Como termoplástico, o PVC tem as vantagens de peso leve, resistência à corrosão, processamento fácil e alta eficácia, por isso tem sido amplamente utilizado em vedações de articulações do tubo. No entanto, os próprios materiais de PVC também têm algumas limitações de desempenho inerentes, como resistência a calor insuficiente e fragilidade de baixa temperatura, que são particularmente evidentes em condições extremas de temperatura. Em ambientes de alta temperatura, os vedações de PVC podem perder sua elasticidade original e capacidade de vedação devido ao amolecimento do material; Embora em condições de baixa temperatura, eles podem se tornar frágeis e propensos a rachaduras ou quebrar devido ao endurecimento do material.
Para superar as limitações de desempenho dos vedações de PVC sob condições extremas de temperatura, pesquisadores e engenheiros introduziram uma série de modificadores e aditivos ajustando a formulação de PVC para melhorar sua elasticidade, resistência ao calor e resistência ao frio.
1. Melhoria de elasticidade: aplicação de plastificantes e elastômeros
Os plastificantes são um meio importante para melhorar a elasticidade dos materiais de PVC. Ao adicionar uma quantidade apropriada de plastificantes, como ftalatos, óleo de soja epóxi, etc., a força de interação entre as cadeias moleculares de PVC pode ser reduzida, tornando -a mais suave e fácil de se deformar, melhorando assim a elasticidade do selo. No entanto, a quantidade de plastificante adicionada precisa ser estritamente controlada. Muito plastificante fará com que a força do material diminua e afete a durabilidade do selo.
Além dos plastificantes, elastômeros como copolímero de acetato de etileno-vinil (EVA) e borracha nitrila (NBR) também podem ser introduzidos na fórmula de PVC para formar uma mistura de PVC/elastômero. Esses elastômeros podem dar aos materiais de PVC mais uma elasticidade e resistência, tornando -os menos propensos a suavizar a altas temperaturas e menos chances de endurecer a baixas temperaturas.
2. Resistência ao calor aprimorada: o papel dos estabilizadores de calor e agentes de reticulação
Os materiais de PVC são propensos à decomposição térmica em altas temperaturas, produzindo gases nocivos, como o cloreto de hidrogênio, resultando em uma diminuição no desempenho do material. Para melhorar a resistência ao calor das vedações de PVC, os estabilizadores de calor precisam ser adicionados para inibir a reação de decomposição térmica. Os estabilizadores de calor comumente usados incluem sais de chumbo, estabilizadores compostos de cálcio-zinco e estabilizadores de estanho orgânicos. Esses estabilizadores de calor podem reagir com átomos de cloro na cadeia molecular de PVC para formar compostos estáveis, atrasando assim o processo de decomposição térmica.
Além disso, a resistência ao calor dos materiais de PVC também pode ser melhorada pela modificação de reticulação. Agentes de reticulação, como o peróxido de dibenzoílo (BPO) e melamina, podem reagir quimicamente com cadeias moleculares de PVC para formar uma estrutura de rede reticulada, tornando o material mais estável e forte.
3. Resistência ao frio aprimorada: seleção de plastificantes anticongelantes e resistentes a frio
Sob condições de baixa temperatura, os materiais de PVC tendem a se tornar quebradiços devido ao movimento limitado da cadeia molecular. Para melhorar a resistência ao frio das vedações de PVC, os agentes anticongelantes precisam ser adicionados para reduzir a temperatura de transição vítrea do material, para que ele possa permanecer macio e elástico a temperaturas mais baixas. Os agentes anticongelantes comumente usados incluem glicerol e etileno glicol. Esses agentes anticongelantes podem destruir as ligações de hidrogênio entre as cadeias moleculares de PVC e reduzir a interação entre as cadeias moleculares, melhorando assim a resistência ao frio do material.
Além dos agentes anticongelantes, os plastificantes com resistência a frio também podem ser selecionados, como parafina clorada e ésteres de ácidos graxos epóxi. Esses plastificantes podem manter uma boa fluidez a baixas temperaturas, tornando a probabilidade de materiais de PVC endurecer e rachaduras.
Sob condições de temperatura extrema, como reatores químicos de alta temperatura e armazéns congelados de baixa temperatura, os vedações comuns de PVC geralmente não atendem aos requisitos. Neste momento, é necessário usar materiais de PVC especialmente modificados para criar vedações.
1. Materiais de PVC modificados de alta temperatura
Em ambientes de alta temperatura, são necessários materiais de PVC com excelente resistência ao calor. Esses materiais são geralmente modificados adicionando estabilizadores de calor resistentes ao calor, agentes de reticulação e cargas resistentes a alta temperatura (como silicato de cálcio, óxido de alumínio, etc.). Os materiais de PVC modificados podem manter a forma e elasticidade estáveis a altas temperaturas e não são fáceis de suavizar ou deformar.
2. Materiais de PVC modificados com baixa temperatura
Em ambientes de baixa temperatura, são necessários materiais de PVC com excelente resistência ao frio. Esses materiais são geralmente modificados pela adição de agentes anticongelantes, plastificantes resistentes a frio e elastômeros com tenacidade de baixa temperatura. Os materiais de PVC modificados podem permanecer macios e elásticos a baixas temperaturas e não são fáceis de endurecer ou rachaduras.
Em muitos casos práticos de aplicação, as vedações fabricadas ajustando a fórmula de PVC e a seleção de materiais de PVC especialmente modificados mostraram excelente desempenho de vedação e estabilidade sob condições extremas de temperatura. Por exemplo, na indústria química, as vedações de PVC modificadas de alta temperatura podem manter um efeito estável de vedação em reatores até 100 ° C; Em armazéns congelados, as vedações de PVC modificadas com baixa temperatura podem permanecer macias e elásticas em ambientes tão baixos quanto -40 ° C.
Para avaliar o desempenho desses selos de PVC modificados, geralmente é necessária uma série de testes experimentais, como testes de envelhecimento térmico, testes de fragilidade de baixa temperatura, testes de vazamento de pressão, etc. Os resultados experimentais mostram que os selos PVC especialmente modificados têm mais altos Durabilidade e confiabilidade sob condições extremas de temperatura.
Ajustando a fórmula de PVC e selecionando materiais de PVC especialmente modificados, o desempenho de Vedações de interface de tubo de PVC Sob condições de temperatura extrema podem ser significativamente melhoradas. Esses materiais modificados não apenas melhoram a elasticidade, a resistência ao calor e a resistência ao frio dos selos, mas também prolongam sua vida útil e confiabilidade. Com o avanço contínuo da ciência e da tecnologia dos materiais, podemos esperar materiais de PVC mais modificados com excelente desempenho a serem desenvolvidos para atender às necessidades de aplicação mais amplas e mais exigentes.
