تحليل طرق الاختبار الشائعة لمثبتات الكالسيوم والزنك PVC

يتم استخدام المنتجات النهائية PVC في صناعات مختلفة. يتطلب تقييم واختبار مثبتات الزنك والكالسيوم PVC طرقًا مختلفة اعتمادًا على أدائها. بشكل عام، هناك طريقتان رئيسيتان: ثابتة وديناميكية. تتضمن الطريقة الثابتة طريقة ورقة الاختبار الحمراء الكونغوية، واختبار فرن التقادم، وطريقة القوة الدافعة الكهربائية، بينما تتضمن الطريقة الديناميكية اختبار مقياس عزم الدوران واختبار اللفة المزدوجة الديناميكية.
1. طريقة ورقة اختبار الكونغو الحمراء
باستخدام حمام الزيت مع الجلسرين المدمج، يتم خلط PVC المراد اختباره بالتساوي مع مثبت الحرارة ووضعه في أنبوب اختبار صغير. يتم رج المادة قليلًا حتى تصبح متماسكة، ثم توضع في حمام زيت. يتم ضبط درجة حرارة الجلسرين في حمام زيت مثبت الكالسيوم والزنك PVC مسبقًا على حوالي 170 درجة مئوية، بحيث يكون السطح العلوي لمادة PVC في أنبوب الاختبار الصغير مستويًا مع السطح العلوي للجلسرين. فوق أنبوب الاختبار الصغير، يتم إدخال سدادة بها أنبوب زجاجي رفيع، ويكون الأنبوب الزجاجي شفافًا من الأعلى إلى الأسفل. يتم لف ورقة الاختبار الحمراء الكونغوية وإدخالها أسفل الأنبوب الزجاجي، بحيث تكون الحافة السفلية لورقة الاختبار الحمراء الكونغوية على بعد حوالي سم من الحافة العلوية لمادة PVC. بعد بدء التجربة، سجل الوقت منذ وضع شريط الاختبار الأحمر الكونغولي في أنبوب الاختبار حتى تحوله إلى اللون الأزرق، وهو وقت الاستقرار الحراري. النظرية الأساسية لهذه التجربة هي أن PVC سوف يتحلل بسرعة عند درجة حرارة حوالي 170 درجة مئوية، ولكن بسبب إضافة مثبت الحرارة، يتم منع تحلله. مع مرور الوقت، سيتم استهلاك مثبت الحرارة. عند اكتمال الاستهلاك، سوف يتحلل PVC بسرعة ويطلق غاز حمض الهيدروكلوريك. في هذا الوقت، سيتغير لون كاشف الكونغو الأحمر الموجود في أنبوب الاختبار بسبب تفاعله السهل مع حمض الهيدروكلوريك. سجل الوقت في هذا الوقت واحكم على فعالية مثبت الحرارة بناءً على طول الوقت.
2. اختبار الفرن الثابت
قم بإعداد عينات مختلطة عالية السرعة من مسحوق PVC وأدوات المعالجة الأخرى (مثل مواد التشحيم ومعدلات التأثير والحشوات وما إلى ذلك) بالإضافة إلى مثبتات الزنك والكالسيوم PVC. خذ كمية معينة من العينة المذكورة أعلاه، وأضف مثبتات حرارية مختلفة إلى مثبت الزنك والكالسيوم PVC بنسبة معينة، واخلطها جيدًا، ثم أضفها إلى خليط العصا المزدوجة
يتم عمومًا تحضير قطع الاختبار على الخلاط دون إضافة مواد ملدنة. يتم ضبط درجة حرارة اللفة المزدوجة على 160-180 درجة مئوية، وعند إضافة الملدنات، تكون درجة حرارة اللفة بشكل عام حوالي 140 درجة مئوية. ومن خلال الضغط المتكرر بعصاين، يتم الحصول على عينة PVC موحدة، يليها القطع للحصول على عينات PVC ذات حجم معين تحتوي على مثبتات حرارة مختلفة. ضع قطع اختبار PVC مختلفة على جهاز ثابت ثم ضعها في فرن بدرجة حرارة ثابتة (عادةً 180 درجة مئوية). سجل تغير لون قطع الاختبار كل 10 دقائق أو 15 دقيقة حتى يتحول لونها إلى اللون الأسود.
من خلال اختبارات عمر الفرن، يمكن تحديد مدى فعالية مثبتات الحرارة على الثبات الحراري للـ PVC، وخاصة قدرتها على قمع تغيرات اللون. من المعتقد عمومًا أنه عند تسخين PVC، سيخضع اللون لسلسلة من التغييرات من الفاتح إلى الداكن، بما في ذلك الأبيض والأصفر والبني والأسود. يمكن تحديد حالة التدهور من خلال لون PVC خلال فترة زمنية معينة.
