貴州塑料管材為您介紹PVC-U塑料管材發脆的原因全析 

主要表現為以下幾種：

1、 配方及混料工藝不合理

1.1填料過多

正規的管材廠家通過配方的優化組合，是在不降低質量的前提下，降低了成本；有些廠家卻在降低成本的同時也降低了制品質量。由于配方組份的原因，最直接有效的辦法是增加填料，在PVC-U塑料管材中常用的填料為碳酸鈣。但是其填加量并不是無限度的，其比例應該加以控制。現在有些廠家為了降低成本將碳酸鈣加到20-50質量份，這大大降低了型材的物理力學性能，造成管材發脆現象。

1.2抗沖擊改性劑添加種類、數量

抗沖擊改性劑是在應力作用下，能夠提高聚氯乙烯破裂總能量的一種高分子聚合物。因此在配方中盡可能采用PVC/ACR共混體系，而用CPE改性且用量低于8質量份時往往會引起管材發脆。

1.3穩定劑過多或過少

穩定劑的作用是抑制降解，或與釋放出的氯化氫反應以及防止聚氯乙烯加工時變色。穩定劑根據種類不同用量也不同，但總的一點來說，用量過多會推遲物料的塑化時間從而使物料出口模時還欠塑化，其配方體系中各分子之間沒有完全溶合，造成其分子間結構不牢固。而用量過少時會造成配方體系中相對低分子物降解或分解（也可以說成過塑化），對各組份分子間結構的穩固性造成破壞。因此穩定劑用量多少也會對管材的抗沖擊強度造成影響，過多或過少都會造成管材強度降低引起管材發脆現象。

1.4外潤滑劑用量過多

外潤滑劑與樹脂相溶性較低，能夠促進樹脂粒子間的滑動，從而減少摩擦熱量并推遲熔化過程，潤滑劑的這種作用在加工過程早期（也就是在外部加熱作用和內部產生的摩擦熱使樹脂完全熔化和熔體中樹脂失去識別特征之前）是最大的。貴州塑料管材外潤滑劑又分前期潤滑和后期潤滑、潤滑過度的物料在各種條件下都表現為較差的外形，如果潤滑劑用量不妥，可能造成流痕，產量低，渾濁，沖擊性差，表面粗糙、粘連，塑化差等。特別是用量過多時，就會造成型材的密實度差、塑化差，而導致沖擊性能差，引起管材發脆。

1.5熱混加料順序、溫度設值以及熟化時間對型材的性能也有決定性的因素

PVC-U配方的組分很多，所選擇加料順序應有利于發揮每種助劑的作用，并有利于提高分散速度，而避免其不良的協同效應，助劑的加料順序應有助于提高助劑的相輔相成效果，克服相克相消的作用，使應在PVC樹脂中分散的助劑，充分進入PVC樹脂內部。以上環節如不加強控制都會對管材制品的質量造成影響，個別情況便會表現為管材發脆。

2.1物料塑化過度或不足

這與工藝溫度設定和喂料比例有關，溫度設定過高會造成物料過塑化，其組分中部分分子量較低的成份會分解、揮發；溫度過低其組份中各分子間沒有完全熔合，分子結構不牢固。而喂料比例太大造成物料受熱面積和剪切增大，壓力增大，易引起過塑化；喂料比例太小造成物料受熱面積和剪切減小，會造成欠塑化。無論是過塑化還是欠塑化都會造成管材切割崩口現象。

2.2機頭壓力不足

一方面與模具設計有關；另一方面是與加料比例和溫度設定有關，壓力不足時，物料的密實度就差，就會造成組織疏松出現管材料脆現象，這時應調整計量加料轉速和擠出螺桿轉速使機頭壓力控制在25Mpa-35Mpa之間。

2.3制品中的低分子成份未排出

制品中的低分子成分產生一般有兩個途徑，一是在熱混時產生，這在熱混時通過抽濕和排氣系統可以排出。二是部分殘存的和擠出受熱受壓時產生的水份和氯化氫氣體。這一般通過主機排氣段的強制排氣系統來強制排出，真空度一般在-0.05Mpa—-0.08Mpa之間，不開或過低，都會在制品中殘存低分子成份，造成管材力學性能下降。

2.4螺桿轉矩太低

螺桿的轉矩是反應機械在受力狀態下的數值，工藝溫度設值的高低，喂料比例的多少都直接在螺桿轉矩值上得到體現，螺桿轉矩太低從某種程度上反應出溫度偏低或喂料比例小，這樣物料在擠出程度中同樣得不到充分塑化，貴州塑料管材也就會降低管材的力學性能。根據不同的擠出設備和模具，螺桿轉矩一般掌握在60%-85%之間就能滿足要求。

2.5牽引速度與擠出速度不匹配

牽引速度太快會造成管材壁薄力學性能下降，而牽引速度太慢，管材受到的阻力大，制品處于高拉伸狀態，也會對管材的力學性能造成影響。

3.1口模截面設計不合理，尤其是內筋的分布和交界面角度的處理

這樣會造成應力集中現象存在。需要改進設計和消除交界面處的直角和銳角。

3.2模頭壓力不足

模頭處壓力大小是直接受模具的壓縮比，特別是模具平直段的長度來決定的。模頭的壓縮比太小或平直段太短都會造成制品不致密，影響物理性能。模頭壓力的改變一方面可以通過改變模頭平直段長度來調整流料阻力；另一方面在模具設計階段可選擇不同的壓縮比來改變擠出壓力，但必須注意機頭壓縮比要與擠出機螺桿的壓縮比相適應；還可以通過改變配方，調整擠出工藝參數，增加多孔板來改變熔體壓力的大小。

3.3對于因分流筋匯合不良造成的性能下降應適當增加筋與外表面、筋與筋匯流處的長度，或者增大壓縮比來解決

3.4口模出料不均勻，造成管材壁厚薄不一致，或者密實度不一致

這也就造成了管材兩個面之間的力學性能上的差別，我們在實驗時有時冷沖一面合格一面不合格，也恰恰證明了這一點。至于壁薄等非標管材這里就不再多說。

3.5定型模的冷卻速率

冷卻水溫往往沒有引起足夠的重視，冷卻水的作用是將管材拉伸的大分子鏈及時冷卻定型，達到使用目的。緩慢的冷卻可以使分子鏈有足夠的時間舒展，有利于定型。而急速冷卻，水溫與擠出管坯的溫差太大，制品受驟冷不利于制品低溫性能的提高。在配方中這兩者是一個既矛盾又統一的相互制約的因素，但不能說要提高剛性指標卻又要保持柔性指標便可以在增加填料的同時又無原則增加加工助劑，這是不合理的。所以在配方體系中要確定一個最佳結合點，以達到其剛性和柔性的平衡。

3.6擠出工藝對管材剛性和柔性指標的影響

擠出溫度設定的高低是影響物料塑化程度的因素之一，物料過塑化物料中的低分子聚合物分解，揮發，造成分子間結構變化會增大剛性指標和降低柔性指標。物料塑化不足，物料中各組分的分子之間還沒有充分溶合會降低剛性指標，同時柔性指標得不到充分展現。螺桿轉矩和擠出壓力與型材的剛性指標成正比，隨轉矩和壓力升高而增加。貴州塑料管材柔性指標則與其成反比，隨轉矩和壓力的升高而降低。需要補充的是，在剛開機擠出時偶然會發現個別型材沒有崩口現象，但卻發現其內筋已有輕微氣泡，這又是一個新問題。