發布時間:2021-09-29
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1、樣件時效背景
客戶所送樣品為一組端部有塑料帽子的液壓管接頭,其中箭頭所指部位有顏色變化,如下圖所示。
由圖及客戶介紹,帽子有2種,一種為PVC,另一種為PE的。用PVC的在庫一段時間后接頭位置會發紅,另一端不會發紅,這種現象在夏天特別嚴重,而用PE的則不會發紅。而接頭材質為表面鍍鋅。
2、分析過程
首先對PVC的帽子進行成分分析,列表如下:
序號 |
組分化學名稱 |
質量百分比/% |
牌號/CAS NO. |
作用 |
1 |
聚氯乙烯 |
~52-53 |
PVC |
主體樹脂 |
2 |
鄰苯二甲酸二丁酯 |
~31-32 |
84-74-2 |
增塑劑 |
3 |
己二酸二(2-乙基己)酯 |
~12-13 |
103-23-1 |
耐寒增塑劑 |
4 |
鄰苯二甲酸二(2-乙基己)酯 |
~3-4 |
117-81-7 |
增塑劑 |
5 |
藍色顏料 |
~0.1 |
/ |
著色劑 |
附圖如下:
由成分表可見,PVC帽子中以聚氯乙烯為主,含有大量的增塑劑,但由于帽子自身并非紅色,因此不能認為接頭表面的紅色是帽子遷移到接頭上,而應該是某種物質與接頭作用后的結果。
進一步對正常與變色接頭表面進行元素分析,見下圖:
由圖可見,接頭主體材質為鐵和鋅,其表面正常位置的氯元素出峰不明顯,而變色位置氯的出峰較高,這表明變色表面氯元素高于正常位置,結合帽子材質為PVC可以推斷,PVC為熱敏性聚合物,易于降解,其降解產物中主要為氯化氫,氯化氫為強酸性物質,易于與表面鍍的鋅反應,而正常位置本身并不含有氯元素,氯為外部遷移過來的,其來源推斷為PVC降解,夏天由于溫度更高,其降解速度更快,因此夏天問題會更嚴重。
進一步,提取樣品表面的紅色物質,并進行能譜、核磁共振與光譜分析,見下圖
紅外顯示其傾向于一種巰基金屬鹽,能譜結果顯示其含有明顯量的硫和鋅,核磁顯示其主要含有烷烴的氫,因此推斷紅色物質主要為含鋅的金屬配合物。而其中的鋅元素主要應該來源于接頭表面的鍍鋅層,能譜還檢出少量的氯元素,這也進一步表明PVC有一定程度的降解,產生的氯化氫與鍍鋅層發生了化學反應。
3、分析結論
由以上分析可知,發紅物質應為含鋅的某種配合物,由于PVC的降解造成了帽子覆蓋處位置發紅,提高溫度會加速PVC的降解,發紅現象會更明顯。建議更換PVC帽子,或選用質量更好的PVC帽子。