Якщо водопоглинання є важливим за кількістю, будуть змінюватися розміри або набухання у відсотках залежно від типу полімеру. Ці зміни розмірів є оборотними, коли згадана волога видаляється з полімеру сушінням або зволоженням. Коли вологість зменшується, усуваючи воду, шматок стискається і втрачає відповідну вагу. Існують полімери, в яких це водопоглинання (поліаміди див. Таблицю) виконує роль пластифікаторів, здійснюючи важливу зміну таких властивостей, як пом’якшення, еластичність, в’язкість, ударостійкість тощо.
Вплив води із пластику, що знаходиться в експлуатації, у твердому стані.
Цей вплив води на поліаміди призводить до того, що їх Tg (температура склування) змінюється залежно від вологості. Наприклад, у сухому ПА Tg перевищує кімнатну температуру, тобто при кімнатній температурі сухий ПА буде крихким і крихким. Однак кондиціонований або зволожений ПА матиме Tg нижче кімнатної температури, тому його поведінка буде більш гнучкою та пластичною.
Граничним результатом, який може статися при експлуатації, є гідроліз, хімічна реакція з водою. Гідроліз є повільним процесом при кімнатній температурі, але може бути швидким при високих робочих температурах. Ця реакція спричиняє втрату молекулярної маси, розрив молекулярних ланцюгів, втрату молекулярної маси і, отже, втрату властивостей полімеру, особливо в'язкості.
Цей процес незворотній. Сушка пластичного матеріалу не відновить молекулярну масу або початкові властивості. Гідролізовані деталі не можна подрібнювати та використовувати повторно, оскільки їх властивості не підлягають відновленню.
Вплив води пластику в розплавленому стані.
При температурі розплаву можуть відбуватися різні реакції полімеру на воду або вологість.
Пластифікація тіста викликає збільшення текучості. Це буде оборотно, якщо полімер висушити та переробити.
Випаровування відбувається, коли тиск розплаву зменшується під дією води, бульбашки, сплески та невеликі вибухи є ознаками випаровування. Сплеск - це бульбашки, які були розбиті об поверхню форми під тиском. Бульбашки, які остаточно вибухають, залишаючи сигнал у вигляді сплеску. Цей ефект легко помітний при кровотечі ін'єкційного блоку.
Гідроліз, який відбувається при температурах плавлення, є швидким і важким процесом. Він не є оборотним, відбувається втрата молекулярної маси та властивостей, а також різке зменшення в’язкості полімеру, таким чином, істотне збільшення текучості. Цей ефект не є оборотним. Цей температурний ефект плавлення не вимагає великої кількості води і є швидким процесом.
Це призводить до появи задирок, крапель, зміни зовнішнього вигляду та розмірів. Гідроліз при температурах плавлення не вимагає великої кількості води.
Водочутлива пластмаса
Коли ми розглядаємо взаємозв'язок між вологістю та пластиками, можна виділити три типи поведінки:
- Гідрофобний: Вони не мають спорідненості з водою (Воду ненавидять), вони є неполярними матеріалами, тоді як вода є полярною. (Приклад полярного та неполярного матеріалу, що не взаємодіють: нафта та вода).
- Гідрофільний: Полярні матеріали, які залучають воду і повинні бути висушені (Вода любила). Ці матеріали можуть реагувати поглинанням води або реакцією з розривами молекулярних ланцюгів (гідроліз).
Деякі пластмаси не поглинають воду суттєво і не зазнають впливу води при температурах обробки. До цієї групи належать такі, що містять лише атоми вуглецю водню, та інші, такі як ацетали.
Інші, хоча вони не розкладаються з водою, можуть поглинати її достатньо, щоб викликати випаровування під час їх перетворення в розплавлений стан. Це може спричинити сплески, але недостатньо поглинання води, щоб вплинути на механічні властивості, що використовуються.
