Procesamiento de materiales de PVC
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Procesamiento de materiales de PVC
Los plásticos de cloruro de polivinilo varían en forma y varían ampliamente, y pueden procesarse de diversas formas, incluido prensado, extrusión, inyección y recubrimiento. El tamaño de partícula, el ojo de pez, la densidad aparente, la pureza, las materias extrañas y la porosidad de la resina de cloruro de polivinilo tienen un efecto sobre la procesabilidad; La resina en pasta debe considerar las propiedades de viscosidad y gelificación de la pasta.
El cloruro de polivinilo es un polímero amorfo con una pequeña contracción. Antes de procesar el polvo, se debe precalentar para eliminar el agua, mejorar el efecto plastificante y evitar burbujas de aire. Además, el PVC se descompone fácilmente, especialmente en contacto con acero y cobre a altas temperaturas (la temperatura de descomposición es de 200 grados). El rango de temperatura de moldeo es pequeño y la temperatura del material debe controlarse estrictamente. Cuando se utiliza una máquina de inyección de tipo tornillo y una boquilla recta, la apertura debe ser grande para evitar que se estanquen los ángulos muertos. El sistema de fundición del molde debe ser grueso, la sección de la compuerta debe ser grande, el molde debe estar enfriado, la temperatura del molde es 30-60 grados y la temperatura del material es 160-190.
Por debajo de la temperatura de transición vítrea (Tg, 80 grados C), el cloruro de polivinilo se encuentra en estado vítreo; a Tg → temperatura de flujo viscoso (Tf, aproximadamente 160 grados C), es gomoso altamente elástico, plasticidad; a Tf → temperatura de descomposición térmica (Td) En el estado de flujo viscoso, cuanto mayor es la temperatura, más fácil es el flujo. Cuando la temperatura excede Td, el PVC descompone una gran cantidad de cloruro de hidrógeno (HCl) y el material pierde su estabilidad química y propiedades físicas, por lo que Td es la temperatura límite superior para el procesamiento. Debido a la gran fuerza intermolecular del polietileno, la Tf es muy alta, incluso cerca de la temperatura de descomposición, por lo que es necesario agregar un plastificante para reducir la Tf. Por otro lado, también es necesario añadir un estabilizador para aumentar la Td del PVC a procesar.
La temperatura de transición vítrea (Tg) sólo está relacionada con la estructura del segmento de la cadena molecular y tiene poca relación con el peso molecular. La temperatura de flujo viscoso (Tf) es la temperatura a la que la macromolécula comienza a moverse, la cual está relacionada con el peso molecular. Cuanto mayor sea el peso molecular, mayor será la Tf. Por lo tanto, para algunos procesos (como el moldeo por inyección), es necesario reducir adecuadamente el peso molecular de la resina. Según la diferencia de peso molecular, la resina de cloruro de polivinilo en suspensión doméstica se divide en 1-7 grados, cuanto mayor es el número de serie, menor es el peso molecular. Las resinas tipo XJ-4 (XS-4) a XJ-7 (XS-7) se utilizan comúnmente en la fabricación de tubos duros, placas duras, etc., otros modelos con El peso molecular más bajo y el peso molecular más grande, debido a una Tf más alta, necesitan agregar mucha plastificación. El agente reduce la Tf y, por lo tanto, se usa comúnmente en la fabricación de productos blandos. El cloruro de polivinilo con un grado promedio de polimerización inferior a 1000 se denomina grado bajo de polimerización del cloruro de polivinilo, que tiene buenas propiedades de procesamiento y se puede agregar con menos plastificante durante el procesamiento, de modo que el producto no se acelere debido a la migración del plastificante. Envejecimiento. Los productos de cloruro de polivinilo de baja polimerización tienen buena transparencia y se utilizan ampliamente en materiales de construcción, materiales de embalaje para alimentos y productos farmacéuticos, y en lugar de productos de plexiglás.
La masa fundida de cloruro de polivinilo es un pseudofluido no newtoniano. Cuanto mayor es la velocidad de corte, menor es la viscosidad aparente y el cambio es bastante sensible. Cuando se eleva la temperatura, la viscosidad no se reduce mucho. Incluso si el plástico está por debajo de la temperatura de descomposición, se calentará, oxidará y degradará debido a la alta temperatura durante mucho tiempo, lo que afectará su rendimiento. Por lo tanto, para mejorar la fluidez de la masa fundida de cloruro de polivinilo se debe considerar principalmente aumentar la velocidad de corte (aumentar la presión). De hecho, el aumento de la fuerza externa contribuye al movimiento de la macromolécula, lo que reduce la Tf, y la macromolécula puede fluir a una temperatura más baja.