วิธีการประเมินความคงตัวทางความร้อนของสารกันความร้อนพีวีซี

วิธีการประเมินสารเพิ่มความคงตัวทางความร้อนมีอะไรบ้าง?
วิธีการประเมินเหล่านี้ประเมินอะไร?
โคลงที่ดีควรมีลักษณะอย่างไร?

ทำไม PVC ถึงต้องใช้สารกันความร้อน?

พลาสติกพีวีซี มีปัญหาสำคัญระหว่างการประมวลผล (เช่น เมื่อถูกความร้อนและละลาย): ไวต่อความร้อน! ที่อุณหภูมิสูง: 1. เปลี่ยนเป็นสีเหลืองและสีดำ ส่งผลต่อรูปลักษณ์ของผลิตภัณฑ์ โดยเฉพาะบรรจุภัณฑ์โปร่งใส 2. สลายตัวเพื่อปล่อยก๊าซไฮโดรเจนคลอไรด์ (HCl) ซึ่งไม่เพียงแต่ไม่เป็นที่พอใจและกัดกร่อนต่อเครื่องจักรและอุปกรณ์เท่านั้น แต่ยังทำให้พลาสติกเปราะและเสื่อมสภาพอีกด้วย สารเพิ่มความคงตัวของความร้อนแก้ไขปัญหานี้โดยเฉพาะ ป้องกันไม่ให้ PVC เหลืองและสลายตัว

จะรู้ได้อย่างไรว่าก โคลงความร้อน ดีไหม?

มีการพิจารณาตัวบ่งชี้ประสิทธิภาพหลักสามประการ:

• ความเสถียรเริ่มต้น: หรือที่เรียกว่าการเปลี่ยนสีเริ่มแรกหรือความคงตัวของสี ช่วยให้มั่นใจได้ว่าสีของผลิตภัณฑ์ PVC เดียวกันจะคงตัวตลอดวงจรการผลิตใดๆ และความแปรผันของสีระหว่างรอบการผลิตยังคงอยู่ภายในขีดจำกัดที่ยอมรับได้
• ความมั่นคงในระยะยาว: ช่วยให้มั่นใจได้ว่าแม้ว่าความล้มเหลวในการผลิตจะขัดขวางการทำงานที่ราบรื่น แม้ว่าวัสดุ PVC จะสลายตัวและเปลี่ยนสี กระบวนการผลิตก็ไม่จำเป็นต้องหยุดทำงานเพื่อทำความสะอาดแม่พิมพ์หรือสกรู
• ความเสถียรของสารตกค้าง: ความเสถียรที่ต้องการเพื่อตอบสนองความต้องการของผลิตภัณฑ์สำหรับการใช้งานภายใต้ความร้อน กล่าวอีกนัยหนึ่ง เมื่อใช้ผลิตภัณฑ์ PVC สำเร็จรูปเป็นชิ้นงานทดสอบ ความเสถียรทางความร้อนที่ประเมินคือความเสถียรทางความร้อนที่เหลือ

วิธีทั่วไปสามวิธีในการประเมินความคงตัวของความร้อน

01. วิธีทดสอบแบบคงที่ (การทดสอบขั้นพื้นฐาน ค่อนข้างง่าย)

วัดอะไร? วิธีการนี้จะวัดความเร็วของการเปลี่ยนสีและการปล่อยไฮโดรเจนคลอไรด์ของพลาสติกเป็นหลักเมื่อสัมผัสกับอุณหภูมิที่สูงขึ้น

วิธีการเปลี่ยนสีเตาอบ:

• วิธี: วางแผ่น PVC ไว้ในเตาอบที่ตั้งอุณหภูมิไว้ (โดยทั่วไปคือ 185°C)
• สิ่งที่ควรสังเกต: บันทึกเวลาที่ใช้ในการทำให้แผ่นงานมืดลงอย่างเห็นได้ชัด เวลานานขึ้นบ่งชี้ถึงความต้านทานต่อการเปลี่ยนสีเริ่มแรกได้ดีขึ้น (สำคัญสำหรับผลิตภัณฑ์โปร่งใส)

วิธีคองโกแดง:

• วิธี: วางเม็ด PVC ขนาดเล็กลงในหลอดทดลอง และวางกระดาษทดสอบ Congo Red ไว้ที่ปากหลอดทดลอง ใส่หลอดทดลองลงในอ่างน้ำมันที่มีอุณหภูมิคงที่ 200°C
• สิ่งที่ควรสังเกต: บันทึกเวลาที่ต้องใช้เพื่อให้กระดาษทดสอบเปลี่ยนจากสีแดงเป็นสีน้ำเงิน การเปลี่ยนสีเกิดจากการปล่อยก๊าซไฮโดรเจนคลอไรด์จากการย่อยสลายของพีวีซี เวลากักเก็บนานขึ้นบ่งชี้ถึงความต้านทานต่อการสลายตัวมากขึ้น (ความเสถียรทางความร้อน) นี่เป็นวิธีมาตรฐานที่ใช้กันทั่วไปในการวัดความเสถียรของสารตกค้าง

อุตสาหกรรมสายเคเบิลมักใช้วิธีนี้ในการประเมินเสถียรภาพทางความร้อนของฉนวน PVC และวัสดุเปลือกที่ใช้ในสายไฟและสายเคเบิล และทำหน้าที่เป็นพื้นฐานหลักสำหรับการจัดอันดับอุณหภูมิในการทำงานของสายไฟและสายเคเบิล

