این الزامات در طول سالها براساس تجربه عملی در زمینه های مختلف کاربردی بدست آمده است. کیفیت محصول PVC در اثر قرار گرفتن در معرض تابش خورشید یا شرایط دمایی زیر صفر در حین عملکرد تقلیل می یابد. حداقل الزامات کیفیت با در نظر گرفتن از دست دادن خواص به دلیل قرارگیری در معرض تابش خورشید تعریف می شود، به طوری که خواص حفظ شده پس از قرار گرفتن در معرض تابش طولانی مدت در محدوده قابل قبولی باشد.

خواص مهندسی محصولات UPVC

خواص مهندسی محصولات UPVC به میزان فیوژن یا ژلینگی در طول پردازش نسبت داده می شود. فیوژن به K-value رزین، نوع و میزان مواد افزودنی و فیلر مورد استفاده در کامپاند، همچنین میزان برش و دما در طول پردازش بستگی دارد.

با افزایش سطح فیوژن، چقرمگی و سفتی به طور متفاوتی تحت تاثیر قرار می گیرد. ویژگی های مربوط به سفتی مانند استحکام کششی و مقاومت در برابر فشار داخلی بهبود مستمر را نشان می دهد تا زمانی که به حداکثر مقدار برسد. در حالی که ازدیاد طول تا زمان شکست کاهش می یابد.

ویژگی های مربوط به رفتار ترد- شکننده مانند استحکام ضربه و مقاومت در برابر ترک خوردگی تنشی به سطح بهینه می رسد و سپس با افزایش ژل شدن کاهش می یابد.

سطح فیوژن:

تفاوت اصلی پردازش بین PVC و سایر پلاستیک‌ها این است که PVC تنها پلاستیکی است که تحت فیوژن قرار می‌گیرد و در طول پردازش کاملاً ذوب نمی‌شود. شایان ذکر است که حتی اگر از بهترین کیفیت PVC، بهترین کیفیت مواد افزودنی، بهترین و گران ترین اصلاح کننده ضربه و کمک فرایند استفاده کنیم، اگر فیوژن بهینه نباشد، نمی توانیم بهترین کیفیت را بدست آوریم. از سوی دیگر اگر فیوژن بهینه شود، کامپاندی که حاوی فیلر بالاتر و افزودنی های ارزان تر است ممکن است کیفیت بهتری به همراه داشته باشد.

برای دستیابی به استحکام ضربه مطلوب نیازی به افزودن اصلاح کننده های ضربه نیست مگر اینکه محصول در طول عمر مفید خود در معرض شرایط آب و هوایی حساس و سخت قرار گیرد.

اثر فیوژن روی استحکام کششی و استحکام در برابر ضربه متفاوت است:

با شروع فیوژن در حین فرایند تحت تاثیر برش و دما، استحکام کششی به دلیل افزایش درهم تنیدگی زنجیره افزایش می یابد. با افزایش برش و دما، سطح فیوژن از مقدار بهینه عبور می کند. درهم تنیدگی بیشتر عاملی برای افزایش استحکام کششی است.

با این حال، خواص استحکام ضربه از حداکثر مقدار با افزایش سطح فیوژن کاهش می یابد:

1. در سطح فیوژن پایین، حفره ها، نقص ها و عدم درهم تنیدگی منجر به مقاومت به ضربه پایین می شود.
2. در سطح بهینه فیوژن، افزایش درهم تنیدگی زنجیره، مکانیزم جذب انرژی را فراهم می کند و استحکام ضربه را بهبود می بخشد.
3. با این حال در دماهای بالاتر با افزایش بیشتر در سطح فیوژن، مواد سفت تر می شوند و چقرمگی و در نتیجه استحکام ضربه را از دست می دهند.

باز پخت(Annealing) بالای دمای انتقال شیشه ای(Tg) استحکام ضربه را کاهش می دهد:

Annealing بالاتر از دمای Tg به تبلور کمک می کند. این امر استحکام کششی را افزایش می دهد اما مقاومت به ضربه را کاهش میدهد. شینوزاکی و همکاران دریافتند که بازپخت در دمای 110 درجه سانتیگراد به مدت 20 دقیقه مدول را تا 15 درصد افزایش داد، اما ازدیاد طول تا زمان شکست 40 درصد کاهش یافت.

Annealing زیر Tg استحکام کششی را افزایش می دهد اما مقاومت به ضربه را کاهش می دهد:

Annealing زیر Tg منجر به :

1. افزایش چگالی
2. افزایش VST  و HDT
3. افزایش استحکام کششی
4. کاهش استحکام ضربه  می شود.

آرایش یابی اثرات زیر را دارد:

1. استحکام کششی افزایش می یابد
2. ازدیاد طول تا زمان شکست کاهش می یابد
3. استحکام ضربه کاهش می یابد

با این حال تحقیقات نشان داده است که استحکام ضربه در آرایش یابی بهینه از حداکثر مقدار فراتر می رود.

در آرایش یابی کمتر از مقدار بهینه، تماس مطلوب برای انتقال انرژی ضربه به مواد افزودنی کمتر است و این باعث کاهش استحکام ضربه می شود. فراتر از آرایش یابی بهینه، استحکام ضربه به دلیل کشش(strain ) روی زنجیره PVC و کاهش ازدیاد طول تا زمان شکست، کاهش می یابد.

بهترین محصول UPVC زمانی تولید می‌شود که تمام این نکات را در هنگام کامپاندینگ و پردازش با دقت در نظر بگیریم.