Да, смолы ПВХ и ХПВХ можно смешивать, но их совместимость незначительна, и чем выше содержание хлора в ХПВХ, тем хуже они смешиваются. Смешивание здесь означает смешивание двух смол в одном составе; соединение ПВХ-труб с ХПВХ-трубой — это уже другой вопрос.
Какие марки ПВХ и ХПВХ используются в сочетании?
Наилучшие пары материалов получаются при использовании ХПВХ с низким содержанием хлора, а если в качестве второстепенной смолы используется ПВХ, то и ПВХ с более высокой молекулярной массой, чем у ПВХ, из которого был хлорирован ХПВХ. Процесс хлорирования ХПВХ также имеет значение.
ХПВХ также входит в состав пластифицированных ПВХ-компаундов: в рекомендациях одного из производителей ХПВХ по смешиванию компонентов упоминаются гибкие профили.
Содержание хлора в ХПВХ
Чем выше содержание хлора в ХПВХ, тем менее совместим он с ПВХ. Большее количество хлора также повышает термостойкость смеси, поэтому выбор марки ХПВХ означает компромисс между термостойкостью и совместимостью.
Однако более низкая совместимость не исключает использования ХПВХ; запатентованные смеси ХПВХ/ПВХ с высокой ударопрочностью были изготовлены с использованием ХПВХ с содержанием хлора 68%. Более высокая температура обработки, обусловленная большим количеством хлора, также не препятствует смешиванию, поскольку в руководстве по литью под давлением одного из производителей компаундов ХПВХ диапазон температур цилиндра ПВХ 160–185 °C находится внутри диапазона 160–200 °C для ХПВХ.
Молекулярная масса ПВХ
ПВХ должен иметь более высокую молекулярную массу, с характеристической вязкостью (IV) на 0.2–1.0 единицы выше, чем у ПВХ, из которого был хлорирован ХПВХ, при этом наилучшие результаты достигаются при вязкости на 0.35–0.65 единиц выше.
Уточните у поставщика ХПВХ значение IV или K для ПВХ, из которого был хлорирован ХПВХ. Марки ПВХ-смол обычно указываются по значению K , которое возрастает с увеличением IV, поэтому на практике выбирайте ПВХ-смолу с более высоким значением K, чем у данного образца. Диапазон от 0.2 до 1.0 указывается только в единицах IV.
Диапазон IV был рассчитан для ПВХ как меньшей доли в компаунде ХПВХ; описание патента расширяет его до смесей, содержащих до 70 частей ПВХ на 100 частей комбинированной смолы, но ни в одном примере не тестируется ХПВХ в качестве второстепенной смолы.
Источник смолы
ХПВХ от другого производителя или с другим процессом хлорирования может смешиваться по-разному даже при одинаковом содержании хлора. Смесь, сертифицированную по одному сорту ХПВХ, следует рассматривать как сертифицированную только по этому сорту, и повторять проверку совместимости при изменении сорта или производителя.
Какое количество ХПВХ или ПВХ входит в состав смеси?
В патенте компании BF Goodrich на смеси ХПВХ указано, что в смесях ХПВХ является основной смолой, а ХПВХ добавляется в ПВХ в количестве от 1% до 50% от общей массы смолы, а в обратную сторону ХПВХ добавляется в ПВХ в количестве от 1% до 50% по весу. Обратите внимание на основу: 30 частей на 100 частей ХПВХ составляет около 23% смолы, в то время как предпочтительные диапазоны, указанные в патенте, рассчитаны на 100 частей комбинированной смолы.
В составе компаунда на основе ХПВХ ПВХ используется для уменьшения количества модификатора ударопрочности и вспомогательного вещества, которые в противном случае потребовались бы компаунду, особенно при литье под давлением. Наиболее предпочтительный диапазон, указанный в патенте, составляет от 5 до 15 частей ПВХ на 100 частей комбинированной смолы.
В ПВХ-компаунд добавляется смола ХПВХ для повышения температуры размягчения до значения, находящегося между значениями двух смол. Диапазон 1–50% зависит от необходимой температуры размягчения детали, и оптимальное содержание определяется путем пробного сравнения с заданным значением.
Как определить совместимость смеси
Специалист по обработке материалов определяет это, проводя ДСК или ДМА-анализ смеси и сравнивая ее стеклопереходы со стеклопереходами двух чистых смол; сама деталь демонстрирует лишь серьезную несовместимость.
Дефекты в формованной или экструдированной детали
Несовместимая смесь ПВХ/ХПВХ проявляется в виде полос или борозд на поверхности и снижения ударной вязкости. Это признаки любой двухфазной смеси со слабым межфазным слоем, поэтому ни один дефект не является специфическим для смеси ПВХ/ХПВХ. Несплавленные пятна или гели указывают на другое, на слишком низкую температуру расплава для ХПВХ, что является дефектом процесса, а не дефектом совместимости.
Тестирование DSC и DMA
В смешиваемой смеси наблюдается один переход стеклования, находящийся между переходами стеклования двух смол; в смеси с фазовым расслоением — два перехода, каждый из которых близок к значению для одной из смол. Два перехода, сблизившиеся по сравнению со значениями для чистой смолы, означают частичное смешивание смол.
Сначала проведите анализ чистого ПВХ и ХПВХ на одном и том же приборе. В паре с низким содержанием хлора два перехода расположены близко друг к другу и могут слиться в один широкий пик на кривой ДСК.
Метод ДМА является более чувствительным из двух методов. В смеси ПВХ с ХПВХ с высоким содержанием хлора кривая зависимости модуля от температуры резко падает при собственной температуре стеклования ПВХ.