Каждый материал имеет свою уникальную структуру атомов и кристаллической решетки, и как следствие различную плотность, определяемую свободным объемом между атомами в кристалической решетке. ПЛОТНОСТЬ — физическая величина, определяемая для однородного вещества его массой в единице объёма.

Все задают вопрос «Почему наша гранула получается с меньшим удельным весом?»

Когда в ответ спрашиваю почему алюминий легче чем сталь — все отвечают строение кристаллической решетки. Правильно. Значит мы можем построить другую кристаллическую решетку в ПВХ, у которой свободный объем будет больше. Значит мы можем создать рецептуру и технологические режимы при которых гранула и соответственно изделие получат меньший удельный вес!!!

Свободный объем — это мера внутреннего пространства, имеющегося внутри ПВХ.

Молекулы ПВХ в стекловидном состоянии упакованы плотно, но несовершенно. Свободный объем мал удельный вес большой и ПВХ получается жестким, потому что  молекулы не могут легко перемещаться относительно друг друга.

Когда ПВХ нагревается выше температуры стеклования тепловая энергия и молекулярные колебания создают дополнительный свободный объем, который позволяет молекулам полимера перемещаться относительно друг друга. Мы наблюдаем это явление в виде набухания экструданта и именно это явление делает полимерную систему более гибкой и позволяет производить экструзию пластиков.

Свободный объем может быть увеличен за счет модификации полимерного скелета путем добавления большего количества боковых цепей или концевых групп или за счет введения другого пластика, с большим внутренним объемом.

Если добавить пластификатор это добавит свободный объем и придаст ПВХ эластичность. При этом, если пластификатор полностью внедрится в ПВХ, то ПВХ будет вести себя аналогично невулканизованному полимеру с небольшой ползучестью и высокой остаточной деформацией при сжатии. (Так, например, не вулканизованные шины не держат форму — они требуют проведения сшивающей вулканизации для придания им стабильных размеров). Термопластичный эластомер ПВХ требует образования физических сшивок, которые способны плавиться, делая его термопластичным. Эти термопластичные сшивки являются кристаллитами ПВХ, которые делают его физически вулканизованным. Следовательно, пластификатор может не быть сильным растворителем для всех ПВХ частей, но он должен быть селективным во вхождении в аморфные части ПВХ и не должен входить и разрушать кристаллические части ПВХ.

Простой пример – Полиметилметакрилат — ПММА — оргстекло — плексиглас. Кристаллический пластик. Все знают что, при экструзии и быстром охлаждении — получается прозрачным. При медленном охлаждении получается матовым и с меньшим удельным весом.

ПВХ полукристаллический пластик — медленное охлаждение всегда даст уменьшение удельного веса а быстрое наоборот. Это особенно заметно при экструзии прозрачных труб. Это то, что знают все. А дальше начинается правильная рецептура и оригинальная технология гранулирования. Могу сказать одно: такой эффект уменьшения удельного веса до 1.26 Кг./Дм.Куб. наблюдается только при экструзии изделий из гранулята, а при прямой переработки смеси в изделие — не получается. Поэтому весь цивилизованный мир работает на грануле — это выгодно.

Для стандартной технологии рассчитать какая получится плотность изделий ПВХ (удельный вес) при наполнении стандартной композиции мелом или измерив плотность изделия рассчитать сколько мела в стандартной  композиции поможет график зависимости плотности ПВХ от содержания мела.