Jako termoplastyczna PVC ma zalety lekkiej, odporności na korozję, łatwym przetwarzaniu i wysokiej opłacalności, więc był szeroko stosowany w uszczelach złącza rur. Jednak same materiały PVC mają również pewne nieodłączne ograniczenia wydajności, takie jak niewystarczająca odporność na ciepło i kruchość w niskiej temperaturze, które są szczególnie widoczne w ekstremalnych warunkach temperatury. W środowiskach o wysokiej temperaturze uszczelki PVC mogą stracić pierwotną elastyczność i zdolność uszczelnienia z powodu zmiękczania materiału; W warunkach niskiej temperatury mogą stać się kruche i podatne na pękanie lub zerwanie z powodu utwardzania materiału.
Aby przezwyciężyć ograniczenia wydajności uszczelnień PVC w ekstremalnych warunkach temperaturowych, naukowcy i inżynierowie wprowadzili serię modyfikatorów i dodatków, dostosowując sformułowanie PVC w celu poprawy jego elastyczności, odporności na ciepło i odporności na zimno.
1. Ulepszenie elastyczności: Zastosowanie plastyfikatorów i elastomerów
Plastyfikatory są ważnym sposobem na poprawę elastyczności materiałów PVC. Dodając odpowiednią ilość plastyfikatorów, takich jak ftalany, olej epoksydowy itp., Siła interakcji między łańcuchami molekularnymi PVC można zmniejszyć, dzięki czemu jest bardziej miękka i łatwiejsza do odkształcenia, poprawiając w ten sposób elastyczność pieczęci. Jednak ilość dodanego plastyfikatora musi być ściśle kontrolowana. Zbyt dużo plastyfikatora spowoduje zmniejszenie siły materiału i wpłynie na trwałość uszczelnienia.
Oprócz plastyfikatorów elastomery, takie jak kopolimer octanu etylen-winylu (EVA) i gumka nitrylowa (NBR) również można wprowadzić do wzoru PVC w celu utworzenia mieszanki PVC/elastomeru. Te elastomery mogą zapewniać materiały PVC wyższą elastyczność i wytrzymałość, dzięki czemu rzadziej miękną w wysokich temperaturach i rzadziej stwardnienia w niskich temperaturach.
2. Poprawna odporność na ciepło: rola stabilizatorów ciepła i środków sieciujących
Materiały PVC są podatne na rozkład termiczny w wysokich temperaturach, wytwarzając szkodliwe gazo, takie jak chlorek wodoru, co powoduje spadek wydajności materiału. Aby poprawić odporność na ciepło uszczelek PVC, należy dodać stabilizatory ciepła, aby zahamować reakcję rozkładu termicznego. Powszechnie stosowane stabilizatory ciepła obejmują sole ołowiowe, stabilizatory kompozytowe wapnia-Zinc i stabilizatory cyny organicznej. Te stabilizatory ciepła mogą reagować z atomami chloru w łańcuchu molekularnym PVC, tworząc stabilne związki, opóźniając w ten sposób proces rozkładu termicznego.
Ponadto odporność na ciepło materiałów PVC można również ulepszyć poprzez modyfikację sieciowania. Środki sieciujące, takie jak nadtlenek dibenzoilu (BPO) i melamina, mogą reagować chemicznie z łańcuchami molekularnymi PVC, tworząc krzyżową strukturę sieci, dzięki czemu materiał jest bardziej stabilny i silny.
3. Zwiększona odporność na zimno: Wybór plastyfikatorów opornych na przebieg i zimno
W warunkach niskiej temperatury materiały PVC stają się kruche z powodu ograniczonego ruchu łańcucha molekularnego. Aby poprawić odporność na zimno uszczelek PVC, należy dodać środki przeciw zamarzaniu, aby obniżyć temperaturę przejścia szklanego materiału, aby mógł pozostać miękki i sprężysty w niższych temperaturach. Powszechnie stosowane środki przeciw zamarzaniu obejmują glicerol i glikol etylenowy. Te środki przeciw zamarzaniu mogą niszczyć wiązania wodorowe między łańcuchami molekularnymi PVC i zmniejszyć interakcję między łańcuchami molekularnymi, poprawiając w ten sposób odporność na zimno materiału.
