PVC mamul ürünler çeşitli endüstrilerde kullanılmaktadır. PVC kalsiyum çinko stabilizatörlerinin değerlendirilmesi ve test edilmesi, performanslarına bağlı olarak farklı yöntemler gerektirir. Genel olarak, iki ana yöntem vardır: statik ve dinamik. Statik yöntem, Kongo kırmızısı test kağıdı yöntemi, yaşlandırma fırını testi ve elektromotor kuvvet yöntemini içerirken, dinamik yöntem tork reometre testi ve dinamik çift silindir testini içerir.
1. Kongo Kırmızı Test Kağıdı Yöntemi
Gliserol içeren bir yağ banyosu kullanılarak, test edilecek PVC, ısı stabilizatörü ile eşit şekilde karıştırılır ve küçük bir deney tüpüne konulur. Malzeme sertleşmesi için hafifçe çalkalanır ve ardından yağ banyosuna yerleştirilir. PVC kalsiyum çinko stabilizatörlü yağ banyosundaki gliserolün sıcaklığı önceden yaklaşık 170 ℃'ye ayarlanır, böylece küçük deney tüpündeki PVC malzemenin üst yüzeyi, gliserolün üst yüzeyiyle aynı seviyede olur. Küçük deney tüpünün üzerine ince bir cam tüp yerleştirilir ve cam tüp yukarıdan aşağıya doğru şeffaftır. Kongo kırmızısı test kağıdı rulo haline getirilir ve cam tüpün altına yerleştirilir, böylece Kongo kırmızısı test kağıdının alt kenarı PVC malzemenin üst kenarından yaklaşık cm uzakta olur. Deney başladıktan sonra, Kongo kırmızısı test şeridinin deney tüpüne yerleştirildiği andan maviye döndüğü ana kadar geçen süre kaydedilir; bu, termal stabilite süresidir. Bu deneyin temel teorisi, PVC'nin yaklaşık 170 ℃ sıcaklıkta hızla bozunmasıdır, ancak ısı stabilizatörü eklenmesiyle bozunması engellenir. Zamanla ısı stabilizatörü tüketilir. Tüketim tamamlandığında, PVC hızla bozunur ve HCl gazı açığa çıkarır. Bu sırada, deney tüpündeki Kongo kırmızısı reaktifi, HCl ile kolay reaksiyonu nedeniyle renk değiştirir. Bu anı kaydedin ve ısı stabilizatörünün etkinliğini süreye göre değerlendirin.
2. Statik fırın testi
PVC tozu ve diğer işleme yardımcı maddelerinin (yağlayıcılar, darbe düzenleyiciler, dolgu maddeleri vb.) yanı sıra PVC kalsiyum çinko stabilizatörlerinden oluşan yüksek hızlı karışım numuneleri hazırlayın. Yukarıdaki numuneden belirli bir miktar alın, PVC kalsiyum çinko stabilizatörüne belirli bir oranda farklı ısı stabilizatörleri ekleyin, iyice karıştırın ve ardından çift çubuklu karışıma ekleyin.
Mikser üzerinde test numunelerinin hazırlanması genellikle plastikleştirici eklenmeden gerçekleştirilir. Çift silindir sıcaklığı 160-180 ℃'ye ayarlanır ve plastikleştirici eklendiğinde silindir sıcaklığı genellikle 140 ℃ civarında olur. İki çubukla tekrar tekrar bastırılarak homojen bir PVC numunesi elde edilir, ardından farklı ısı stabilizatörleri içeren belirli bir boyutta PVC numuneleri elde etmek için kesilir. Farklı PVC test numuneleri sabit bir cihaza yerleştirilir ve ardından sabit sıcaklıkta (genellikle 180 ℃) bir fırına konulur. Test numunelerinin renk değişimi, siyaha dönene kadar her 10 veya 15 dakikada bir kaydedilir.
Fırında yaşlandırma testleri yoluyla, ısı stabilizatörlerinin PVC'nin termal stabilitesi üzerindeki etkinliği, özellikle renk değişimlerini bastırma yetenekleri belirlenebilir. Genel olarak, PVC ısıtıldığında renginin açık renkten koyu renge doğru, beyazdan sarıya, kahverengiden siyaha kadar bir dizi değişime uğrayacağı düşünülmektedir. Bozunma durumu, belirli bir süre boyunca PVC'nin rengine bakılarak belirlenebilir.
