Els productes acabats de PVC s'utilitzen en diferents indústries. L'avaluació i les proves dels estabilitzadors de calci-zinc de PVC requereixen diferents mètodes segons el seu rendiment. En general, hi ha dos mètodes principals: estàtics i dinàmics. El mètode estàtic inclou el mètode del paper de prova vermell Congo, la prova del forn d'envelliment i el mètode de la força electromotriu, mentre que el mètode dinàmic inclou la prova del reòmetre de parell i la prova dinàmica de doble corró.
1. Mètode del paper de prova del vermell del Congo
Mitjançant un bany d'oli amb glicerol incorporat, el PVC que s'ha de provar es barreja uniformement amb un estabilitzador de calor i es col·loca en un tub d'assaig petit. El material s'agita lleugerament per endurir-lo i després es col·loca en un bany d'oli. La temperatura del glicerol al bany d'oli estabilitzador de calci-zinc de PVC s'estableix prèviament a uns 170 ℃, de manera que la superfície superior del material de PVC al tub d'assaig petit estigui a nivell amb la superfície superior del glicerol. Per sobre del tub d'assaig petit, s'insereix un tap amb un tub de vidre prim, i el tub de vidre és transparent de dalt a baix. El paper de prova vermell Congo s'enrotlla i s'insereix sota el tub de vidre, de manera que la vora inferior del paper de prova vermell Congo estigui a uns cm de distància de la vora superior del material de PVC. Un cop començat l'experiment, es registra el temps des que es col·loca la tira de prova vermell Congo al tub d'assaig fins que es torna blava, que és el temps d'estabilitat tèrmica. La teoria bàsica d'aquest experiment és que el PVC es descompon ràpidament a una temperatura d'uns 170 ℃, però a causa de l'addició d'un estabilitzador de calor, la seva descomposició s'inhibeix. A mesura que passa el temps, l'estabilitzador tèrmic es consumirà. Quan el consum s'hagi completat, el PVC es descompondrà ràpidament i alliberarà gas HCl. En aquest moment, el reactiu vermell Congo del tub d'assaig canviarà de color a causa de la seva fàcil reacció amb HCl. Registra el temps en aquest moment i jutja l'eficàcia de l'estabilitzador tèrmic en funció del temps transcorregut.
2. Prova estàtica al forn
Prepareu mostres barrejades a alta velocitat de pols de PVC i altres ajudes al processament (com ara lubricants, modificadors d'impacte, farcits, etc.) a més dels estabilitzadors de calci-zinc de PVC. Preneu una certa quantitat de la mostra anterior, afegiu-hi diferents estabilitzadors tèrmics a l'estabilitzador de calci-zinc de PVC en una proporció determinada, barregeu-ho bé i després afegiu-ho a la barreja de doble barra.
La preparació de les provetes al mesclador generalment es duu a terme sense afegir plastificants. La temperatura del doble corró s'estableix a 160-180 ℃, i quan s'afegeixen plastificants, la temperatura del corró generalment és d'uns 140 ℃. Prement repetidament amb dos pals, s'obté una mostra de PVC uniforme, seguida de tall per obtenir mostres de PVC d'una determinada mida que contenen diferents estabilitzadors de calor. Col·loqueu diferents provetes de PVC en un dispositiu fix i després poseu-les en un forn a temperatura constant (normalment 180 ℃). Registreu el canvi de color de les provetes cada 10 minuts o 15 minuts fins que es tornin negres.
Mitjançant proves d'envelliment al forn, es pot determinar l'eficàcia dels estabilitzadors tèrmics sobre l'estabilitat tèrmica del PVC, especialment la seva capacitat per suprimir els canvis de color. Generalment es creu que quan s'escalfa el PVC, el color experimentarà una sèrie de canvis de clar a fosc, incloent-hi blanc, groc, marró, marró, negre. La situació de degradació es pot determinar pel color del PVC durant un cert període de temps.
3. Mètode del potencial elèctric (mètode de la conductivitat)
El dispositiu experimental consta principalment de quatre parts. El costat dret és un dispositiu de gas inert, que generalment utilitza nitrogen, però de vegades també aire. La diferència és que quan s'utilitza protecció amb nitrogen, l'estabilitzador de calci-zinc de PVC pot evitar la degradació de les cadenes mare de PVC causada per l'oxidació d'oxigen a l'aire. El dispositiu de calefacció experimental és generalment un bany d'oli a uns 180 ℃. Una barreja de PVC i estabilitzadors tèrmics es col·loca dins del bany d'oli. Quan es genera gas HCl, entrarà a la solució de NaOH pel costat esquerre juntament amb el gas inert. NaOH absorbeix ràpidament HCl, fent que el valor del pH de la solució canviï. En registrar els canvis del pH-metre al llarg del temps, es pot determinar l'efecte de diferents estabilitzadors tèrmics. En els resultats experimentals, la corba de pH t obtinguda mitjançant el processament es divideix en un període d'inducció i un període de creixement, i la durada del període d'inducció varia amb l'eficàcia de l'estabilitzador tèrmic.
4. Reòmetre de parell
El reòmetre de parell és un instrument típic a petita escala que simula el processament real del PVC. Hi ha una caixa de processament tancada a l'exterior de l'instrument, i la temperatura de la caixa de processament i la velocitat dels dos rodets interns es poden controlar mitjançant un ordinador connectat a l'instrument. La massa de material afegida al reòmetre de parell és generalment de 60-80 g, que varia segons els diferents models d'instrument. Els passos experimentals són els següents: preparar un masterbatch que conté diferents estabilitzadors de calor per endavant, i la fórmula bàsica del masterbatch generalment inclou ACR a més de PVC CPE, CaCO3, TiO, lubricants, etc. El reòmetre de parell s'ajusta a la temperatura per endavant. Quan arriba a la temperatura especificada i la velocitat és estable, la barreja pesada s'afegeix a la caixa de processament, es tanca ràpidament i es registren diversos paràmetres a l'ordinador connectat, que és la corba reològica. Després del processament, també es poden obtenir diferents característiques d'aspecte del material extrudit, com ara la blancor, si està format, la suavitat, etc. Mitjançant l'ús d'aquests paràmetres, es pot determinar el potencial industrial de l'estabilitzador de calor corresponent. Un estabilitzador de calor adequat ha de tenir un parell de torsió i un temps de plastificació adequats, i el producte ha d'estar ben format amb una alta blancor i una superfície llisa. El reòmetre de parell ha construït un pont convenient entre la investigació de laboratori i la producció industrial a gran escala.
5. Prova dinàmica de doble corró
Com a mètode auxiliar per mesurar dinàmicament l'efecte dels estabilitzadors tèrmics, s'utilitzen corrons dobles dinàmics en absència d'un reòmetre, i a l'experiment es selecciona un instrument de premsat de comprimits de doble corró. Afegiu-hi pols barrejada d'alta velocitat i premeu-la per donar-li forma. Extrudiu repetidament la mostra obtinguda. Fins que la peça de prova es torni negra, registreu el temps que triga a tornar-se negra completament, que s'anomena temps d'ennegriment. Determinar l'efecte d'estabilitat tèrmica de diferents estabilitzadors tèrmics sobre el PVC comparant la durada de l'ennegriment.
Data de publicació: 20 de juny de 2024
