PVC готовите продукти се използват в различни индустрии. Оценката и тестването на PVC калциево-цинкови стабилизатори изискват различни методи в зависимост от техните характеристики. Като цяло има два основни метода: статичен и динамичен. Статичният метод включва метод с конгоанска червена тестова хартия, тест с пещ за стареене и метод с електродвижеща сила, докато динамичният метод включва тест с реометър за въртящ момент и динамичен тест с двойно валцоване.
1. Метод с тестова хартия с конгоански червен цвят
С помощта на маслена баня с вграден глицерол, PVC, който ще се тества, се смесва равномерно с термостабилизатор и се поставя в малка епруветка. Материалът се разклаща леко, за да се втвърди, след което се поставя в маслена баня. Температурата на глицерола в маслената баня с PVC калциево-цинков стабилизатор се настройва предварително на около 170 ℃, така че горната повърхност на PVC материала в малката епруветка да е на едно ниво с горната повърхност на глицерола. Над малката епруветка се поставя запушалка с тънка стъклена тръбичка, като стъклената тръбичка е прозрачна отгоре до долу. Червената тестова лента Конго се навива и се поставя под стъклената тръбичка, така че долният ѝ ръб да е на около см от горния ръб на PVC материала. След началото на експеримента се записва времето от поставянето на червената тестова лента Конго в епруветката до оцветяването ѝ в син цвят, което е времето на термична стабилност. Основната теория на този експеримент е, че PVC се разлага бързо при температура около 170 ℃, но поради добавянето на термостабилизатор, разграждането му се инхибира. С течение на времето термостабилизаторът ще се изразходва. Когато изразходването му приключи, PVC бързо ще се разложи и ще отдели газообразен HCl. По това време реактивът Конго червено в епруветката ще промени цвета си поради лесната си реакция с HCl. Запишете времето и преценете ефективността на термостабилизатора въз основа на продължителността на времето.
2. Статично изпитване в пещ
Пригответе високоскоростни смесени проби от PVC прах и други помощни средства за обработка (като смазочни материали, модификатори на удароустойчивост, пълнители и др.) в допълнение към PVC калциево-цинковите стабилизатори. Вземете определено количество от горната проба, добавете различни термостабилизатори към PVC калциево-цинковия стабилизатор в определено съотношение, разбъркайте добре и след това добавете към сместа за двойно лепило.
Подготовката на тестовите образци върху смесителя обикновено се извършва без добавяне на пластификатори. Температурата на двойния вал се настройва на 160-180 ℃, а при добавяне на пластификатори температурата на валцуването обикновено е около 140 ℃. Чрез многократно натискане с две пръчки се получава равномерна PVC проба, последвано от рязане, за да се получат PVC проби с определен размер, съдържащи различни термостабилизатори. Различните PVC тестови образци се поставят върху фиксирано устройство и след това се поставят в пещ с постоянна температура (обикновено 180 ℃). Записвайте промяната на цвета на тестовите образци на всеки 10 или 15 минути, докато станат черни.
Чрез тестове за стареене в пещ може да се определи ефективността на термостабилизаторите върху термичната стабилност на PVC, особено способността им да потискат промените в цвета. Смята се, че когато PVC се нагрява, цветът му претърпява серия от промени от светъл към тъмен, включително бял, жълт, кафяв, кафяв, черен. Степента на разграждане може да се определи от цвета на PVC за определен период от време.
3. Метод на електрическия потенциал (метод на проводимостта)
Експерименталното устройство се състои основно от четири части. Дясната страна е устройство с инертен газ, което обикновено използва азот, но понякога и въздух. Разликата е, че при използване на азотна защита, PVC калциево-цинковият стабилизатор може да предотврати разграждането на PVC майчините вериги, причинено от окислението на кислорода във въздуха. Експерименталното нагревателно устройство обикновено е маслена баня при около 180 ℃. Смес от PVC и термостабилизатори се поставя във вътрешността на маслената баня. Когато се генерира HCl газ, той ще навлезе в разтвора на NaOH от лявата страна заедно с инертния газ. NaOH бързо абсорбира HCl, което води до промяна на pH стойността на разтвора. Чрез записване на промените на pH метра във времето може да се определи ефектът на различните термостабилизатори. В експерименталните резултати, pH t кривата, получена чрез обработка, е разделена на индукционен период и период на растеж, а продължителността на индукционния период варира в зависимост от ефективността на термостабилизатора.
4. Реометър за въртящ момент
Тормозният реометър е типичен малък инструмент, който симулира действителната обработка на PVC. От външната страна на инструмента има затворена кутия за обработка, а температурата на кутията за обработка и скоростта на двата вътрешни ролки могат да се контролират чрез компютър, свързан с инструмента. Масата на материала, добавен към тормозния реометър, обикновено е 60-80 g, което варира в зависимост от различните модели инструменти. Експерименталните стъпки са следните: предварително се приготвя мастербач, съдържащ различни термостабилизатори, като основната формула на мастербача обикновено включва ACR в допълнение към PVC, CPE, CaCO3, TiO, смазочни материали и др. Тормозният реометър се настройва предварително на температура. Когато достигне зададената температура и скоростта се стабилизира, претеглената смес се добавя в кутията за обработка, бързо се затваря и на свързания компютър се записват различни параметри, което представлява реологичната крива. След обработка могат да се получат и различни характеристики на външния вид на екструдирания материал, като например белота, дали е оформен, гладкост и др. Чрез използването на тези параметри може да се определи индустриалният потенциал на съответния термостабилизатор. Подходящият термостабилизатор трябва да има подходящ въртящ момент и време за пластификация, а продуктът трябва да е добре оформен с висока белота и гладка повърхност. Реометърът за въртящ момент е изградил удобен мост между лабораторните изследвания и промишленото мащабно производство.
5. Динамичен тест за двойно търкаляне
Като вид спомагателен метод за динамично измерване на ефекта на термостабилизаторите, при липса на реометър се използват динамични двойни ролки, а в експеримента се избира инструмент за пресоване на таблетки с двоен валяк. Добавете високоскоростна смесена прахообразна смес и я пресовайте във форма. Получената проба се екструдира многократно. Докато изпитваната проба почернее, се записва времето, необходимо за пълното ѝ почерняване, което се нарича време на почерняване. За да се определи ефектът на термичната стабилност на различни термостабилизатори върху PVC, се сравнява продължителността на почерняването.
Време на публикуване: 20 юни 2024 г.
