Поливинилхлоридный стержень, сплошной круглый стержень из ПВХ
Стержень из ПВХ (стержень из непластифицированного поливинилхлорида) представляет собой твердый цилиндрический пластиковый стержень, изготовленный из непластифицированного поливинилхлорида (УПВХ) методом экструзии. UPVC является важным типом поливинилхлорида (ПВХ), его основной характеристикой является отсутствие добавленных пластификаторов (таких как фталаты). Таким образом, в отличие от обычного мягкого ПВХ (который более гибок при добавлении пластификаторов), он сохраняет высокую жесткость, высокую прочность, отличную химическую стойкость и хорошую размерную стабильность самой ПВХ-смолы, избегая при этом миграции, снижения термостойкости и экологических рисков, связанных с пластификаторами.
Стандартный цвет стержней из ПВХ обычно серый (с добавлением технического углерода или других серых пигментов). Серая версия благодаря добавлению технического углерода (обычно 1–3%) обладает лучшей устойчивостью к ультрафиолетовому излучению и подходит для использования на открытом воздухе. Его свойства без запаха, нетоксичность (при соблюдении стандартов контакта с пищевыми продуктами) и огнестойкие (самозатухающие) свойства делают стержни из ПВХ широко используемыми в сценариях, требующих структурной прочности, устойчивости к химической коррозии, устойчивости к атмосферным воздействиям и контроля затрат. Это практичный представитель «универсальных инженерных пластиковых стержней».
Основные параметры производительности и преимущества
Основные физические свойства
- Плотность: 1,35-1,45 г/см³ (Тяжелее воды, примерно 1/5 веса стали)
- Цвет: серый (основной вариант с добавлением технического углерода для повышения устойчивости к ультрафиолетовому излучению), черный (углеродная сажа высокой концентрации) и другие нестандартные цвета.
- Отделка поверхности: гладкая (полированная после экструзии), матовая (обработка поверхности), текстурированная (противоскользящая/функциональная).
Механические свойства (высокая жесткость + средняя прочность)
- Прочность на разрыв: 40-55 МПа (Выше, чем ПЭ (20-30 МПа), ПП (30-40 МПа), близко к ПС (60-70 МПа));
- Прочность на изгиб: 70-90 МПа (выдерживает умеренные изгибающие нагрузки, например, опор конструкций);
- Модуль упругости: 2500-3500 МПа (значительно более высокая жесткость, чем у PE/PP, близка к ABS (2000-3000 МПа)). МПа);
- Удлинение при разрыве: 20–40 % (низкое, с тенденцией к хрупкости, но выше, чем типичное значение для обычного ПВХ (около 10–20 %), ударная вязкость может быть улучшена за счет оптимизации рецептуры);
- Ударная вязкость с надрезом: 2-5 кДж/м² (нормальная среда), ударная вязкость значительно снижается при низких температурах (ниже -10℃) (значительная хрупкость);
- Твердость (по Шору D): 75-85 (относительно твердая поверхность, устойчивая к мелким царапинам).
Типичные области применения: стержни из ПВХ используются в компонентах, требующих «определенной прочности + жесткой опоры» (например, рамы оборудования, опоры труб, промышленные ограждения). Их жесткость может заменить некоторые легкие металлы (например, алюминиевые сплавы), но следует избегать сильных ударов.
Теплостойкость (стабильность при средней температуре)
- Температура теплового отклонения (HDT, нагрузка 1,82 МПа): 60–80 ℃ (кратковременное выдерживание 90–100 ℃);
- Непрерывная рабочая температура: от -10 ℃ до 60 ℃ (долговременная стабильность), кратковременная выдержка 80-100 ℃ (например, кратковременные условия высокой температуры);
- Температура плавления: примерно 180–200 ℃ (но ПВХ начинает размягчаться при 140–160 ℃, температура обработки обычно составляет 170–190 ℃);
- Ограничения: Стержни из ПВХ не подходят для длительного использования в средах > 80 ℃ (высокие температуры усиливают движение молекулярных цепей, что приводит к снижению механических свойств), но могут сохранять базовую функциональность даже при кратковременном сопротивлении примерно до 100 ℃.
Пластиковый стержень из ПВХ
Химическая стойкость (сильная коррозионная стойкость)
- UPVC – один из наиболее химически стойких пластиков общего назначения, обладающий следующими свойствами:
- Устойчивость к кислотам и щелочам: Устойчив к сильным кислотам и щелочам от комнатной температуры до 60°C (обычные пластики, такие как PE/PP, чувствительны к сильным окисляющим кислотам);
- Устойчивость к органическим растворителям: устойчив к воде, спиртам и слабополярным маслам в течение длительного времени; однако он может набухать или растворяться в ароматических углеводородах, кетонах, хлорированных углеводородах и сложных эфирах;
- Устойчивость к воде/водяному пару: Полностью водостойкий (коэффициент водопоглощения всего 0,05%-0,1%, практически негигроскопичен), его размеры и свойства практически не изменяются после длительного погружения в воду или пар.
Типичные области применения: Стержни из ПВХ подходят для футеровки резервуаров для хранения кислоты и щелочи в химическом оборудовании, решеток на очистных сооружениях, защитных пластин для гальванических резервуаров и опор труб. Его химическая стойкость превосходит PE/PP и близка к FRP (пластику, армированному стекловолокном), но при более низкой стоимости.
Электрические свойства (отличная изоляция)
- Объемное сопротивление: >10¹⁵ Ом·см (высокая изоляция);
- Диэлектрическая прочность: ≥20 кВ/мм (выдерживает низковольтный пробой);
- Диэлектрическая проницаемость: 3,0-3,5 (Умеренное, минимальное влияние на передачу сигнала).
Типичные области применения: Стержни из ПВХ можно использовать для корпусов низковольтного оборудования (например, опор панельных розеток) и изолирующих пластин для электронных компонентов (баланс изоляции и механической прочности).
Другие характеристики
- Устойчивость к атмосферным воздействиям: ПВХ без добавления УФ-стабилизаторов желтеет и становится хрупким при длительном воздействии УФ-излучения (срок службы на открытом воздухе составляет примерно 1-2 года). Однако серый ПВХ благодаря наполнителю из технического углерода (поглощающего УФ-лучи) демонстрирует значительно улучшенную погодоустойчивость (срок службы на открытом воздухе до 5-10 лет);
- Огнестойкость: ПВХ сам по себе самозатухает (кислородный индекс ≥45), выделяя газообразный хлористый водород во время горения (препятствуя распространению пламени), достигая рейтинга UL94 V-0 без дополнительных антипиренов (все стандартные стержни из ПВХ соответствуют этому требованию).