Процессы >> Экструзия труб >> Экструзия ПВХ труб

К преимуществам ПВХ относятся широкие возможности  модификации полимера разнообразными добавками. В чистом виде ПВХ практически не используется, т.к. это крайне нетермостабильный хрупкий материал, который под действием высоких температур начинает интенсивно деполимеризоваться с выделениме хлористого водорода, хлористого винила, окиси углерода и других соединений. Когда говорят о ПВХ, имеют в виду композицию, состоящую из полимера и разнообразных добавок, которые делают полимер способным к удовлетворительной переработке.В композицию жесткого ПВХ вводят стабилизаторы для повышения способности материала к переработке при повышенных температурах и эксплуатации при воздействии внешних атмосферных факторов, смазки и модификаторы текучести для снижения прилипаемости (адгезии) расплава к рабочим органам перерабатывающих машин и  технологической оснастки, модификаторы ударопрочности для увеличения стойкости к различным нагрузкам при эксплуатации, другие добавки, повышающие стойкость к воздействию внешних факторов. В мягкие композиции помимо указанных добавок вводят пластификаторы, благодаря которым изделия приобретают эластичность, гибкость, способность к работе при отрицательных температурах. С увеличением содержания пластификатора в композиции изделие становится более гибким.Для сантехнических трубопроводов (внешней и внутренней канализации) наиболее распространен непластифицированный ПВХ или ПВХ с незначительным добавлением пластификаторов. Пластифицированный ПВХ в трубах для канализации применяется  крайне редко. Прочность ПВХ при растяжении полностью удовлетворяет требованиям, предъявляемым к нему в качестве материала для трубопроводов. Недостатком ПВХ является малая ударная вязкость. Эти свойства, как у всех термопластов, зависят главным образом от температуры. При температурах около 0 ⁰С материал становится хрупким. Поэтому в этих условиях необходимо избегать каких бы то ни было ударных воздействий, а при более низких температурах вообще не следует применять ПВХ. ПВХ имеет низкий модуль упругости. Свободно проложенный трубопровод ПВХ необходимо достаточно часто подвешивать, чтобы предотвратить его прогибание.   При этом, трубопровод ПВХ, заполненный водой, может замерзнуть без разрушения (напряжение от деформации, вызванной изменением объема замерзшей воды в трубе, ниже предела текучести при растяжении и не вызывает разрушения материала).Для ПВХ, используемого в трубопроводах, важен коэффициент теплового расширения (он в 7 раз выше, чем у стали). Изменения длины проявляются значительно уже в пределах колебания температур монтажа и эксплуатации. Значение малого коэффициента теплопроводности при применении ПВХ, проявляется например в том, что трубопровод, наполненный водой  замерзает при температуре на 1-2 ⁰С  ниже, чем стальной.Поливинилхлорид относится к материалам изолирующим и не разрушается блуждающими токами. ПВХ обладает высокой стойкостью к химическому действию самых различных реагентов, которые считаются агрессивными. Он практически стоек ко всем интенсивно корродирующим металлический трубопровод веществам. Это относится и к сточным водам во внутренней канализации. Показателем высокой химической стойкости является полная сохранность внутренней поверхности канализационных труб под действием сточных вод с сохранением сечения в свету без коррозии и наростов или осадков твердых веществ. Остановимся кратко на характеристики стабилизаторов и смазок, которые многие производители добавляют в композицию ПВХ при производстве труб. Стабилизаторы Под действием тепла и света ПВХ подвержен термо- и фотодеструкции, сущность которых состоит в том, что при температуре переработки, близкой к переработке разложения ПВХ, от молекул полимера отщепляется хлористый водород и образуются свободные радикалы, после чего под действием кислорода воздуха начинаются окислительные процессы. При деструкции изменяется окраска полимера и ухудшаются его механические свойства. Для предотвращения деструкции связыванием свободных радикалов в полимер вводятся стабилизаторы. Для повышения термостабильности полимеров используют термостабилизаторы. При выборе стабилизаторов необходимо учитывать технологию переработки материала и эксплуатационные характеристики готового продукта, а именно: совместимость стабилизатора  или продуктов его реакции со всеми компонентами, входящими в состав смеси; стойкость к воздействию высоких температур и летучесть; склонность к образованию отложений на поверхности рабочих органов оснастки и машины; влияние на электрические свойства; поведение при длительном воздействии воды; отсутствие запаха, вкуса, стойкость окраски. Оптимальные результаты по стабилизации могут быть достигнуты только при использовании систем стабилизаторов.    Применяемые для ПВХ стабилизаторы можно разделить на несколько классов: свинецсодержащие, оловоорганические, кальций-цинковые, барий-кадмиевые, органические стабилизаторы, светостабилизаторы. Каждый из этих классов образует широкие подгруппы, включающие производные основного металла. Выбор типа и системы стабилизаторов зависит от требований, предъявляемых к свойствам готовых изделий и режимам переработки материала, от степени вредности при приготовлении смесей и использовании готовых изделий. По последнему показателю стабилизаторы на основе солей тяжелых металлов постепенно вытесняются менее вредными: практически полностью прекратилось использование барий-кадмиевых стабилизаторов, многие европейские страны уже отказались или планируют отказаться  от стабилизаторов, содержащих свинец, и перейти на мало токсичные, но менее эффективные кальций-цинковые стабилизаторы.  Смазки 

Смазки облегчают переработку жестких композиций ПВХ. В качестве смазок применяются вещества, способные благодаря своему химическому строению улучшать реологические свойства ПВХ. При этом, большое значение имеет правильный выбор типа смазки и их весовое содержание в смеси. 

К смазкам относятся натуральные и синтетические парафины, полиэтиленовые воски, жирные спирты и кислоты (стеариновая и пальметиновая кислоты, пальметиновый спирт), производные жирных кислот (стеарат кальция, эфиры стеариновой кислоты, эфиры горного воска, бутилстеарат, моно- тристеарат глицерина), смеси углеводородов, эфиров и т.д.

По способу действия смазочные добавки разделяются на внутренние и внешние. Внешние смазки препятствуют прилипанию расплава  к деталям перерабатывающего оборудования. Внутренние смазки благодаря их хорошей совместимости с ПВХ снижают вязкость расплава смеси. Существуют также переходные типы смазок. Максимальная эффективность смазок достигается путем выбора удачных комбинаций внутренних и внешних смазок.