Ako termoplastický má PVC výhody ľahkej hmotnosti, odolnosti proti korózii, ľahkého spracovania a vysokej nákladovej efektívnosti, takže sa široko používa v tesneniach potrubia. Samotné materiály PVC však majú tiež určité vlastné obmedzenia výkonnosti, ako napríklad nedostatočná tepelná odolnosť a nízka teplota krehkosť, ktoré sú obzvlášť zrejmé za extrémnych teplotných podmienok. V prostrediach s vysokou teplotou môžu PVC tesnenia stratiť svoju pôvodnú elasticitu a tesnenie v dôsledku zmäkčovania materiálu; Zatiaľ čo za podmienok nízkej teploty sa môžu stať krehkými a náchylní k prasknutiu alebo lámaniu v dôsledku kalenia materiálu.
Aby sa prekonali obmedzenia výkonnosti tesnení PVC za extrémnych teplotných podmienok, vedci a inžinieri zaviedli sériu modifikátorov a prísad nastavením formulácie PVC na zlepšenie jeho pružnosti, tepelného odporu a odolnosti voči chladu.
1. Zlepšenie pružnosti: Aplikácia plastifikátorov a elastomérov
Plastifikátory sú dôležitým prostriedkom na zlepšenie elasticity materiálov PVC. Pridaním vhodného množstva plastifikátorov, ako sú ftaláty, epoxidový olej sójový olej atď., Môže byť interakčná sila medzi molekulárnymi reťazcami PVC znížená, čím sa môže znížiť a ľahšie sa deformovať, čím sa zlepší elasticita tesnenia. Množstvo pridaného plastifikátora je však potrebné prísne kontrolovať. Príliš veľa plastifikátora spôsobí zníženie pevnosti materiálu a ovplyvní trvanlivosť tesnenia.
Okrem plastifikátorov môžu byť do vzorca PVC zavedené aj elastoméry, ako je etylén-vinylacetátový kopolymér (EVA) a nitril (NBR), aby sa vytvorila zmes PVC/elastomer. Tieto elastoméry môžu poskytnúť PVC materiály vyššiu elasticitu a húževnatosť, takže je menej pravdepodobné, že zjemnia pri vysokých teplotách a menej pravdepodobné, že sa pri nízkych teplotách stvrdnú.
2. Zlepšená tepelná odolnosť: Úloha stabilizátorov tepla a zosieťovacích činidiel
Materiály PVC sú náchylné na tepelný rozklad pri vysokých teplotách, čo produkuje škodlivé plyny, ako je chlorid vodíka, čo vedie k zníženiu výkonnosti materiálu. Aby sa zlepšil tepelný odpor pVC tesnení, musia sa na inhibíciu reakcie tepelnej rozkladu pridať tepelné stabilizátory. Bežne používané tepelné stabilizátory zahŕňajú olovené soli, kompozitné stabilizátory vápnika-zink a organické stabilizátory cínu. Tieto tepelné stabilizátory môžu reagovať s atómami chlóru v molekulárnom reťazci PVC za vzniku stabilných zlúčenín, čím sa oneskorí proces tepelného rozkladu.
Okrem toho sa tepelný odpor materiálov PVC môže tiež zlepšiť modifikáciou zosieťovania. Zosieťovacie činidlá, ako je dibenzoylperoxid (BPO) a melamín, môžu chemicky reagovať s molekulárnymi reťazcami PVC za vzniku zosieťovanej sieťovej štruktúry, vďaka čomu je materiál stabilnejší a silnejší.
3. Zvýšená odolnosť voči chladu: Výber nemrznúcej zmesi a plastifikátorov odolných voči chladu
Za podmienok nízkej teploty majú materiály PVC tendenciu byť krehké v dôsledku obmedzeného pohybu molekulárneho reťazca. Aby sa zlepšila studená odolnosť pečatí PVC, je potrebné pridať nemrznúcnosť činidiel, aby sa znížila teplota prechodu skla materiálu, aby mohla zostať mäkká a elastická pri nižších teplotách. Bežne používané nemrznúce látky zahŕňajú glycerol a etylénglykol. Tieto nemrzniesové činidlá môžu zničiť vodíkové väzby medzi molekulárnymi reťazcami PVC a znížiť interakciu medzi molekulárnymi reťazcami, čím sa zlepšuje odolnosť materiálu za studena.
Okrem neprospelných činidiel môžu byť tiež zvolené plastifikátory s studeným rezistenciou, ako sú chlórované estery parafínu a epoxidové mastné kyseliny. Tieto plastifikátory si môžu udržiavať dobrú plynulosť pri nízkych teplotách, vďaka čomu sú materiály PVC menej pravdepodobné, že stvrdnú a praskajú.
Za extrémnych podmienok teploty, ako sú chemické reaktory s vysokou teplotou a mrazené sklady s nízkou teplotou, bežné tesnenia PVC často nespĺňajú požiadavky. V súčasnosti je potrebné použiť špeciálne upravené materiály PVC na výrobu tesnení.
1. Materiály PVC upravené vysokou teplotou
Vo vysokoteplotných prostrediach sú potrebné materiály PVC s vynikajúcim tepelným odporom. Tieto materiály sa zvyčajne modifikujú pridaním tepelných stabilizátorov rezistentných na teplo, zosieťovacích činidiel a výplňami odolných voči vysokej teplote (ako je kremičitan vápenatý, oxid hlinitý atď.). Modifikované materiály PVC môžu udržiavať stabilný tvar a elasticitu pri vysokých teplotách a nie je ľahké zjemniť alebo deformovať.
2. Materiály PVC s nízkou teplotou
V prostredí s nízkou teplotou sú potrebné materiály PVC s vynikajúcim odporom za studena. Tieto materiály sa zvyčajne modifikujú pridaním nemrznúcich činidiel, plastifikátormi odolnými voči za studena a elastomérom s nízkou teplotou húževnatosť. Modifikované materiály PVC môžu zostať mäkké a elastické pri nízkych teplotách a nie je ľahké stvrdnúť alebo prasknúť.
V mnohých praktických prípadoch aplikácií tesnenia vyrobené nastavením vzorca PVC a výberom špeciálne upravených materiálov PVC vykazovali vynikajúci tesniaci výkon a stabilitu za extrémnych teplotných podmienok. Napríklad v chemickom priemysle môžu vysokoteplotné modifikované tesnenia PVC udržiavať stabilný tesniaci účinok v reaktoroch do 100 ° C; V mrazených skladoch môžu tesnenia PVC modifikované nízkym teplotou zostať mäkké a elastické v prostrediach až -40 ° C.
Aby sa vyhodnotil výkonnosť týchto modifikovaných tesnení PVC, zvyčajne sa vyžaduje séria experimentálnych testov, ako sú testy tepelného starnutia, testy krehkosti s nízkou teplotou, testy na úniky tlaku atď. Experimentálne výsledky ukazujú trvanlivosť a spoľahlivosť za extrémnych teplotných podmienok.
Úpravou vzorca PVC a výberom špeciálne upravených materiálov PVC je výkon Tesnenie rozhrania PVC potrubia Za extrémnych teplotných podmienok sa môže výrazne zlepšiť. Tieto modifikované materiály nielen zlepšujú elasticitu, tepelný odpor a odpor studeného tesnenia, ale tiež predlžujú svoju životnosť a spoľahlivosť. Vďaka neustálemu rozvoju vedy a techniky materiálov môžeme očakávať modifikovanejšie materiály PVC s vynikajúcim výkonom, ktoré budú vyvíjať, aby uspokojili širšie a náročnejšie potreby aplikácií.