- Третя група Це буде той, який серйозно постраждає і гідролізується водою при температурі плавлення з дуже невеликою кількістю води, наприклад, поліефірів. Деякі пластмаси, такі як поліефіри, при гідролізі споживають частину води під час хімічної реакції гідролізу, тому виявити гідролізацію структури, спостерігаючи сплески, неможливо, оскільки вони не відбуваються. Це робить гідроліз більш непомітним у цих типах матеріалів.
Кількість води, необхідна для значних змін розмірів або властивостей при робочій температурі, є відносно великою (близько 0,5%). Однак для отримання серйозного ефекту під час трансформації вони значно менші. Необхідно лише кілька десятих відсотків води. Ці відсотки можуть бути поглинені за дуже короткий проміжок часу у відкритому бункері у вологому середовищі.
Кілька прикладів реакції на воду.
При гідролізі полікарбонату можна спостерігати, як молекула води H2O втручається в молекулу полімеру, розділяючи її, а отже, з незворотною втратою властивостей.
У випадку з полікарбонатом молекулярний руйнування починається приблизно при 70 ° C.
Для гідрофільних пластикових матеріалів або тих, що чутливі до гідролізу, важливо застосовувати попередню процедуру осушення з осушувальним обладнанням, яке використовує достатньо сухого повітря для виведення максимального рівня вологості з відповідною точкою роси або точкою роси.
Деякі пластмаси поглинають вологу з атмосфери. Це поглинання вологи залежить від виду пластику. Навіть якщо це лише волога від конденсації на поверхні, це може спричинити проблеми з деталями, виготовленими з чутливих до вологи інженерних матеріалів.
Проблемами, які можуть виникнути, можуть бути втрата якості поверхні та втрата механічних властивостей.
Присутність вологи не легко виявити або помітити в гранулах, а іноді навіть у шматках. Однак рівні вологості в них можуть перевищувати рекомендовані межі.
Сушіння матеріалів
Переважна більшість пластикових матеріалів дозволяють переробляти максимальний рівень вологи в гранулах. Це залежить від чутливості до води кожного матеріалу. Факторами, що впливають, можуть бути також вологість, що міститься у матеріалі, коли ми його отримуємо, тип упаковки та її якість, а також термін зберігання з моменту виготовлення матеріалу, а також умови зберігання, які зазнає матеріал. Наприклад, поліамід, як правило, упаковується в пакети з алюмінієвою плівкою як бар’єр і упаковується у вакуум. Це дозволяє використовувати матеріал мішка безпосередньо без сушіння. Однак більшу частину часу переважно висушити перед ін’єкцією, щоб забезпечити достатній рівень вологості.
Сімейство поліефірів, таких як PBT або PET, набагато важливіше для вологості, і їх потрібно завжди осушувати для забезпечення механічних властивостей, наприклад, удару.
Крім того, ці смоли здатні швидко вбирати вологу з навколишнього середовища. Після висихання вони знову піддаються впливу навколишньої вологості, з цієї причини необхідно бути гранично обережним при роботі з відкритими мішками, контейнерами тощо. а також вакуумні транспортні системи. У несприятливих погодних умовах ПЕТ та ПБТ можуть зайняти лише 10 хвилин, щоб перевищити рекомендовану межу вологості 0,02%, тому доцільно закривати мішки та контейнери, які використовувались лише частково та мали кришку на бункері під час весь процес.
Як правильно осушувати
Важливо дотримуватися правильної процедури сушіння, якщо ми хочемо отримати якісні шматки. Сушарки з примусовим повітрям використовують навколишнє повітря, нагрівають його та подають у сушарку. Вони не підходять для матеріалів, чутливих до води, таких як поліефіри.
Слід використовувати осушувачі повітря на сухому повітрі. Ці системи попередньо висушують навколишнє повітря перед сушінням гранул. Це забезпечує адекватне і постійне сушіння без впливу вологості навколишнього середовища.
На додаток до підтримки правильної температури сушіння, ці пристрої можуть гарантувати, що точка роси на повітрі (точка роси) залишається