Oprócz środków przeciw zamarzaniu można również wybrać plastyfikatory z odpornością na zimno, takie jak chlorowane parafina i estry kwasu tłuszczowego epoksydowego. Te plastyfikatory mogą utrzymać dobrą płynność w niskich temperaturach, dzięki czemu materiały PVC rzadziej stwardnąły się i pękają.
W ekstremalnych warunkach temperaturowych, takich jak reaktory chemiczne o wysokiej temperaturze i mrożone magazyny o niskiej temperaturze, zwykłe uszczelki PVC często nie spełniają wymagań. W tej chwili konieczne jest użycie specjalnie zmodyfikowanych materiałów PCV do wykonywania uszczelnień.
1. Materiały PVC w wysokiej temperaturze zmodyfikowane
W środowiskach o wysokiej temperaturze wymagane są materiały PVC o doskonałej odporności na ciepło. Materiały te są zwykle modyfikowane przez dodanie stabilizatorów ciepła o wysokim ogrzewaniu, środków sieciujących i wypełniaczy opornych na wysoką temperaturę (takie jak krzemian wapnia, tlenek glinu itp.). Zmodyfikowane materiały PVC mogą utrzymać stabilny kształt i elastyczność w wysokich temperaturach i nie są łatwe do zmiękczenia lub odkształcenia.
2. Materiały PVC o niskiej temperaturze
W środowiskach o niskiej temperaturze wymagane są materiały PVC o doskonałej oporności na zimno. Materiały te są zwykle modyfikowane przez dodanie środków przeciw zamarzaniu, opornych na zimno plastyfikatorów i elastomerów o niskiej temperaturze. Zmodyfikowane materiały PVC mogą pozostać miękkie i elastyczne w niskich temperaturach i nie są łatwe do stwardnienia lub pęknięcia.
W wielu praktycznych przypadkach zastosowania uszczelki wykonane przez dostosowanie wzoru PVC i wybór specjalnie zmodyfikowanych materiałów PVC wykazały doskonałą wydajność i stabilność uszczelnienia w ekstremalnych warunkach temperatury. Na przykład w przemyśle chemicznym zmodyfikowane uszczelki PVC o wysokiej temperaturze mogą utrzymywać stabilny efekt uszczelnienia w reaktorach do 100 ° C; W zamrożonych magazynach modyfikowane uszczelnienia PVC o niskiej temperaturze mogą pozostać miękkie i sprężyste w środowiskach tak niskich jak -40 ° C.
W celu oceny wydajności tych zmodyfikowanych fok PVC, zwykle wymagana jest seria testów eksperymentalnych, takich jak testy starzenia ciepła, testy kruchości w niskiej temperaturze, testy wycieku ciśnienia itp. Wyniki eksperymentalne pokazują, że specjalnie zmodyfikowane uszczelnienia PVC mają wyższe Trwałość i niezawodność w ekstremalnych warunkach temperatury.
Dostosowując formułę PVC i wybierając specjalnie zmodyfikowane materiały PVC, wydajność Uszczelnienia interfejsu rur PVC W ekstremalnych warunkach temperatury można znacznie poprawić. Te zmodyfikowane materiały nie tylko poprawiają elastyczność, odporność na ciepło i odporność na zimno uszczelek, ale także rozszerzają żywotność i niezawodność usług. Dzięki ciągłemu postępowi w naukach i technologii materiałowej możemy spodziewać się bardziej zmodyfikowanych materiałów PVC o doskonałej wydajności, aby zaspokoić szersze i bardziej wymagające potrzeby zastosowania.
