Ako sa vyhnúť tepelnej deformácii profilov PVC v prostredí s vysokou teplotou?

Profily PVC sú náchylné na tepelnú deformáciu vo vysokoteplotných prostrediach. Je to preto, že teplota skleneného prechodu (TG) materiálov PVC je nízka (zvyčajne medzi 70 ° C-85 ° C). Po prekročení tejto teploty sa materiál stane mäkkou alebo dokonca stratí stabilitu tvaru. Aby sa predišlo tepelnej deformácii vo vysokoteplotných prostrediach, je potrebné optimalizovať z viacerých aspektov, ako je formulácia materiálu, výrobný proces a dizajn. Nasledujú konkrétne riešenia:

Úpravy materiálu
Pridanie tepelných stabilizátorov
Funkcia: Stabilizátory tepla môžu zlepšiť stabilitu PVC pri vysokých teplotách a zabrániť tomu, aby materiál rozložil alebo zmäkčil.
Bežné typy:
Stabilizátor zinku vápenatého: ekologický stabilizátor, ktorý je vhodný pre výstavbu a domáce polia.
Stabilizátor organotínu: Poskytuje vyššiu tepelnú stabilitu a je vhodný pre vysokoteplotné prostredie.
Stabilizátor oloveného soli (postupne eliminovaný): tradičný stabilizátor, vynikajúci výkon, ale nie šetrný k životnému prostrediu.
Účinok: Pridaním vhodného množstva stabilizátora tepla je možné oneskoriť proces zmäkčovania PVC pri vysokých teplotách.
Používajte pVC živicu s vysokou molekulovou hmotnosťou
Funkcia: PVC živica s vysokou molekulovou hmotnosťou má vyššiu viskozitu taveniny a lepšiu tepelnú odolnosť.
Účinok: V porovnaní s PVC s nízkou molekulovou hmotnosťou je pravdepodobné, že PVC s vysokou molekulovou hmotnosťou sa pri vysokých teplotách deformuje.
Pridanie posilňovacích výplne
Funkcia: Pridanie anorganických výplne (ako je uhličitan vápenatý, mastence, sklenené vlákno atď.) Môže zvýšiť teplotu tuhosti a tepelného deformácie PVC.
Účinok: Posilňovacie výplne môžu obmedziť pohyb molekulárnych reťazcov PVC, čím sa zlepší jeho odolnosť voči deformácii tepla.
Zmiešanie
Funkcia: Miešanie PVC s inými polymérmi rezistentnými na tepelne (ako sú akrylátové kopolyméry, ABS, PMMA) môže významne zlepšiť tepelný odpor.
Účinok: Profily PVC po modifikácii zmiešania môžu udržiavať stabilitu tvaru pri vyšších teplotách.
Optimalizácia procesu
Vytlačovanie procesu
Funkcia: Nadmerná teplota počas extrúzie môže spôsobiť koncentráciu vnútorného napätia, ktorá ovplyvňuje výkon tepelného deformácie konečného produktu.
Optimalizačné opatrenia:
Ovládajte teplotu vykurovacej zóny extrudéra, aby ste predišli prehriatiu.
Na zníženie vnútorného stresu používajte progresívne chladenie.
Uistite sa, že návrh formy je rozumný, aby sa predišlo slabým bodom spôsobeným nerovnomerným tokom taveniny.
Viacvrstvová technológia Co-Extrusion

Funkcia: Viacvrstvová koeštácia môže použiť viac materiálov odolných voči vonkajšej vrstve, zatiaľ čo vnútorná vrstva si stále zachováva funkčnosť bežného PVC.
Účinok: Materiál vonkajšej vrstvy môže účinne odolať vysokým teplotám, čím chráni tvar celkového profilu.
Ošetrenie povrchom
Funkcia: Aplikácia povlaku odolného voči vysokej teplote (ako je napríklad povlak fluórovaného uhlíka, povlak na báze kremíka) na povrchu profilu PVC môže tvoriť tepelnú izolačnú bariéru.
Účinok: povlak môže odrážať časť tepla a znížiť povrchovú teplotu profilu.
Optimalizácia konštrukcie
Zvýšiť hrúbku steny
Funkcia: Zvýšenie hrúbky steny profilu môže zlepšiť jeho odolnosť proti tuhosti a deformácii.
Účinok: Hrubšie profily si môžu lepšie udržiavať svoj tvar pri vysokých teplotách.
Rebrá na posilňovanie dizajnu
Funkcia: Navrhovanie štruktúry vystuženia rebier vo vnútri profilu môže výrazne zlepšiť jej odolnosť proti ohybom a deformácii.
Účinok: Rebrá zosilnenia môžu rozptýliť stres a znížiť deformáciu spôsobenú vysokou teplotou.
Návrh na štruktúru viacerých ciest
Funkcia: Štruktúra viacerých dĺžiek môže nielen zlepšiť výkon tepelnej izolácie, ale tiež zvýšiť celkovú tuhosť profilu.
Účinok: Návrh viacerých ciest môže znížiť prenos tepla a zároveň poskytnúť ďalšiu podporu.
Používajte kontrolu prostredia
Rezervujte tepelnú rozširujúcu medzeru počas inštalácie
Funkcia: Profily PVC sa tepelne rozšíri pri vysokých teplotách. Ak nie je počas inštalácie rezervovaná dostatočná medzera, môže to spôsobiť deformáciu extrúzie.
Opatrenia:
Vypočítajte a rezervujte vhodné medzery na základe koeficientu tepelného rozširovania materiálu.
Na prispôsobenie tepelnej expanzie použite flexibilné konektory alebo elastické tesniace prúžky.
Vyhnite sa priamym vystaveniu zdrojom vysokých teplôt
Funkcia: Pokúste sa vyhnúť priamej expozícii profilov PVC vysokoteplotné prostredie (napríklad priame slnečné svetlo, v blízkosti zdrojov tepla).
Opatrenia:
Vo vonkajších aplikáciách používajte slnečné lúče alebo tepelné izolačné filmy.
V priemyselnom prostredí sa vyhnite inštalácii profilov PVC v blízkosti zariadení s vysokým teplotou.
Alternatívny výber materiálu
Ak profily PVC nemôžu uspokojiť potreby konkrétneho vysokoteplotného prostredia, môžu sa zvážiť nasledujúce alternatívne materiály:
UPVC (rigidný polyvinylchlorid): UPVC má UPVC vyššiu tepelnú odolnosť a tuhosť.
CPVC (chlórovaný polyvinylchlorid): CPVC má výrazne lepšiu tepelnú rezistenciu ako obyčajný PVC a môže sa používať po dlhú dobu v prostrediach nad 100 ° C.
Kompozitné materiály: napríklad kompozitné materiály z PVC a sklenených vlákien, ktoré majú tepelnú odolnosť aj vysokú pevnosť.

Kombináciou týchto metód je možné výrazne vylepšiť stabilitu a životnosť profilov PVC vo vysokoteplotných prostrediach.