Los productos acabados de PVC se utilizan en diferentes industrias. La evaluación y prueba de estabilizadores de calcio y zinc de PVC requieren diferentes métodos dependiendo de su desempeño. En general, existen dos métodos principales: estático y dinámico. El método estático incluye el método del papel de prueba rojo Congo, la prueba del horno de envejecimiento y el método de la fuerza electromotriz, mientras que el método dinámico incluye la prueba del reómetro de torsión y la prueba dinámica de doble rodillo.
1. Método del papel de prueba rojo Congo
Utilizando un baño de aceite con glicerol incorporado, el PVC que se va a probar se mezcla uniformemente con un estabilizador térmico y se coloca en un pequeño tubo de ensayo. El material se agita ligeramente para endurecerlo y luego se coloca en un baño de aceite. La temperatura del glicerol en el baño de aceite estabilizador de PVC, calcio y zinc se establece de antemano en aproximadamente 170 ℃, de modo que la superficie superior del material de PVC en el pequeño tubo de ensayo esté nivelada con la superficie superior del glicerol. Encima del pequeño tubo de ensayo se inserta un tapón con un tubo de vidrio delgado, y el tubo de vidrio es transparente de arriba a abajo. El papel de prueba rojo Congo se enrolla y se inserta debajo del tubo de vidrio, de modo que el borde inferior del papel de prueba rojo Congo esté a unos cm del borde superior del material de PVC. Después de que comience el experimento, registre el tiempo desde que se coloca la tira reactiva roja Congo en el tubo de ensayo hasta que se vuelve azul, que es el tiempo de estabilidad térmica. La teoría básica de este experimento es que el PVC se descompondrá rápidamente a una temperatura de aproximadamente 170 ℃, pero debido a la adición de un estabilizador térmico, se inhibe su descomposición. A medida que pasa el tiempo, se consumirá el estabilizador térmico. Cuando se complete el consumo, el PVC se descompondrá rápidamente y liberará gas HCl. En este momento, el reactivo rojo Congo en el tubo de ensayo cambiará de color debido a su fácil reacción con el HCl. Registre el tiempo en este momento y juzgue la efectividad del estabilizador de calor según el período de tiempo.
2. Prueba de horno estático
Prepare muestras mixtas de alta velocidad de polvo de PVC y otros auxiliares de procesamiento (como lubricantes, modificadores de impacto, rellenos, etc.) además de estabilizadores de calcio y zinc de PVC. Tome una cierta cantidad de la muestra anterior, agregue diferentes estabilizadores de calor al estabilizador de zinc, calcio y PVC en una proporción determinada, mezcle bien y luego agréguelo a la mezcla de doble barra.
La preparación de las probetas en la mezcladora se realiza generalmente sin adición de plastificantes. La temperatura del doble rodillo se establece en 160-180 ℃, y cuando se agregan plastificantes, la temperatura del rodillo generalmente es de alrededor de 140 ℃. Presionando repetidamente con dos palos se obtiene una muestra de PVC uniforme, seguido de corte para obtener muestras de PVC de cierto tamaño que contienen diferentes estabilizadores térmicos. Coloque diferentes piezas de prueba de PVC en un dispositivo fijo y luego colóquelas en un horno a temperatura constante (generalmente 180 ℃). Registre el cambio de color de las piezas de prueba cada 10 minutos o 15 minutos hasta que se vuelvan negras.
Mediante pruebas de envejecimiento en horno, se puede determinar la efectividad de los estabilizadores térmicos sobre la estabilidad térmica del PVC, especialmente su capacidad para suprimir los cambios de color. En general, se cree que cuando se calienta el PVC, el color sufrirá una serie de cambios de claro a oscuro, incluido el blanco, el amarillo, el marrón, el negro. La situación de degradación puede estar determinada por el color del PVC durante un cierto período de tiempo.
3. Método del potencial eléctrico (método de la conductividad)
El dispositivo experimental consta principalmente de cuatro partes. El lado derecho es un dispositivo de gas inerte, que generalmente utiliza nitrógeno, pero a veces también aire. La diferencia es que cuando se utiliza protección con nitrógeno, el estabilizador de calcio y zinc de PVC puede evitar la degradación de las cadenas madre de PVC causada por la oxidación del oxígeno en el aire. El dispositivo de calentamiento experimental es generalmente un baño de aceite a aproximadamente 180 ℃. Se coloca una mezcla de PVC y estabilizadores térmicos dentro del baño de aceite. Cuando se genera gas HCl, ingresará a la solución de NaOH en el lado izquierdo junto con el gas inerte. El NaOH absorbe rápidamente el HCl, lo que provoca que cambie el valor del pH de la solución. Al registrar los cambios del medidor de pH a lo largo del tiempo, se puede determinar el efecto de diferentes estabilizadores térmicos. En los resultados experimentales, la curva de pH t obtenida mediante procesamiento se divide en un período de inducción y un período de crecimiento, y la duración del período de inducción varía con la eficacia del estabilizador térmico.
4. Reómetro de torsión
El reómetro de torsión es un instrumento típico de pequeña escala que simula el procesamiento real de PVC. Hay una caja de procesamiento cerrada en el exterior del instrumento, y la temperatura de la caja de procesamiento y la velocidad de los dos rodillos internos se pueden controlar a través de una computadora conectada al instrumento. La masa de material añadida al reómetro de torsión es generalmente de 60 a 80 g, que varía según los diferentes modelos de instrumentos. Los pasos experimentales son los siguientes: preparar de antemano un masterbatch que contenga diferentes estabilizadores térmicos, y la fórmula básica del masterbatch generalmente incluye ACR además de PVC CPE, CaCO3, TiO, lubricantes, etc. El reómetro de torsión se ajusta a la temperatura de antemano. Cuando alcanza la temperatura especificada y la velocidad es estable, la mezcla pesada se agrega a la caja de procesamiento, se cierra rápidamente y se registran varios parámetros en la computadora conectada, que es la curva reológica. Después del procesamiento, también se pueden obtener diferentes características de apariencia del material extruido, como blancura, forma, suavidad, etc. Usando estos parámetros, se puede determinar el potencial industrial del estabilizador térmico correspondiente. Un estabilizador térmico adecuado debe tener un par y un tiempo de plastificación adecuados, y el producto debe estar bien formado, con alta blancura y superficie lisa. El reómetro de torque ha construido un puente conveniente entre la investigación de laboratorio y la producción industrial a gran escala.
5. Prueba dinámica de doble rollo
Como tipo de método auxiliar para medir dinámicamente el efecto de los estabilizadores térmicos, se utilizan rodillos dobles dinámicos en ausencia de un reómetro, y en el experimento se selecciona un instrumento de presión de tabletas de doble rodillo. Agregue polvo mezclado a alta velocidad y presiónelo para darle forma. Extruir repetidamente la muestra obtenida. Hasta que la pieza de prueba se vuelva negra, registre el tiempo que tarda en volverse completamente negra, lo que se denomina tiempo de ennegrecimiento. Determinar el efecto de estabilidad térmica de diferentes estabilizadores térmicos sobre PVC comparando la duración del ennegrecimiento.
Hora de publicación: 20 de junio de 2024
