Kao termoplastika, PVC ima prednosti lagane težine, otpornosti na koroziju, jednostavne obrade i visoke isplativosti, tako da se široko koristi u brtvama zglobova cijevi. Međutim, sami PVC materijali također imaju određena ograničenja performansi, kao što su nedovoljna otpornost na toplinu i krhkost s niskim temperaturama, što je posebno vidljivo u ekstremnim temperaturnim uvjetima. U okruženjima s visokim temperaturama, PVC brtve mogu izgubiti svoju originalnu elastičnost i sposobnost brtvljenja zbog omekšavanja materijala; dok su u uvjetima niske temperature, oni mogu postati krhki i skloni pucanju ili lomljenju zbog otvrdnjavanja materijala.
Kako bi prevladali ograničenja performansi PVC brtve u ekstremnim temperaturnim uvjetima, istraživači i inženjeri uveli su niz modifikatora i aditiva prilagođavanjem formulacije PVC -a za poboljšanje njegove elastičnosti, toplinske otpornosti i otpornosti na hladnoću.
1. Poboljšanje elastičnosti: Primjena plastifikatora i elastomera
Plastifikatori su važno sredstvo za poboljšanje elastičnosti PVC materijala. Dodavanjem odgovarajuće količine plastifikatora, poput ftalata, epoksidnog sojinog ulja itd., Sila interakcije između PVC molekularnih lanaca može se smanjiti, što ga čini mekšim i lakšim za deformiranje, poboljšavajući na taj način elastičnost brtve. Međutim, količinu dodanog plastifikatora treba strogo kontrolirati. Previše plastifikatora uzrokovat će smanjenje čvrstoće materijala i utjecati na trajnost brtve.
Pored plastifikatora, elastomeri kao što su kopolimer etilen-vinil acetata (EVA) i nitril guma (NBR) također se mogu uvesti u PVC formulu kako bi formirali mješavinu PVC/Elastomer. Ovi elastomeri mogu PVC materijalima dati veću elastičnost i žilavost, što im je manje vjerovatno da će omekšati na visokim temperaturama i manje je vjerojatnost da će se očvrsnuti na niskim temperaturama.
2. Poboljšana toplinska otpornost: Uloga stabilizatora topline i sredstava za umrežavanje
PVC materijali skloni su toplinskom raspadanju na visokim temperaturama, što stvara štetne plinove poput hidrogen klorida, što rezultira smanjenjem performansi materijala. Da bi se poboljšao toplinski otpor PVC brtve, potrebno je dodati stabilizatore topline kako bi se inhibirala reakcija toplinske raspadanja. Uobičajeno korišteni stabilizatori topline uključuju olovne soli, stabilizatore kalcije-cinc kompozita i organske stabilizatore kositra. Ovi stabilizatori topline mogu reagirati s atomima klora u molekularnom lancu PVC kako bi tvorili stabilne spojeve, odgađajući tako postupak toplinske raspadanja.
Osim toga, toplinski otpor PVC materijala također se može poboljšati modifikacijom umrežavanja. Sredstva za umrežavanje poput dibenzoil peroksida (BPO) i melamina mogu kemijski reagirati s PVC molekularnim lancima kako bi formirali umreženu mrežnu strukturu, čineći materijal stabilnijim i jakim.
3. Poboljšana otpornost na hladnoću: Odabir antifriza i hladno otpornih plastifikatora
U uvjetima niske temperature, PVC materijali postaju krhki zbog ograničenog pokreta molekularnog lanca. Da bi se poboljšala hladna otpornost PVC brtve, potrebno je dodati sredstva za antifriz kako bi se smanjila temperatura stakla u materijalu kako bi mogla ostati mekana i elastična na nižim temperaturama. Općenito korišteni agensi za antifriz uključuju glicerol i etilen glikol. Ovi agensi za antifriz mogu uništiti vodikove veze između PVC molekularnih lanaca i smanjiti interakciju između molekularnih lanaca, poboljšavajući na taj način hladnoj otpornosti materijala.
Pored agensa za antifriz, mogu se odabrati i plastifikatori s hladnom otpornošću, poput kloriranih estera parafina i epoksi masnih kiselina. Ovi plastifikatori mogu održavati dobru fluidnost na niskim temperaturama, čineći PVC materijale manje vjerojatni za stvrdnjavanje i pucanje.
U ekstremnim temperaturnim uvjetima, poput kemijskih reaktora s visokim temperaturama i zamrznutog skladišta niske temperature, obični PVC brtvi često ne ispunjavaju zahtjeve. U ovom trenutku, potrebno je koristiti posebno modificirane PVC materijale za izradu brtvila.
1. Visoka temperatura modificirana PVC materijala
U okruženjima s visokim temperaturama potrebni su PVC materijali s izvrsnom otpornošću topline. Ovi se materijali obično modificiraju dodavanjem stabilizatora topline otpornih na toplinu, sredstava za umrežavanje i punila otpornih na visoke temperature (poput kalcijevog silikata, aluminijskog oksida itd.). Modificirani PVC materijali mogu održavati stabilan oblik i elastičnost pri visokim temperaturama i nije lako omekšati ili deformirati.
2. Niskotemperaturni modificirani PVC materijali
U okruženjima s niskim temperaturama potrebni su PVC materijali s izvrsnom otpornošću na hladnoću. Ovi se materijali obično mijenjaju dodavanjem sredstava za antifriz, hladno otporne plastifikacije i elastomere s žilavošću niske temperature. Modificirani PVC materijali mogu ostati mekani i elastični pri niskim temperaturama i nisu ih lako otvrdnuti ili puknuti.
U mnogim praktičnim slučajevima primjene, brtve izrađene podešavanjem PVC formule i odabirom posebno modificiranih PVC materijala pokazale su izvrsne performanse brtve i stabilnost u ekstremnim temperaturnim uvjetima. Na primjer, u kemijskoj industriji, visokotemperaturne modificirane PVC brtve mogu održavati stabilan učinak brtvljenja u reaktorima do 100 ° C; U smrznutim skladištima, niskotemperaturne modificirane PVC brtve mogu ostati mekane i elastične u okruženjima čak -40 ° C.
Da bi se procijenila performanse ovih modificiranih PVC brtvila, obično je potreban niz eksperimentalnih testova, poput ispitivanja toplinskog starenja, testova krhki niskotemperaturnih testova, ispitivanja curenja tlaka itd. Eksperimentalni rezultati pokazuju da posebno modificirani PVC brtve imaju više Izdržljivost i pouzdanost u ekstremnim temperaturnim uvjetima.
Podešavanjem PVC formule i odabirom posebno modificiranih PVC materijala, performanse PVC brtve sučelja cijevi Pod ekstremnim temperaturnim uvjetima može se značajno poboljšati. Ovi modificirani materijali ne samo da poboljšavaju elastičnost, otpornost na toplinu i hladnoću otpornost pečata, već i proširuju njihov radni vijek i pouzdanost. Uz kontinuirani napredak znanosti i tehnologije materijala, možemo očekivati da će se razviti više modificiranih PVC materijala s izvrsnim performansama kako bi se zadovoljile šire i zahtjevnije potrebe za primjenom.
