落锤冲击改性实验.docx
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落锤冲击改性实验
落锤冲击改性实验
余恺伦2014-10-6
(试验日期安排:
2014/9/212014/9/22)
1实验目的
为了改良管材的落锤冲击性能,这次试验是在正常车间TCN的配方里加入相应的EPDM(7471)和白色纳米材料改性剂以及CMG5904,还有正常车间TCN和POE混合打样条,正常TCN和蓝色改性剂混合打样条,加入CMG5904的TCN和POE混合打样条,加入CMG5904的TCN和蓝色纳米材料改性剂混合打样条,由于之前我们做过一系列的实验,但是冲击效果没有明显的提高,这次的实验是在9月6日实验基础之上而进行改进的实验,也是为了更加进一步改善管材的冲击性能。
2实验室试料过程(实验一)
2.1TCN实验室试料
2.1.1试料用TCN-9号配方见表1。
表1试料用TCN配方
试料用
TCN配方
名称
CaCO3
滑石粉
LDPE
白色纳米材料改性剂
牌号
400目
400目
厂家
用量
2000g
1000g
660g
110g
TCN-9号配方:
粉体含量占82份,LDPE占18份,白色改性剂占3份
2.1.2试料用TCN-10号配方见表2。
表2试料用TCN配方
试料用
TCN配方
名称
CaCO3
滑石粉
LDPE
白色纳米材料改性剂
牌号
400目
400目
厂家
用量
2000g
1000g
750g
112.5g
TCN-10号配方:
粉体含量占80份,LDPE占20份,白色改性剂占3份
2.1.3正常TCN配方见表3
表3正常TCN配方
试料用
TCN配方
名称
CaCO3
滑石粉
HSt
HY-988
石蜡
LDPE
牌号
400目
400目
SA-1840
58号
厂家
嘉里油脂化学工业
杭州杰西卡化工
用量
2000g
1000g
30g
30g
140g
240g
2.1.4试料主要设备:
高速混料锅(张家巷市快乐机械有限公司)
双螺杆挤出机(南京杰恩特)
2.1.5试料主要工艺如下:
高速搅拌锅工艺参数如下:
电热温度:
90-110℃物料温度:
57-59℃电流:
70-80A
双螺杆挤出机温度参数如表5所示:
表5双螺杆挤出机温度参数
一区
二区
三区
四区
五区
六区
七区
八区
九区
机头
熔体温度
165
170
185
190
200
210
210
210
210
210
200
主机转速:
15.5rpm主机电流:
27.5-28.5A
喂料转速:
5.3r/min切粒转速:
9.5r/min
熔体压力6-8
2.1.6TCN实验室试料过程中出现的主要异常现象
在实验室造粒过程中,所用工艺是模面热切制造TCN,在造粒的过程中出现了1次模头堵塞现象,这次造粒的熔压与车间正常TCN造粒时熔压相比要高,造粒的粉末要比正常的TCN要多。
2.2实验室样条测试
2.2.1所用仪器:
注塑机(宁波市海达塑料机械有限公司)
万能试验机(承德金建)
悬臂梁冲击试验机(承德市金建检测仪器有限公司)
2.2.2注塑机工艺参数:
区域
一区
二区
三区
温度/℃
220
215
210
注射压力
95
90
注射速度
50
50
在这次实验中一共打了四组样条,纯料5502BN,TCN-9号加5502BN,TCN-10号加5502BN,正常TCN加5502BN。
TCN里面的粉体含量占样条总质量37%,同时保证注塑机油温在正常范围内,样条经过24小时23℃恒温之后进行测试。
2.2.3样条测试数据
冲击数据
组数
纯料5502BN
TCN-9号+5502BN
TCN-10号+5502BN
正常TCN+5502BN
最大值
796.875
148.438
164.064
164.063
最小值
656.250
132.813
132.813
195.313
平均值
743,750
138.281
150.781
182.031
拉伸数据
试验速度5mm/min传感器20000N
组数
弹性模量(MPa)
屈服力(N)
屈服应力(MPa)
屈服伸长率(%)
断裂应力(MPa)
断裂伸长率(%)
最大力(N)
最大应力(MPa)
最大应力伸长率(%)
纯料5502BN
9.69
1122.41
27.62
9.66
22.65
312.06
1148.17
28.25
112.8
TCN-9号+5502BN
53.32
965.62
23.76
8.49
23.02
21.74
988.78
24.33
13.76
TCN-10号+5502BN
22.55
912.21
22.45
8.66
21.5
27.12
947.22
23.31
16.82
正常TCN+5502BN
23.4
1017.31
25.03
9.02
24.64
11.33
1020.64
25.11
10.05
弯曲数据
试验速度1.37mm/min传感器500N
组数
弯曲模量(MPa)
破坏应力(MPa)
弯曲强度(MPa)
