اخیراً، شکستگی‌های شکننده در لوله پلی اتیلن 700 در طول آزمایش فشار نصب رخ داده است و تجزیه و تحلیل شکست سطوح شکستگی حاوی جزایر مناطق سفید را در میان ماتریس پلی اتیلن تیره نشان داد.
این نواحی سفید به عنوان “پنجره” شناخته می شوند و مناطقی را نشان می دهند که حضور کم یا بدون CB در نتیجه اختلاط ناکافی بین ذرات CB و رزین PE در طول پردازش اکستروژن وجود دارد.
چنین عدم اختلاط منجر به توزیع و پراکندگی ضعیف ذرات CB در رزین پلی اتیلن می شود و شناخته شده است که باعث ظاهر شدن پنجره ها می شود. از این رو، وجود پنجره ها معیاری برای درجه پردازش در نظر گرفته می شود.
این می تواند زمانی اتفاق بیفتد که مستربچ کربن سیاه و یک ترکیب پلی اتیلن بدون رنگدانه با هم ذوب شوند در طول اکستروژن لوله تک پیچ، جایی که پیچ و عناصر اختلاط به درستی طراحی نشده اند تا پراکندگی لازم را فراهم کنند.
توزیع CB در مواد پلی اتیلن بنابراین، برای جلوگیری از وابستگی به طراحی تک پیچ مناسب برای اکستروژن لوله، استفاده از ترکیب پلی اتیلن آماده در استاندارد ISO 4427 لوله پلی اتیلن 700 مورد نیاز است.
مزیت استفاده از پیش ترکیب این است که همگنی مذاب خوب و اختلاط در حین اکستروژن لوله تک پیچ نسبتاً ساده است، زیرا فقط گرمایش یکنواخت گلوله ها در یک شرایط اکستروژن معین مورد نیاز است.
کیفیت لوله پلی اتیلن تولید شده توسط ترکیب درون خطی و پیش ترکیب مقایسه شد. نشان داده شد که ترکیب درون خطی به طراحی دقیق پیچ و بشکه برای دستیابی به خواص مکانیکی لوله معادل ترکیبات اولیه نیاز دارد.
در مطالعه دیگری، ترکیب درون خطی در یک سیستم اکستروژن طراحی شده برای پیش ترکیب انجام شد. خواص لوله پلی اتیلن 700 تفاوت واقعی را با پیش ترکیب نشان نداد.
با این حال، ذکر شد که ترکیب درون خطی به CBMB و NPC به شکل گلوله و ترکیب خشک کافی آنها قبل از اکستروژن نیاز دارد. علاوه بر این، انتخاب دقیق طراحی پیچ و ارزیابی اختلاط درون خطی با توان اکسترودر مورد تاکید قرار گرفت.
در مطالعه دیگری، ترکیب پیش ترکیبی و درون خطی مقادیر PENT مشابهی را نشان داد. با این حال، پراکندگی داده‌ها با ترکیب درون خطی بزرگ‌تر گزارش شد و پیش‌ترکیب تکرارپذیرتر بود.
