En tant que thermoplastique, le PVC présente les avantages du poids léger, de la résistance à la corrosion, du traitement facile et de la rentabilité élevée, il a donc été largement utilisé dans les joints de tuyaux. Cependant, les matériaux en PVC eux-mêmes ont également certaines limitations de performances inhérentes, telles que la résistance à la chaleur insuffisante et la fragilité à basse température, qui sont particulièrement évidentes dans des conditions de température extrêmes. Dans les environnements à haute température, les joints en PVC peuvent perdre leur élasticité et leur capacité d'étanchéité d'origine en raison de l'adoucissement du matériau; Bien que dans des conditions à basse température, ils peuvent devenir fragiles et sujets à la fissuration ou à la rupture en raison du durcissement du matériau.
Afin de surmonter les limites de performance des joints en PVC dans des conditions de température extrêmes, les chercheurs et les ingénieurs ont introduit une série de modificateurs et d'additifs en ajustant la formulation de PVC pour améliorer son élasticité, sa résistance à la chaleur et sa résistance au froid.
1. Amélioration de l'élasticité: application de plastifiants et d'élastomères
Les plastifiants sont un moyen important d'améliorer l'élasticité des matériaux en PVC. En ajoutant une quantité appropriée de plastifiants, tels que des phtalates, de l'huile de soja époxy, etc., la force d'interaction entre les chaînes moléculaires en PVC peut être réduite, ce qui le rend plus doux et plus facile à déformer, améliorant ainsi l'élasticité du sceau. Cependant, la quantité de plastifiant ajoutée doit être strictement contrôlée. Trop de plastifiant entraînera une diminution de la résistance au matériau et affectera la durabilité du joint.
En plus des plastifiants, des élastomères tels que le copolymère d'acétate d'éthylène-vinyle (EVA) et le caoutchouc nitrile (NBR) peuvent également être introduits dans la formule PVC pour former un mélange PVC / élastomère. Ces élastomères peuvent donner des matériaux en PVC plus élevés, une élasticité et une ténacité plus élevées, ce qui les rend moins susceptibles de se ramollir à des températures élevées et moins susceptibles de durcir à basse température.
2. Amélioration de la résistance à la chaleur: le rôle des stabilisateurs de chaleur et des agents de réticulation
Les matériaux en PVC sont sujets à une décomposition thermique à des températures élevées, produisant des gaz nocifs tels que le chlorure d'hydrogène, entraînant une diminution des performances des matériaux. Afin d'améliorer la résistance à la chaleur des joints en PVC, les stabilisateurs de chaleur doivent être ajoutés pour inhiber la réaction de décomposition thermique. Les stabilisateurs de chaleur couramment utilisés comprennent les sels de plomb, les stabilisateurs composites en calcium-zinc et les stabilisateurs organiques d'étain. Ces stabilisateurs de chaleur peuvent réagir avec les atomes de chlore dans la chaîne moléculaire en PVC pour former des composés stables, retardant ainsi le processus de décomposition thermique.
De plus, la résistance à la chaleur des matériaux PVC peut également être améliorée par modification de réticulation. Les agents de réticulation tels que le peroxyde de dibenzoyle (BPO) et la mélamine peuvent réagir chimiquement avec des chaînes moléculaires en PVC pour former une structure de réseau réticulée, ce qui rend le matériau plus stable et plus fort.
3. Résistance au froid améliorée: sélection de l'antigel et des plastifiants résistants au froid
Dans des conditions à basse température, les matériaux en PVC ont tendance à devenir cassants en raison d'un mouvement limité de la chaîne moléculaire. Afin d'améliorer la résistance au froid des joints en PVC, les agents antigel doivent être ajoutés pour réduire la température de transition du verre du matériau afin qu'il puisse rester doux et élastique à des températures plus basses. Les agents antigel couramment utilisés comprennent le glycérol et l'éthylène glycol. Ces agents antigel peuvent détruire les liaisons hydrogène entre les chaînes moléculaires en PVC et réduire l'interaction entre les chaînes moléculaires, améliorant ainsi la résistance au froid du matériau.
En plus des agents antigel, les plastifiants avec résistance au froid peuvent également être sélectionnés, tels que la paraffine chlorée et les esters d'acide gras époxy. Ces plastifiants peuvent maintenir une bonne fluidité à basse température, ce qui rend les matériaux en PVC moins susceptibles de durcir et de se fissurer.
Dans des conditions de température extrêmes, telles que les réacteurs chimiques à haute température et les entrepôts congelés à basse température, les joints en PVC ordinaires ne répondent souvent pas aux exigences. À l'heure actuelle, il est nécessaire d'utiliser des matériaux en PVC spécialement modifiés pour faire des scellés.
1. Matériaux PVC modifiés à haute température
Dans des environnements à haute température, des matériaux en PVC avec une excellente résistance à la chaleur sont nécessaires. Ces matériaux sont généralement modifiés en ajoutant des stabilisateurs de chaleur résistants à la chaleur, des agents de réticulation et des charges résistantes à haute température (comme le silicate de calcium, l'oxyde d'aluminium, etc.). Les matériaux PVC modifiés peuvent maintenir une forme et une élasticité stables à des températures élevées et ne sont pas faciles à ramollir ou à se déformer.
2. Matériaux PVC modifiés à basse température
Dans des environnements à basse température, des matériaux en PVC avec une excellente résistance au froid sont nécessaires. Ces matériaux sont généralement modifiés en ajoutant des agents d'antigel, des plastifiants résistants au froid et des élastomères avec une ténacité à basse température. Les matériaux PVC modifiés peuvent rester doux et élastiques à basse température et ne sont pas faciles à durcir ou à se fissurer.
Dans de nombreux cas d'application pratiques, les joints fabriqués en ajustant la formule PVC et en sélectionnant des matériaux en PVC spécialement modifiés ont montré d'excellentes performances d'étanchéité et stabilité dans des conditions de température extrêmes. Par exemple, dans l'industrie chimique, les joints en PVC modifiés à haute température peuvent maintenir un effet d'étanchéité stable dans les réacteurs jusqu'à 100 ° C; Dans les entrepôts congelés, les joints en PVC modifiés à basse température peuvent rester doux et élastiques dans des environnements aussi bas que -40 ° C.
Afin d'évaluer les performances de ces joints en PVC modifiés, une série de tests expérimentaux est généralement nécessaire, tels que les tests de vieillissement thermique, les tests de fragilité à basse température, les tests de fuite de pression, etc. Les résultats expérimentaux montrent que les joints en PVC spécialement modifiés ont plus durabilité et fiabilité dans des conditions de température extrêmes.
En ajustant la formule PVC et en sélectionnant des matériaux PVC spécialement modifiés, les performances de Joints d'interface du tuyau en PVC Dans des conditions de température extrêmes, peuvent être considérablement améliorées. Ces matériaux modifiés améliorent non seulement l'élasticité, la résistance à la chaleur et la résistance au froid des joints, mais aussi leur durée de vie et leur fiabilité. Avec l'avancement continu de la science et de la technologie des matériaux, nous pouvons nous attendre à des matériaux en PVC plus modifiés avec d'excellentes performances à développer pour répondre aux besoins d'application plus larges et plus exigeants.