定挠度应力(Mpa)
最大力(N)
纯料5502BN
902.95
25.33
25.38
25.39
42.97
TCN-9号+5502BN
1084.18
22.81
22.85
22.85
38.7
TCN-10号+5502BN
1359.25
26.59
26.64
26.64
45.12
正常TCN+5502BN
1458.83
23.97
24
23.99
40.64
试验结果与分析
通过试验我们看出白色改性剂对冲击性能改变不大,加了白色改性剂之后冲击数据反而比车间还低,加入白色改性剂后HDPE比车间的HDPE含量还少,所以冲击有所下降。
3实验室试料过程(实验二)
3.1TCN实验室试料
3.1.1试料用TCN-11号配方见表4
表4试料用TCN-11配方
试料用
TCN配方
名称
CaCO3
滑石粉
HSt
HY-988
石蜡
LDPE
EPDM(7471)
牌号
400目
400目
SA-1840
58号
厂家
嘉里油脂化学工业
杭州杰西卡化工
用量
2000g
1000g
30g
30g
140g
240g
560g
TCN-11号配方:
EPDM(7471)占总样条质量的6.91%
3.1.2试料用TCN-12号配方见表5
表5试料用TCN-12号配方
试料用
TCN配方
名称
CaCO3
滑石粉
HSt
HY-988
石蜡
LDPE
CMG5904
EPDM(7471)
牌号
400目
400目
SA-1840
58号
厂家
嘉里油脂化学工业
杭州杰西卡化工
南通日之升
上海分公司
用量
2000g
1000g
30g
30g
140g
240g
240g
560g
TCN-12号配方:
EPDM(7471)占总样条质量的6.91%,CMG5904占总样条质量的3%。
3.1.3试料用TCN-13号配方见表6
表6试料用TCN-13号配方
试料用
TCN配方
名称
CaCO3
滑石粉
HSt
HY-988
石蜡
LDPE
CMG5904
EPDM(7471)
牌号
400目
400目
SA-1840
58号
厂家
嘉里油脂化学工业
杭州杰西卡化工
南通日之升
上海分公司
用量
2000g
1000g
30g
30g
140g
240g
400g
560g
TCN-13号配方:
EPDM(7471)占总样条质量的6.91%,CMG5904占总样条质量的5%。
3.1.4试料主要设备:
高速混料锅(张家巷市快乐机械有限公司)
双螺杆挤出机(南京杰恩特)
3.1.5试料主要工艺如下:
高速搅拌锅工艺参数如下:
电热温度:
90-110℃物料温度:
57-59℃电流:
70-80A
双螺杆挤出机温度参数如表5所示:
表5双螺杆挤出机温度参数
一区
二区
三区
四区
五区
六区
七区
八区
九区
机头
熔体温度
165
175
185
195
205
210
210
210
210
205
200
主机转速:
15rpm主机电流:
26.5-28.5A
喂料转速:
5r/min切粒转速:
10r/min
熔体压力6-8
3.1.6TCN实验室试料过程中出现的主要异常现象
在实验室造粒过程中,所用工艺是模面热切制造TCN,在造粒的过程中没有出现模头堵塞现象,这次造粒的熔压与车间正常TCN造粒时熔压相比要高,造出的粒子表面光滑度要比正常的TCN要好。
但是造粒时有很大的烟。
3.2实验室样条测试
3.2.1所用仪器:
注塑机(宁波市海达塑料机械有限公司)
万能试验机(承德金建)
悬臂梁冲击试验机(承德市金建检测仪器有限公司)
3.2.2注塑机工艺参数:
区域
一区
二区
三区
温度/℃
220
215
210
注射压力
100
95
注射速度
55
50
在这次实验中一共打了5组样条,纯料7660,TCN-11号加7660,TCN-12号加7660,TCN-13号加7660,正常TCN加7660。
TCN里面的粉体含量占样条总质量37%,同时保证注塑机油温在正常范围内,样条经过24小时23℃恒温之后进行测试。
3.2.3样条测试数据
冲击数据
组数
纯料7660
TCN-11号+7660
TCN-12号+7660
TCN-13号+7660
正常TCN+7660
最大值
692.188
281.250
140.625
140.625
195.313
最小值
523.438
234.375
132.813
125.000
164.063
平均值
587.188
253.125
135.156
131.250
182.031
拉伸数据
试验速度5mm/min传感器20000N
组数
弹性模量(MPa)
屈服力(N)
屈服应力(MPa)
屈服伸长率(%)
断裂应力(MPa)
断裂伸长率(%)
最大力(N)
最大应力(MPa)
最大应力伸长率(%)
纯料7660
42.91
1056.59
26
9.66
20.9
110.05
1056.59
26
9.66
TCN-11号+7660
61.72
684.37
16.84
6.9
12.61
41.79
731.46
18