02. วิธีการทดสอบแบบไดนามิก (จำลองกระบวนการผลิตจริง)

วัดอะไร? การจำลองสภาวะของ PVC ในเครื่องแปรรูป (เช่น เครื่องอัดรีดหรือเครื่องฉีดพลาสติก) ซึ่งต้องเผชิญกับอุณหภูมิ อากาศ และการปั่นป่วนอย่างรุนแรง (แรงเฉือน) ในเวลาเดียวกัน นี่คือการทดสอบที่ใกล้เคียงกับสภาวะการประมวลผลจริงมากที่สุด และดังนั้นจึงมีความสำคัญมาก

อุปกรณ์หลัก: เครื่องวัดแรงบิด (ซึ่งจำลองอุณหภูมิและแรงเฉือนภายในเครื่องจักร)

ตัวชี้วัดหลักสามารถดูได้ในกราฟ:

• เวลาในการทำให้เป็นพลาสติก: เวลาที่ต้องใช้ในการละลายและผสมพลาสติกอย่างสมบูรณ์หลังจากเติมเข้าไป ระยะเวลาที่สั้นหรือยาวเกินไปนั้นไม่เหมาะสม เนื่องจากอาจส่งผลต่อประสิทธิภาพการผลิตและคุณภาพของผลิตภัณฑ์ได้ ตามหลักการแล้ว ควรจำลองการหลอมเหลวโดยสมบูรณ์ (การทำให้เป็นพลาสติก) รอบเครื่องหมาย 2/3 ของสกรูเครื่องอัดรีด
• แรงบิดสมดุล: ปริมาณแรง (พลังงาน) ที่ต้องใช้ในการกวนพลาสติกอย่างต่อเนื่องหลังจากที่พลาสติกละลายและผสมหมดแล้ว ค่าที่ต่ำกว่าหมายถึงการใช้พลังงานที่ลดลง (ประหยัดพลังงานมากขึ้น) ในระหว่างการประมวลผล
• เวลาในการย่อยสลาย: เวลาที่พลาสติกละลายจนหมดจนถึงเวลาที่เริ่มสลายตัว (เส้นโค้งเพิ่มขึ้นอย่างกะทันหัน) หากใช้เวลานานขึ้นแสดงว่าพลาสติกสามารถทนต่ออุณหภูมิและความปั่นป่วนสูงในระหว่างกระบวนการผลิตได้ และส่งผลให้มีความเสถียรในระยะยาวดีขึ้น

03. การทดสอบความคงตัวของสารตกค้าง (สำหรับการใช้งานพิเศษหรือการรีไซเคิล)

วัดอะไร? ผลิตภัณฑ์พลาสติกสามารถทนความร้อนได้มากเพียงใดหลังจากการผลิตหรือระหว่างการแปรรูปวัสดุรีไซเคิล

วิธีที่ใช้กันมากที่สุด: การทดสอบ Congo Red

04. สรุป (คุณสมบัติของตัวกันความร้อนที่ดี)

• การคงสีไว้สูง: ทำงานได้ดีในการทดสอบแบบคงที่ (เช่น การทดสอบเตาอบ) และแสดงการเปลี่ยนสีเริ่มแรกช้า
• ความต้านทานความร้อนนาน: อธิบายเวลาการสลายตัวที่ยาวนานในการทดสอบแบบไดนามิก (รีโอมิเตอร์แรงบิด)
• ความสามารถในการขึ้นรูปที่ดีเยี่ยม: แสดงให้เห็นถึงแรงบิดที่สมดุลต่ำ (ประหยัดพลังงานมากขึ้น) และเวลาในการขึ้นรูปพลาสติกที่เหมาะสมในการทดสอบแบบไดนามิก
• เหมาะสำหรับการรีไซเคิล: ทำงานได้ดีในการทดสอบความเสถียรของสารตกค้าง (เช่น การทดสอบ Congo Red) และรักษาเสถียรภาพทางความร้อนในระดับหนึ่งแม้หลังจากผ่านกระบวนการต่างๆ มากมาย (เช่น การรีไซเคิล)

เลือกเครื่องป้องกันความร้อนตามความต้องการของคุณ

• การพัฒนาผลิตภัณฑ์ที่ต้องการความโปร่งใสและความขาวสูง? จัดลำดับความสำคัญของความเสถียรเริ่มต้น → ทดสอบโดยใช้วิธีการเปลี่ยนสีของเตาอบ
• การพัฒนาท่อ โปรไฟล์ประตูและหน้าต่าง หรือผลิตภัณฑ์โฟม ให้ความสำคัญกับความเสถียรในระยะยาว → ทดสอบโดยใช้ทอร์กรีโอมิเตอร์ (เน้นที่เวลาการสลายตัว)
• กำลังพัฒนาชุดสายไฟ/แจ็กเก็ตสายไฟยานยนต์ ชิ้นส่วนที่ทนต่ออุณหภูมิสูง หรือผลิตภัณฑ์ที่สามารถรีไซเคิลได้สูงหรือไม่ จัดลำดับความสำคัญความเสถียรของสารตกค้าง → ทดสอบโดยใช้วิธีสีแดงคองโก
• พัฒนาผลิตภัณฑ์พลาสติกรีไซเคิล? จัดลำดับความสำคัญของความต้านทานต่อการประมวลผลซ้ำๆ → ความเสถียรของสารตกค้างเป็นตัวบ่งชี้หลัก