπεριλαμβανομένου του λευκού, κίτρινου, καφέ, καφέ, μαύρου. Η κατάσταση υποβάθμισης μπορεί να προσδιοριστεί από το χρώμα του PVC σε μια ορισμένη χρονική περίοδο.
3. Μέθοδος ηλεκτρικού δυναμικού (μέθοδος αγωγιμότητας)
Η πειραματική συσκευή αποτελείται κυρίως από τέσσερα μέρη. Η δεξιά πλευρά είναι μια συσκευή αδρανούς αερίου, η οποία γενικά χρησιμοποιεί άζωτο, αλλά μερικές φορές και αέρα. Η διαφορά είναι ότι όταν χρησιμοποιείται προστασία αζώτου, ο σταθεροποιητής PVC ασβεστίου-ψευδαργύρου μπορεί να αποφύγει την υποβάθμιση των μητρικών αλυσίδων PVC που προκαλείται από την οξείδωση οξυγόνου στον αέρα. Η πειραματική συσκευή θέρμανσης είναι γενικά ένα λουτρό ελαίου περίπου 180 ℃. Ένα μείγμα PVC και θερμικών σταθεροποιητών τοποθετείται μέσα στο λουτρό ελαίου. Όταν παράγεται αέριο HCl, θα εισέλθει στο διάλυμα NaOH στην αριστερή πλευρά μαζί με το αδρανές αέριο. Το NaOH απορροφά γρήγορα το HCl, προκαλώντας αλλαγή στην τιμή του pH του διαλύματος. Καταγράφοντας τις αλλαγές του pHμετρου με την πάροδο του χρόνου, μπορεί να προσδιοριστεί η επίδραση διαφορετικών θερμικών σταθεροποιητών. Στα πειραματικά αποτελέσματα, η καμπύλη pH t που λαμβάνεται με την επεξεργασία διαιρείται σε μια περίοδο επαγωγής και μια περίοδο ανάπτυξης, και η διάρκεια της περιόδου επαγωγής ποικίλλει ανάλογα με την αποτελεσματικότητα του θερμικού σταθεροποιητή.
4. Ρεόμετρο ροπής
Το ροόμετρο ροπής είναι ένα τυπικό όργανο μικρής κλίμακας που προσομοιώνει την πραγματική επεξεργασία του PVC. Υπάρχει ένα κλειστό κουτί επεξεργασίας στο εξωτερικό του οργάνου και η θερμοκρασία του κουτιού επεξεργασίας και η ταχύτητα των δύο εσωτερικών κυλίνδρων μπορούν να ελεγχθούν μέσω ενός υπολογιστή συνδεδεμένου στο όργανο. Η μάζα υλικού που προστίθεται στο ροόμετρο ροπής είναι γενικά 60-80 g, η οποία ποικίλλει ανάλογα με τα διαφορετικά μοντέλα οργάνων. Τα πειραματικά βήματα είναι τα εξής: προετοιμάστε εκ των προτέρων την κύρια παρτίδα που περιέχει διαφορετικούς σταθεροποιητές θερμότητας και ο βασικός τύπος της κύριας παρτίδας περιλαμβάνει γενικά ACR εκτός από PVC CPE, CaCO3, TiO, λιπαντικά κ.λπ. Το ροόμετρο ροπής ρυθμίζεται στη θερμοκρασία εκ των προτέρων. Όταν φτάσει στην καθορισμένη θερμοκρασία και η ταχύτητα είναι σταθερή, το ζυγισμένο μείγμα προστίθεται στο κουτί επεξεργασίας, κλείνει γρήγορα και καταγράφονται διάφορες παράμετροι στον συνδεδεμένο υπολογιστή, που αποτελούν τη ρεολογική καμπύλη. Μετά την επεξεργασία, μπορούν επίσης να ληφθούν διαφορετικά χαρακτηριστικά εμφάνισης του εξωθημένου υλικού, όπως η λευκότητα, η διαμόρφωσή του, η λεία του μορφή κ.λπ. Χρησιμοποιώντας αυτές τις παραμέτρους, μπορεί να προσδιοριστεί το βιομηχανικό δυναμικό του αντίστοιχου θερμικού σταθεροποιητή. Ένας κατάλληλος θερμικός σταθεροποιητής θα πρέπει να έχει κατάλληλη ροπή και χρόνο πλαστικοποίησης, και το προϊόν θα πρέπει να είναι καλά διαμορφωμένο με υψηλή λευκότητα και λεία επιφάνεια. Το ρεόμετρο ροπής έχει δημιουργήσει μια βολική γέφυρα μεταξύ της εργαστηριακής έρευνας και της βιομηχανικής παραγωγής μεγάλης κλίμακας.
5. Δυναμική δοκιμή διπλού κυλίνδρου
Ως βοηθητική μέθοδος για τη δυναμική μέτρηση της επίδρασης των σταθεροποιητών θερμότητας, χρησιμοποιούνται δυναμικοί διπλοί κύλινδροι απουσία ρεόμετρου και στο πείραμα επιλέγεται ένα όργανο συμπίεσης δισκίων διπλού κυλίνδρου. Προσθέστε σε αυτό μικτή σκόνη υψηλής ταχύτητας και πιέστε την για να πάρει το σχήμα της. Εξωθήστε επανειλημμένα το ληφθέν δείγμα. Μέχρι το δοκίμιο να γίνει μαύρο, καταγράψτε τον χρόνο που χρειάζεται για να γίνει εντελώς μαύρο, ο οποίος ονομάζεται χρόνος μαυρίσματος. Για να προσδιορίσετε την επίδραση θερμικής σταθερότητας διαφορετικών σταθεροποιητών θερμότητας στο PVC, συγκρίνοντας τη διάρκεια του μαυρίσματος.
Ώρα δημοσίευσης: 20 Ιουνίου 2024