12.88
TCN-12号+7660
28.36
806.42
19.84
7.84
14.01
21.45
820.96
20.2
10.57
TCN-13号+7660
87.54
790.26
19.45
8.86
14.64
37.2
807.91
19.88
11.72
正常TCN+7660
23.4
1017.31
25.03
9.02
24.64
11.33
1020.64
25.11
10.05
弯曲数据
试验速度1.37mm/min传感器500N
组数
弯曲模量(MPa)
破坏应力(MPa)
弯曲强度(MPa)
定挠度应力(Mpa)
最大力(N)
纯料7660
832.63
22.15
22.23
22.25
37.65
TCN-11号+7660
1092.06
20.92
20.96
20.96
35.49
TCN-12号+7660
1089.43
22.68
22.74
22.75
38.51
TCN-13号+7660
1035.01
23.31
23.37
23.39
39.58
正常TCN+7660
1458.83
23.97
24
23.99
40.64
实验结果与分析:
从数据可以看出,TCN-11号的冲击强度比车间正常TCN的冲击强度要高,但是和纯料相比还差很远,当时弯曲模量比车间TCN的弯曲模量低400多。
TCN-12,TCN-13号的冲击强度比车间正常TCN要低,也许是加入相容剂的原因,按原理来说加入相容剂效果要好些,相容剂可以改变粉体表面的粘性,对HDPE粘性更好。
4实验室试料过程(实验三)
4.1TCN实验室试料
4.1.1试料用TCN-15号配方见表7
表7试料用TCN-15配方
试料用
TCN配方
名称
CaCO3
滑石粉
HSt
HY-988
石蜡
LDPE
CMG5904
牌号
400目
400目
SA-1840
58号
厂家
嘉里油脂化学工业
杭州杰西卡化工
南通日之升
上海分公司
用量
2000g
1000g
30g
30g
140g
240g
240g
TCN-15号配方:
CMG5904占样条总质量3%
4.1.2试料用TCN-19号配方见表8
表8试料用TCN-19配方
试料用
TCN配方
名称
CaCO3
滑石粉
HSt
HY-988
石蜡
LDPE
CMG5904
牌号
400目
400目
SA-1840
58号
厂家
嘉里油脂化学工业
杭州杰西卡化工
南通日之升
上海分公司
用量
2000g
1000g
30g
30g
140g
240g
400g
TCN-19配方:
CMG5904占样条总质量的5%
4.1.3试料主要设备:
高速混料锅(张家巷市快乐机械有限公司)
双螺杆挤出机(南京杰恩特)
4.1.4试料主要工艺如下:
高速搅拌锅工艺参数如下:
电热温度:
90-110℃物料温度:
57-59℃电流:
70-80A
双螺杆挤出机温度参数如表5所示:
表5双螺杆挤出机温度参数
一区
二区
三区
四区
五区
六区
七区
八区
九区
机头
熔体温度
165
175
185
195
205
210
210
210
210
205
200
主机转速:
12rpm主机电流:
26.5-28.5A
喂料转速:
4r/min切粒转速:
8r/min
熔体压力6-8
4.1.5TCN实验室试料过程中出现的主要异常现象
在实验室造粒过程中,所用工艺是模面热切制造TCN,在造粒的过程中没有出现模头堵塞现象,这次造粒的熔压与车间正常TCN造粒时熔压相比差不多,没有出现高熔压现象,造出的粒子表面光滑度要比正常的TCN要好。
4.2实验室样条测试
4.2.1所用仪器:
注塑机(宁波市海达塑料机械有限公司)
万能试验机(承德金建)
悬臂梁冲击试验机(承德市金建检测仪器有限公司)
4.2.2注塑机工艺参数:
区域
一区
二区
三区
温度/℃
220
215
210
注射压力
100
95
注射速度
55
50
在这次实验中一共打了2组样条,TCN-15号加7660,TCN-19号加7660,TCN里面的粉体含量占样条总质量37%,同时保证注塑机油温在正常范围内,样条经过24小时23℃恒温之后进行测试。
4.2.3样条测试数据
冲击数据
组数
TCN-15号加7660
TCN-19号加7660
试料TCN-3号+B2555
试料TCN-4号+B2555
正常TCN+7660
最大值
132.813
125
85.938
85.938
195.313
最小值
125
109.375
101.563
93.750
164.063
平均值
129.688
114.844
97.656
86.719
182.031
拉伸数据
试验速度5mm/min传感器20000N
组数
弹性模量(MPa)
屈服力(N)
屈服应力(MPa)
屈服伸长率(%)
断裂应力(MPa)
断裂伸长率(%)
最大力(N)
最大应力(MPa)
最大应力伸长率(%)
TCN-15号加7660
52.84
908.48
22.35
9.32
19.53
19.42
918.51
