Les produits finis en PVC sont utilisés dans différentes industries. L’évaluation et les tests des stabilisants PVC calcium-zinc nécessitent différentes méthodes en fonction de leurs performances. En général, il existe deux méthodes principales : statique et dynamique. La méthode statique comprend la méthode du papier test rouge Congo, le test du vieillissement au four et la méthode de la force électromotrice, tandis que la méthode dynamique comprend le test du rhéomètre à couple et le test dynamique du double rouleau.
1. Méthode du papier test rouge Congo
À l’aide d’un bain d’huile contenant du glycérol intégré, le PVC à tester est mélangé uniformément avec un stabilisant thermique et placé dans un petit tube à essai. Le matériau est légèrement secoué pour le rendre ferme, puis placé dans un bain d'huile. La température du glycérol dans le bain d'huile stabilisatrice PVC-calcium-zinc est réglée à l'avance à environ 170 ℃, de sorte que la surface supérieure du matériau PVC dans le petit tube à essai soit au niveau de la surface supérieure du glycérol. Au-dessus du petit tube à essai, un bouchon avec un mince tube de verre est inséré et le tube de verre est transparent de haut en bas. Le papier test rouge Congo est roulé et inséré sous le tube de verre, de sorte que le bord inférieur du papier test rouge Congo soit à environ 1 cm du bord supérieur du matériau PVC. Une fois l’expérience commencée, enregistrez le temps écoulé entre le moment où la bandelette réactive rouge Congo est placée dans le tube à essai et le moment où elle devient bleue, ce qui correspond au temps de stabilité thermique. La théorie de base de cette expérience est que le PVC se décomposera rapidement à une température d'environ 170 ℃, mais que grâce à l'ajout d'un stabilisant thermique, sa décomposition est inhibée. Au fil du temps, le stabilisateur thermique sera consommé. Une fois la consommation terminée, le PVC se décomposera rapidement et libérera du gaz HCl. À ce moment-là, le réactif rouge Congo dans le tube à essai changera de couleur en raison de sa réaction facile avec le HCl. Enregistrez l'heure à ce moment et jugez de l'efficacité du stabilisateur thermique en fonction de la durée.
2. Test du four statique
Préparez des échantillons mélangés à grande vitesse de poudre de PVC et d'autres auxiliaires de traitement (tels que des lubrifiants, des modificateurs d'impact, des charges, etc.) en plus des stabilisants PVC calcium-zinc. Prenez une certaine quantité de l'échantillon ci-dessus, ajoutez différents stabilisants thermiques au stabilisant PVC calcium zinc dans une certaine proportion, mélangez bien, puis ajoutez au mélange double bâton
La préparation des éprouvettes au malaxeur s'effectue généralement sans ajout de plastifiants. La température du double rouleau est réglée à 160-180 ℃, et lors de l'ajout de plastifiants, la température du rouleau est généralement d'environ 140 ℃. En appuyant à plusieurs reprises avec deux bâtons, un échantillon de PVC uniforme est obtenu, suivi d'une découpe pour obtenir des échantillons de PVC d'une certaine taille contenant différents stabilisants thermiques. Placez différentes éprouvettes de PVC sur un appareil fixe puis placez-les dans un four à température constante (généralement 180 ℃). Enregistrez le changement de couleur des éprouvettes toutes les 10 minutes ou 15 minutes jusqu'à ce qu'elles deviennent noires.
Grâce à des tests de vieillissement au four, l'efficacité des stabilisants thermiques sur la stabilité thermique du PVC peut être déterminée, en particulier leur capacité à supprimer les changements de couleur. On pense généralement que lorsque le PVC est chauffé, la couleur subit une série de changements allant du clair au foncé, y compris le blanc jaune brun brun noir. La situation de dégradation peut être déterminée par la couleur du PVC sur une certaine période de temps.
3. Méthode du potentiel électrique (méthode de conductivité)
Le dispositif expérimental se compose principalement de quatre parties. Le côté droit est un appareil à gaz inerte, qui utilise généralement de l'azote, mais parfois aussi de l'air. La différence est que lors de l'utilisation d'une protection azotée, le stabilisant PVC calcium zinc peut éviter la dégradation des chaînes mères PVC causée par l'oxydation de l'oxygène dans l'air. Le dispositif de chauffage expérimental est généralement un bain d'huile à environ 180 ℃. Un mélange de PVC et de stabilisants thermiques est placé à l’intérieur du bain d’huile. Lorsque du gaz HCl est généré, il entre dans la solution NaOH du côté gauche avec le gaz inerte. NaOH absorbe rapidement le HCl, provoquant une modification du pH de la solution. En enregistrant les changements du pH-mètre au fil du temps, l'effet de différents stabilisateurs thermiques peut être déterminé. Dans les résultats expérimentaux, la courbe pH t obtenue par traitement est divisée en une période d'induction et une période de croissance, et la durée de la période d'induction varie en fonction de l'efficacité du stabilisant thermique.
4. Rhéomètre de couple
Le rhéomètre couple est un instrument typique à petite échelle qui simule le traitement réel du PVC. Il y a une boîte de traitement fermée à l'extérieur de l'instrument, et la température de la boîte de traitement et la vitesse des deux rouleaux internes peuvent être contrôlées via un ordinateur connecté à l'instrument. La masse matérielle ajoutée au rhéomètre couple est généralement de 60 à 80 g, ce qui varie selon les différents modèles d'instruments. Les étapes expérimentales sont les suivantes : préparer à l'avance un mélange maître contenant différents stabilisants thermiques, et la formule de base du mélange maître comprend généralement de l'ACR en plus du PVC CPE, CaCO3, TiO, des lubrifiants, etc. Le rhéomètre de couple est réglé à l'avance sur la température. Lorsqu'il atteint la température spécifiée et que la vitesse est stable, le mélange pesé est ajouté à la boîte de traitement, rapidement fermée, et divers paramètres sur l'ordinateur connecté sont enregistrés, à savoir la courbe rhéologique. Après le traitement, différentes caractéristiques d'aspect du matériau extrudé peuvent également être obtenues, telles que la blancheur, la formation ou non, la douceur, etc. En utilisant ces paramètres, le potentiel industriel du stabilisant thermique correspondant peut être déterminé. Un stabilisant thermique approprié doit avoir un couple et un temps de plastification appropriés, et le produit doit être bien formé avec une blancheur élevée et une surface lisse. Le rhéomètre couple constitue un pont pratique entre la recherche en laboratoire et la production industrielle à grande échelle.
5. Test dynamique de double rouleau
En tant que type de méthode auxiliaire pour mesurer dynamiquement l'effet des stabilisants thermiques, des rouleaux doubles dynamiques sont utilisés en l'absence de rhéomètre, et un instrument de pressage de comprimés à double rouleau est sélectionné dans l'expérience. Ajoutez-y de la poudre mélangée à grande vitesse et pressez-la pour lui donner forme. Extrudez à plusieurs reprises l’échantillon obtenu. Jusqu'à ce que l'éprouvette devienne noire, enregistrez le temps nécessaire pour qu'elle devienne complètement noire, appelé temps de noircissement. Déterminer l'effet de stabilité thermique de différents stabilisants thermiques sur le PVC en comparant la durée de noircissement.
Heure de publication : 20 juin 2024