3. طريقة الجهد الكهربائي (طريقة التوصيل)
يتكون الجهاز التجريبي بشكل رئيسي من أربعة أجزاء. الجانب الأيمن عبارة عن جهاز غاز خامل، والذي يستخدم النيتروجين بشكل عام، ولكن في بعض الأحيان يستخدم الهواء أيضًا. الفرق هو أنه عند استخدام الحماية من النيتروجين، يمكن لمثبت الزنك والكالسيوم PVC تجنب تدهور السلاسل الأم PVC الناتجة عن أكسدة الأكسجين في الهواء. جهاز التسخين التجريبي بشكل عام عبارة عن حمام زيت عند حوالي 180 درجة مئوية. يتم وضع خليط من PVC ومثبتات الحرارة داخل حمام الزيت. عندما يتم توليد غاز حمض الهيدروكلوريك (HCl)، فإنه سيدخل إلى محلول NaOH على الجانب الأيسر مع الغاز الخامل. يمتص NaOH حمض الهيدروكلوريك بسرعة، مما يتسبب في تغير قيمة الرقم الهيدروجيني للمحلول. ومن خلال تسجيل التغيرات التي طرأت على مقياس الأس الهيدروجيني مع مرور الوقت، يمكن تحديد تأثير مثبتات الحرارة المختلفة. في النتائج التجريبية، ينقسم منحنى الرقم الهيدروجيني t الذي تم الحصول عليه عن طريق المعالجة إلى فترة تحريض وفترة نمو، ويختلف طول فترة الحث باختلاف فعالية مثبت الحرارة.
4. مقياس عزم الدوران
يعد مقياس عزم الدوران أداة نموذجية صغيرة الحجم تحاكي المعالجة الفعلية للـ PVC. يوجد صندوق معالجة مغلق على الجزء الخارجي من الجهاز، ويمكن التحكم في درجة حرارة صندوق المعالجة وسرعة البكرتين الداخليتين من خلال جهاز كمبيوتر متصل بالجهاز. تبلغ كتلة المادة المضافة إلى مقياس عزم الدوران عمومًا 60-80 جم، والتي تختلف وفقًا لنماذج الأجهزة المختلفة. الخطوات التجريبية هي كما يلي: تحضير الأصبغة الرئيسية التي تحتوي على مثبتات حرارة مختلفة مقدمًا، وتتضمن صيغة الأصبغة الرئيسية بشكل عام ACR بالإضافة إلى PVC CPE، CaCO3، TiO، مواد التشحيم، وما إلى ذلك. يتم ضبط مقياس عزم الدوران على درجة الحرارة مسبقًا. عندما يصل إلى درجة الحرارة المحددة وتكون السرعة مستقرة، تتم إضافة الخليط الموزون إلى صندوق المعالجة، ويتم إغلاقه بسرعة، ويتم تسجيل المعلمات المختلفة على الكمبيوتر المتصل، وهو المنحنى الريولوجي. بعد المعالجة، يمكن أيضًا الحصول على ميزات مظهر مختلفة للمادة المبثوقة، مثل البياض، وما إذا كانت قد تم تشكيلها، أو النعومة، وما إلى ذلك. باستخدام هذه المعلمات، يمكن تحديد الإمكانات الصناعية لمثبت الحرارة المقابل. يجب أن يكون لمثبت الحرارة المناسب عزم دوران مناسب ووقت تلدين مناسب، ويجب أن يكون المنتج ذو شكل جيد مع بياض عالي وسطح أملس. لقد بنى مقياس عزم الدوران جسرًا مناسبًا بين الأبحاث المختبرية والإنتاج الصناعي واسع النطاق.
5. اختبار اللفة المزدوجة الديناميكية
كنوع من الطرق المساعدة لقياس تأثير مثبتات الحرارة ديناميكيًا، يتم استخدام بكرات مزدوجة ديناميكية في حالة عدم وجود مقياس ريميوم، ويتم اختيار أداة ضغط الأقراص ذات الأسطوانة المزدوجة في التجربة. أضف مسحوقًا مخلوطًا عالي السرعة إليه واضغط عليه لتشكيله. مرارا وتكرارا قذف العينة التي تم الحصول عليها. حتى تتحول قطعة الاختبار إلى اللون الأسود، قم بتسجيل الوقت الذي تستغرقه لتتحول إلى اللون الأسود تمامًا، وهو ما يسمى وقت السواد. تحديد تأثير الثبات الحراري لمثبتات الحرارة المختلفة على الـ PVC من خلال مقارنة مدة السواد.