PVC助劑配方設(shè)計(jì)的原則
配方設(shè)計(jì)是以下三個(gè)方面性能的平衡
材料的加工性能①熔體的粘度. ② 熱穩(wěn)定性. ③ 流變性和潤(rùn)滑性.
制品的性能① 力學(xué)性能. ② 熱變性溫度.③ 透明 ④ 耐候.
⑤阻燃. ⑥ 其它.
經(jīng)濟(jì)性① 配方的價(jià)格 ② 配方和生產(chǎn)效率和成品率. ?
PVC助劑配方的設(shè)計(jì)原理和各類助劑的特點(diǎn)
PVC塑料配方主要由PVC樹(shù)脂和添加劑組成的,其中添加劑按功能又分為:增塑劑、熱穩(wěn)定劑、潤(rùn)滑劑、加工改性劑、沖擊改性劑、填充劑、抗氧劑、紫外光吸收劑、著色劑、發(fā)泡劑等。在設(shè)計(jì)PVC配方之前,首先應(yīng)了解PVC樹(shù)脂和各種添加劑的性能。
原料與添加劑
PVC樹(shù)脂
生產(chǎn)PVC塑料的樹(shù)脂是聚氯乙烯樹(shù)脂(PVC),聚氯乙烯是由氯乙烯單體聚合而成的聚合物,產(chǎn)量?jī)H次于PE,居第二位。
PVC樹(shù)脂的類型:
一、懸浮法樹(shù)脂:1、緊密型懸浮法樹(shù)脂
2、疏松型懸浮法樹(shù)脂
二、本體法樹(shù)脂
三、乳液法樹(shù)脂
PVC樹(shù)脂由于聚合中的分散劑的不同可分為疏松型(XS)和緊密型(Ⅺ)兩種。疏松型粒徑為0.1—0.2mm,表面不規(guī)則,多孔,呈棉花球狀,易吸收增塑劑,緊密型粒徑為0.1mm以下,表面規(guī)則,實(shí)心,呈乒乓球狀,不易吸收增塑劑。目前使用疏松型的較多。
聚氯乙烯樹(shù)脂粉料粒子實(shí)際上是許多PVC微細(xì)粒子以物理方式粘結(jié)在一起的聚集體,這種粒子通常以聚合初期形成的尺寸僅為0.1—0.8μm的原生初級(jí)粒子為基礎(chǔ),含有若干由初級(jí)粒子聚合后尺寸為2–10μm的聚集粒子所組成.
懸浮法PVC粒子中微細(xì)粒子的名稱和尺寸范圍
PVC的性能
PVC粉末為一種白色粉末,密度在1.35—1.45g/cm3之間,表觀密度在0.4-0.5g/cm3。視增塑劑含量大小可為軟、硬制品,一般增塑劑含量0-5份為硬制品RPVC UPVC,5-25份為半硬制品,大于25份為軟制品 SPVC。
PVC是一種非結(jié)晶、極性的高分子聚合物,軟化溫度和熔融溫度較高,純PVC一般須在160—2100C時(shí)才可塑化加工,由于大分子之間的極性鍵使PVC顯示出硬而脆的性能。而且,PVC分子內(nèi)含有氯的基團(tuán),當(dāng)溫度達(dá)到1200C時(shí),純PVC即開(kāi)始出現(xiàn)脫HCl反應(yīng),會(huì)導(dǎo)致PVC熱降解。因此,在加工時(shí)須加入各種助劑對(duì)PVC進(jìn)行加工改性和沖擊改性,使之可以加工成為有用的產(chǎn)品。
PVC樹(shù)脂主要用于生產(chǎn)各類薄膜(如日用印花膜、工業(yè)包裝膜、農(nóng)用大棚膜及熱收縮膜等)、各類板、片材(其片材可用于吸塑制品),各類管材(如無(wú)毒上水管、建筑穿線管、透明軟管等)、各類異(如門、窗、裝飾板),中空吹瓶(用于化妝品及飲料),電纜、各類注塑制品及人造革、地板革、搪塑玩具等。
PVC的分子量及分布對(duì)加工性能和制品性能的影響
聚氯乙烯樹(shù)脂的粒子結(jié)構(gòu)形態(tài)及加工性能
PVC樹(shù)脂性能
PVC的四步增塑理論:
第一步,增塑劑進(jìn)入PVC樹(shù)脂顆粒的孔隙中.
第二步,樹(shù)脂顆粒的表面被增塑劑溶脹,同時(shí), 顆粒內(nèi)部發(fā)生應(yīng)變.
第三步,全部顆粒被增塑劑溶脹,增塑劑分散在大分子之間.
增塑過(guò)程的前三步盡可能在打粉過(guò)程中完全.
第四步,PVC與增塑劑及其它助劑的混合物被加熱到熔融狀態(tài),形成均勻的軟質(zhì)PVC材料,并終完成增塑過(guò)程.
增塑劑在PVC中的性能
增塑劑在PVC中的性能,包括與PVC的相容性、塑化溫度、增塑效率、耐久性等。
中文名 | 塑化劑 | 別????名 | 增塑劑 |
外文名 | plasticizer | 水溶性 | 難溶于水 |
應(yīng)????用 | 食品包裝、混凝土減水劑等 | 危險(xiǎn)性描述 | 干擾人體內(nèi)分泌,影響生殖系統(tǒng)發(fā)育 |
(1)、與PVC的相容性 作為PVC的增塑劑,必須與PVC有良好的相容性。相容性不好的增塑劑,易于發(fā)生遷移現(xiàn)象而從制品表面析出,不僅失去增塑作用,而且影響制品的外觀。
(2)、塑化溫度 軟質(zhì)PVC的塑化是指與PVC經(jīng)熔融形成均勻的材料的過(guò)程,塑化溫度與PVC樹(shù)脂的型號(hào)、增塑劑的種類和用量,以及配方中其它助劑都有關(guān)系。一般來(lái)說(shuō),相容性好、溶劑化能力強(qiáng)的增塑劑,塑化溫度較低。
(3)、增塑效率
不同種類的增塑劑,為使PVC材料達(dá)到同一硬度所需的用量是不同的,以DOP的用量為基準(zhǔn),其它種類的增塑劑達(dá)到同一硬度所需的相對(duì)用量,就稱為該增塑劑的增塑效率。
(4)、耐久性
增塑劑的耐久性包括耐揮發(fā)性、耐遷移性、耐抽出性。一般來(lái)說(shuō),增塑劑的揮發(fā)主要決定于分子量大小,遷移性則與增塑劑和PVC和相容性有關(guān)。
(5)、其它性能
增塑劑的性能,還包括耐寒性、電絕緣性、阻燃性、耐霉菌性等
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