Jako termoplastika má PVC výhody lehké hmotnosti, odolnosti proti korozi, snadné zpracování a vysokou efektivitu nákladové efektivity, takže se široce používá v těsnění kloubů potrubí. Samotné materiály PVC však mají také některá inherentní omezení výkonu, jako je nedostatečná tepelná odolnost a nízkoteplotní křehkost, které jsou zvláště patrné za extrémních teplotních podmínek. V prostředích s vysokým teplotou mohou těsnění PVC ztratit původní elasticitu a schopnost těsnění v důsledku změkčení materiálu; Zatímco za podmínek nízké teploty se mohou stát křehkými a náchylnými k praskání nebo lámání v důsledku kalení materiálu.
Za účelem překonání omezení výkonu PVC těsnění za extrémních teplotních podmínek zavedli vědci a inženýři řadu modifikátorů a přísad úpravou formulace PVC za účelem zlepšení jeho elasticity, tepelné odolnosti a odolnosti proti chladu.
1. Zlepšení pružnosti: Aplikace změkčovačů a elastomerů
Plastifikátory jsou důležitým prostředkem ke zlepšení pružnosti PVC materiálů. Přidáním vhodného množství změkčovačů, jako jsou ftaláty, epoxidové sójové olej atd., Lze snížit interakční sílu mezi molekulárními řetězci PVC, což usnadňuje a snadněji se deformuje, čímž se zlepšuje pružnost těsnění. Množství přidaného plastiveru však musí být přísně kontrolováno. Příliš mnoho změkčovače způsobí, že se síla materiálu sníží a ovlivní životnost těsnění.
Kromě změkčovadla lze do vzorce PVC zavést také elastomery, jako je etalomery, jako je kopolymer ethylen-vinylacetát (EVA) a nitril guma (NBR) za vzniku směsi PVC/elastomeru. Tyto elastomery mohou poskytnout materiály PVC vyšší elasticitu a houževnatost, takže je méně pravděpodobné, že změkčují při vysokých teplotách a méně pravděpodobné, že při nízkých teplotách ztvrtí.
2. Vylepšená odolnost proti teplu: Úloha stabilizátorů tepla a agentů zesíťového spojení
Materiály PVC jsou náchylné k tepelnému rozkladu při vysokých teplotách a vytvářejí škodlivé plyny, jako je chlorovodík, což vede ke snížení výkonnosti materiálu. Aby se zlepšila tepelná odolnost těsnění PVC, je třeba přidat stabilizátory tepla, aby se inhibovala reakci tepelného rozkladu. Mezi běžně používané stabilizátory tepla patří olověné soli, stabilizátory složených zinků vápníku a organické cínové stabilizátory. Tyto stabilizátory tepla mohou reagovat s atomy chloru v molekulárním řetězci PVC za vzniku stabilních sloučenin, čímž zpožďují proces tepelného rozkladu.
Kromě toho může být tepelná odolnost PVC materiálů také zlepšena modifikací zesítění. Časové zesíťování, jako je dibenzoyl peroxid (BPO) a melamin, mohou chemicky reagovat s molekulárními řetězci PVC za vzniku zesítěné síťové struktury, takže materiál je stabilnější a silnější.
3. Vylepšená odolnost vůči chladu: výběr nemrznoucí směsi a plastifikátorů odolných vůči chladu
Za podmínek nízké teploty mají PVC materiály tendenci být křehký kvůli omezenému pohybu molekulárního řetězce. Aby se zlepšila odolnost těsnění PVC za studena, je třeba přidat nemrznoucí činidla, aby se snížila teplota přechodu skleněného přechodu materiálu, aby mohla při nižších teplotách zůstat měkká a elastická. Mezi běžně používané nemrznoucí činidla patří glycerol a ethylenglykol. Tato nemrznoucí činidla mohou zničit vodíkové vazby mezi molekulárními řetězci PVC a snížit interakci mezi molekulárními řetězci, čímž se zlepšuje chladicí odolnost materiálu.
Kromě nemrznoucích činidel lze také vybrat plastifikátory s odolností proti chladu, jako jsou chlorované parafíny a estery epoxidových mastných kyselin. Tyto změkčovače mohou udržovat dobrou plynulost při nízkých teplotách, což způsobí, že materiály PVC méně ztuhnou a prasknou.
Za extrémních teplotních podmínek, jako jsou vysokoteplotní chemické reaktory a nízkoteplotní zmrazené sklady, běžné těsnění PVC často nesplňuje požadavky. V této době je nutné použít speciálně modifikované PVC materiály k výrobě těsnění.
1. Materiály modifikovaných vysokoteplotních materiálů
V prostředí s vysokou teplotou jsou vyžadovány materiály PVC s vynikající odolností proti teplu. Tyto materiály jsou obvykle modifikovány přidáním stabilizátorů tepla s vysokým obsahem tepla, zesíťovacích látek a vysokoteplotních plniv (jako je křemičitan vápenatý, oxid hlinitý atd.). Modifikované materiály PVC mohou udržovat stabilní tvar a elasticitu při vysokých teplotách a není snadné změkčit nebo deformovat.
2. Materiály PVC s nízkou teplotou
V prostředí s nízkou teplotou jsou vyžadovány materiály PVC s vynikajícím odolností proti chladu. Tyto materiály jsou obvykle modifikovány přidáním nemrznoucích látek, chladivých odolných změkčovačů a elastomerů s nízkou teplotou houževnatostí. Modifikované materiály PVC mohou při nízkých teplotách zůstat měkké a elastické a nejsou snadné zatvrdit nebo prasknout.
V mnoha praktických aplikačních případech vykazovala těsnění provedená úpravou vzorce PVC a výběrem speciálně upravených materiálů PVC vynikající výkon a stabilitu těsnění za extrémních teplotních podmínek. Například v chemickém průmyslu mohou těsnění modifikovaných PVC s vysokou teplotou udržovat stabilní těsnicí účinek v reaktorech do 100 ° C; U zmrazených skladů mohou těsnění modifikované s nízkou teplotou modifikované PVC zůstat měkké a elastické v prostředích až o -40 ° C.
Za účelem vyhodnocení výkonu těchto modifikovaných těsnění PVC je obvykle vyžadována řada experimentálních testů, jako jsou testy stárnutí tepla, testy nízké teploty, testy úniku tlaku atd. Experimentální výsledky ukazují, že speciálně modifikované pečeti PVC mají vyšší vyšší Trvanlivost a spolehlivost za podmínek extrémních teplot.
Nastavením vzorce PVC a výběrem speciálně upravených materiálů PVC, výkonnost Těsnění rozhraní PVC potrubí Za extrémních teplotních podmínek lze výrazně zlepšit. Tyto modifikované materiály nejen zlepšují elasticitu, odolnost proti teplu a odolnost těsnění, ale také prodlužují jejich životnost a spolehlivost. S neustálým rozvojem materiálových věd a technologií můžeme očekávat modifikovanější PVC materiály s vynikajícím výkonem, které mají být vyvinuty tak, aby vyhovovaly širším a náročnějším potřebám aplikací.