22.6
11.03
TCN-19号加7660
28.67
882.69
21.72
7.71
19.27
18.72
897.21
22.08
9.86
试料TCN-3号+B2555
28.25
932.11
22.94
10.08
16.05
30.77
942.64
23.19
12.11
试料TCN-4号+B2555
28.25
932.11
22.94
10.08
16.05
30.77
942.64
23.19
12.11
正常TCN+7660
23.4
1017.31
25.03
9.02
24.64
11.33
1020.64
25.11
10.05
弯曲数据
试验速度1.37mm/min传感器500N
组数
弯曲模量(MPa)
破坏应力(MPa)
弯曲强度(MPa)
定挠度应力(Mpa)
最大力(N)
TCN-15号加7660
1231.923
26.38
26.44
26.44
44.76
TCN-19号加7660
1303.54
25.82
25.85
25.84
43.77
试料TCN-3号+B2555
1413.64
26.69
26.72
26.71
45.25
试料TCN-4号+B2555
1382.09
27.21
27.23
27.23
46.11
正常TCN+7660
1458.83
23.97
24
23.99
40.64
实验结果与分析:
TCN-3号是上次加1.937%CMG5904数据,TCN-4号是上次加4.255%的CMG5904数据,由比较可以看出CMG5904含量占3%的时候冲击强度要高,但是与车间相比还是相差很多。
5实验室试料过程(实验四)
在这次实验中一共打了3组样条,TCN-14号:
正常TCN+蓝色纳米材料改性剂+7660,TCN-18号:
(含3%CMG5904)TCN+蓝色纳米材料改性剂+7660,TCN-22号:
(含5%份CMG5904)TCN+蓝色纳米材料改性剂+7660,样条里面的粉体含量占样条总质量37%,同时保证注塑机油温在正常范围内,样条经过24小时23℃恒温之后进行测试。
其中TCN-14号配方:
蓝色改性剂占样条总质量的1%
TCN-18号配方:
蓝色改性剂占样条总质量的1%
TCN-22号配方:
蓝色改性剂占样条总质量的1%
5.1数据分析
冲击数据
组数
TCN-14号
TCN-18号
TCN-22号
正常TCN+7660
最小值
179.688
117.188
109.375
195.313
最大值
210.938
132.813
117.188
164.063
平均值
195.313
124.219
114.063
182.031
拉伸数据
试验速度5mm/min传感器20000N
组数
弹性模量(MPa)
屈服力(N)
屈服应力(MPa)
屈服伸长率(%)
断裂应力(MPa)
断裂伸长率(%)
最大力(N)
最大应力(MPa)
最大应力伸长率(%)
TCN-14号
48.13
851.45
20.95
8.56
14.63
23.52
861.98
21.21
10.47
TCN-18号
39.42
859.59
21.15
8.02
15.5
24.3
876.84
21.58
10.64
TCN-22号
34.98
921.33
22.67
8.53
20.88
16.32
939.2
23.11
11.33
正常TCN+7660
23.4
1017.31
25.03
9.02
24.64
11.33
1020.64
25.11
10.05
弯曲数据
试验速度1.37mm/min传感器500N
组数
弯曲模量(MPa)
破坏应力(MPa)
弯曲强度(MPa)
定挠度应力(Mpa)
最大力(N)
TCN-14号
1482.75
25.82
25.9
25.91
43.85
TCN-18号
1247.65
25.51
25.56
25.56
43.28
TCN-22号
1374.33
26.86
26.89
26.89
45.54
正常TCN+7660
1458.83
23.97
24
23.99
40.64
实验结果与分析:
蓝色纳米材料改性剂对冲击效果也不是很好,已经和厂家取得联系,在后一段时间里,把问题反馈到该公司,该公司技术总工会和我们有技术交流。
6实验室试料过程(实验五)
在这次实验中一共打了4组样条,TCN-16号:
正常TCN+3%POE(DF610)+7660,TCN-17号:
正常TCN+5%POE(DF610)+7660,TCN-20号:
(含3%CMG5904)TCN+3%POE(DF610)+7660,TCN-21号:
(含5%份CMG5904)TCN+5%POE(DF610)+7660,样条里面的粉体含量占样条总质量37%,同时保证注塑机油温在正常范围内,样条经过24小时23℃恒温之后进行测试。
数据分析:
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- 关 键 词:
- 落锤 冲击 改性 实验