3. Elektrik potansiyeli yöntemi (iletkenlik yöntemi)
Deney düzeneği esas olarak dört bölümden oluşmaktadır. Sağ taraf, genellikle azot kullanılan, ancak bazen hava da kullanılan bir inert gaz düzeneğidir. Fark şudur ki, azot koruması kullanıldığında, PVC kalsiyum çinko stabilizatörü, havadaki oksijen oksidasyonundan kaynaklanan PVC ana zincirlerinin bozulmasını önleyebilir. Deneysel ısıtma düzeneği genellikle yaklaşık 180 ℃'lik bir yağ banyosudur. Yağ banyosunun içine PVC ve ısı stabilizatörlerinin bir karışımı yerleştirilir. HCl gazı oluştuğunda, inert gazla birlikte sol taraftaki NaOH çözeltisine girer. NaOH, HCl'yi hızla emer ve çözeltinin pH değerinin değişmesine neden olur. pH metredeki değişimlerin zaman içinde kaydedilmesiyle, farklı ısı stabilizatörlerinin etkisi belirlenebilir. Deneysel sonuçlarda, işlemle elde edilen pH-t eğrisi bir indüksiyon dönemi ve bir büyüme dönemi olarak ikiye ayrılır ve indüksiyon döneminin uzunluğu, ısı stabilizatörünün etkinliğine bağlı olarak değişir.
4. Tork reometresi
Tork reometresi, PVC'nin gerçek işlenmesini simüle eden tipik bir küçük ölçekli cihazdır. Cihazın dışında kapalı bir işleme kutusu bulunur ve işleme kutusunun sıcaklığı ile iki iç silindirin hızı, cihaza bağlı bir bilgisayar aracılığıyla kontrol edilebilir. Tork reometresine eklenen malzeme kütlesi genellikle 60-80 g'dır ve bu, farklı cihaz modellerine göre değişir. Deneysel adımlar şu şekildedir: Önceden farklı ısı stabilizatörleri içeren bir ana karışım hazırlanır ve temel ana karışım formülü genellikle PVC, CPE, CaCO3, TiO2, yağlayıcılar vb. ile birlikte ACR içerir. Tork reometresi önceden sıcaklığa ayarlanır. Belirtilen sıcaklığa ulaştığında ve hız sabitlendiğinde, tartılan karışım işleme kutusuna eklenir, hızlıca kapatılır ve bağlı bilgisayarda çeşitli parametreler kaydedilir; bu da reolojik eğriyi oluşturur. İşlemden sonra, ekstrüde malzemenin beyazlık, şekil alma durumu, pürüzsüzlük vb. gibi farklı görünüm özellikleri de elde edilebilir. Bu parametreler kullanılarak, ilgili ısı stabilizatörünün endüstriyel potansiyeli belirlenebilir. Uygun bir ısı stabilizatörü, uygun tork ve plastikleştirme süresine sahip olmalı ve ürün yüksek beyazlık ve pürüzsüz yüzey ile iyi şekillendirilmiş olmalıdır. Tork reometresi, laboratuvar araştırmaları ile endüstriyel büyük ölçekli üretim arasında uygun bir köprü kurmuştur.
5. Dinamik çift silindir testi
Isı stabilizatörlerinin etkisini dinamik olarak ölçmek için yardımcı bir yöntem olarak, reometre bulunmadığı durumlarda dinamik çift silindirler kullanılır ve deneyde çift silindirli tablet presleme aleti seçilir. İçine yüksek hızlı karıştırılmış toz eklenir ve şekillendirilir. Elde edilen numune tekrar tekrar ekstrüde edilir. Test parçası tamamen siyaha dönene kadar geçen süre kaydedilir; bu süreye kararma süresi denir. Kararma süresini karşılaştırarak farklı ısı stabilizatörlerinin PVC üzerindeki termal stabilite etkisini belirlemek amaçlanır.
Yayın tarihi: 20 Haz-2024
