Полимерные полуфабрикаты для инженерных решений
Листы, прутки, профили, стержни, трубы, фитинги и прочие продукты из термопластов
Главная Каталог Решения Справочник Сервис Цены Компания Контакты Блог Форум

Проблемы при эксплуатации изделий из ПВХ, вызванные воздействием агрессивных сред.

По причине высокой стойкости в воздействию агрессивных сред изделия из ПВХ, в частности, емкостное оборудование, широко применяются в химической промышленности, гальваническом производстве и других отраслях. Тем не менее, в ряде случаев стойкость данного материала к агрессивным соединениям оказывается недостаточной, что может приводить к выходу изделия из строя. В данной статье приводится обзор некоторых проблем подобного рода, встречающихся на практике.

Одним из химических веществ, отрицательно влияющим на свойства ПВХ, особенно при повышенной температуре, является хлор. Его воздействие выражается в образовании трещин на поверхности и потере прочностных свойств материала. Микротрещины, возникающие вследствие этого воздействия, становятся проблемными областями, подверженными дальнейшему растрескиванию вследствие нагрузок.

Эфиры и эстеры, с другой стороны, родственны поливинилхлоридам, что также приводит к образования трещин при их контакте за счет смазывающего эффекта на молекулярном уровне. При достаточно высоких величинах концентрации химических соединений и механических нагрузках материал начинает абсорбировать эти соединения, что в свою очередь ослабляет связи в молекулярных цепочках. Это приводит к местному размягчению материала и медленному образованию трещин., которое носит название растрескивания под действием нагрузки среды (Environmental Stress-Cracking).

Некоторые соединения, в частности фталаты, обладают еще большим сходством с поливинилхлоридом, и могут абсорбироваться материалом , вызывая его обширное размягчение. Это свойство фталатов используется на производстве изделий из ПВХ, в частности – эластичных труб, в качестве пластификаторов. Пластификаторы воздействуют на межмолекулярные связи ослабляя их, но без полного разрушения молекулярных цепочек. Однако на практике контакт фталатов с жестким ПВХ может привести к разрушительным последствиям, и одним из типичных случаев является повреждение труб ПВХ вследствие миграции пластификаторов из прокладок и уплотнителей.

На данном фото показано разрушение трубы из хлорированного ПВХ (C-PVC), для которого отмечается аналогичный эффект, как и для обычного жесткого ПВХ:

Разрушение трубы ПВХ

Для того, чтобы избежать проблем подобного рода существует целый ряд методов проверки совместимости конструкционных материалов и рабочих сред, используемых на этапе проектирования. Например, широко используется определение сравнительной степени образования трещин по методике ASTM 543. Основная причина распространенности данных методик для тестирования ПВХ, это наличие в составе этого материала большого количества модификаторов и наполнителей, в значительной степени меняющих химическую стойкость.
Еще одна группа причин выхода из строя изделий из ПВХ, в особенности больших размеров, это дефекты, вызванные нарушением технологии производства. Правильный подход требует достаточного нагрева и сдвигающего усилия, для обеспечения сплавления частиц материала в первичной форме, однако излишнее сдвигающее усилие отрицательно влияет на свойства ПВХ.

На данном фото показано разрушение трубы ПВХ большого диаметра, вызванное наличием остаточных внутренних напряжений с одной стороны, и плохим сплавлением частиц материала:

Разрушение трубы ПВХ

Для того, чтобы исключить данную проблему, разработан ряд количественных тестов, позволяющих оценить степень сплавления частиц материала, например по методике ASTM D 2152, метод погружения в ацетон, дихлорметан-тест ISO 9852 и т.д.
Рейтинг: 5.00. Голосов: 2.

Комментарии

Главная        Каталог        Решения        Справочник        Сервис        Цены        Компания        Контакты        Блог        Форум