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PVC及各种助剂介绍

发布时间:2021-11-27 03:13:07 来源: 必定赢的网站

  树脂和助剂组成的,其间助剂按功用又分为:热安稳剂、光滑剂、加工改性剂、冲击改性剂、填充剂、耐老化剂、上色剂等。在规划

  出产PVC塑料型材的树脂是聚氯乙烯树脂(PVC),聚氯乙烯是由氯乙烯单体聚合而成的聚合物,产值仅次于PE,居第二位。

  PVC树脂因为聚合中的涣散剂的不同可分为疏松型(XS)和严密型(Ⅺ)两种。疏松型粒径为0.1—0.2mm,外表不规矩,多孔,呈棉花球状,易吸收增塑剂,严密型粒径为0.1mm以下,外表规矩,实心,呈乒乓球状,不易吸收增塑剂,现在运用疏松型的较多。

  PVC又可分为一般级(有毒PVC)和卫生级’(无毒PVC)。卫生级要求氯乙烯(VC)含量低于lOXl0-6,可用于食物及医学。组成工艺不同,PVC又可分为悬浮法PVC和乳液法PVC。依据国家规范GB/T5761-93《悬浮法通用型聚氯乙烯树脂查验规范》规则,悬浮法PVC分为PVC-SGl到PVC-SG8Jk种树脂,其间数字越小,聚合度越大,分子量也越大,强度越高,但熔融活动越困难,加工也越困难。详细挑选时,做软制品时,一般运用PVC-SGl、PVC-SG2、PVC-SG3型,需求加人很多增塑剂。例如聚氯乙烯膜运用SG-2树脂,参加50~80份的增塑剂。而加工硬制品时,一般不加或很少数参加增塑剂,所以用PVC-SG4、VC-SG5、PVC-SG6、PVC-SG7、PVC-SG8型。如PVC硬管材运用SG-4树脂、塑料门窗型材运用SG-5树脂,硬质通明片运用SG-6树脂、硬质发泡型材运用SG-7、SG-8树脂。而乳液法PVC糊首要用于人造革、壁纸及地板革和蘸塑制品等。一些PVC树脂厂家出厂的PVC树脂按聚合度(聚合度是单元链节的个数,聚合度乘以链节分子量等于聚合物分子量)分类,如山东齐鲁石化总厂出产的PVC树脂,出厂的产品为SK-700;SK-800;SK—1000;SK—1100;SK-1200等。其SG-5树脂对应的聚合度为1000—1100。PVC树脂的物化功用见第四篇。

  PVC粉末为一种白色粉末,密度在1.35—1.45g/cm3之间,表观密度在0.4-0.5g/cm3。视增塑剂含量巨细可为软、硬制品,一般增塑剂含量0-5份为硬制品,5-25份为半硬制品,大于25份为软制品。

  PVC是一种非结晶、极性的高分子聚合物,软化温度和熔融温度较高,纯PVC一般须在160—210~C时才可塑化加工,因为大分子之间的极性键使PVC显现出硬而脆的功用。并且,PVC分子内含有氯的基团,当温度到达120~C时,纯PVC即开端呈现脱HCl反响,会导致PVC热降解。因而,在加工时须参加各种助剂对PVC进行加工改性和冲击改性,使之能够加工成为有用的产品。

  PVC树脂首要用于出产各类薄膜(如日用印花膜、工业包装膜、农用大棚膜及热收缩膜等)、各类板、片材(其片材可用于吸塑制品),各类管材(如无毒上水管、修建穿线管、通明软管等)、各类异型材(如门、窗、装修板),中空吹瓶(用于化妆品及饮料),电缆、各类注塑制品及人造革、地板革、搪塑玩具等。

  纯的PVC树脂对热极为灵敏,当加热温度到达90Y:以上时,就会发生细微的热分化反响,当温度升到120C后分化反响加重,在150C,10分钟,PVC树脂就由本来的白色逐步变为黄色—赤色—棕色—黑色。PVC树脂分化进程是因为脱HCL反响引起的一系列连锁反响,最终导致大分子链开裂。防止PVC热分化的热安稳机理是经过如下几方面来完成的。

  经过捕捉PVC热分化发生的HCl,防止HCl的催化降解效果琦鸿铅盐安稳剂QY-298类首要按此机理效果,此外还有金属皂类、有机锡类、亚磷酸脂类及环氧类等。.置换生动的烯丙基氯原子。金属皂类、亚磷酸脂类和有机锡类可按此机理效果。与自在基反响,停止自在基的反响。琦鸿有机锡安稳剂YJ-906和亚磷酸脂按此机理效果。与共扼双键加成效果,按捺共扼链的增加。有机锡类与环氧类按此机理效果。.分化过氧化物,削减自在基的数目。有机锡YJ-906和亚磷酸脂按此机理效果。钝化有催化脱HCl效果的金属离子。有机锡安稳剂YJ-906:适用于PVC通明制品,具有极高的热安稳性和优异的初期上色性,色泽纯洁,气体很少,无分出。

  光滑剂的效果是下降物料之间及物料和加工设备外表的冲突力,然后下降熔体的活动阻力,下降熔体粘度,进步熔体的活动性,防止熔体与设备的粘附,进步制品外表的光洁度等。

  .按光滑剂成份分类,首要有饱满烃和卤代烃类、脂肪酸类、脂肪酸酯类、脂肪族酯胺类、金属皂类、脂肪醇和多元醇类等。

  其首要区别是依其与树脂的相容性巨细。内光滑剂与树脂亲和力大,其效果是下降分子间的效果力;外光滑剂与树脂的亲和力小,其效果是下降树脂与金属外表之间的冲突。

  表里光滑剂之分仅仅相对而言,并无严厉区分规范。在极性不同的树脂中,内、外光滑剂的效果有或许发生变化。例如硬脂酸醇、硬脂酸酰胺、硬脂酸丁酯及硬脂酸单甘油酯对极性树脂(如PVC及PA)而言,起内光滑效果;但关于非极性树脂(如PE、PP),则显现外光滑效果。相反,高分子白腊等与极性树脂相容性差,如在极性PVC中用做外光滑剂,而在PE、PP等非极性树脂中则为内光滑剂。

  在不同加工温度下,内、外光滑剂的效果也会发生变化,如硬脂酸和硬脂醇用于PVC压延成型初期,因为加工温度低,与PVC相容性差,首要起外光滑效果;当温度升高后,与PVC相容性增大,则转起内光滑剂效果。

  饱满烃类按极性可分为非极性烃(如聚乙烯蜡和聚丙烯蜡)、极性烃(如氯化白腊、氧化聚乙烯等)。饱满烃类按分子量巨细可分为;液体白腊(C16-C21)、固体白腊(C26-C32)微晶白腊(C32-C70)及低分子量聚乙烯(分子量1000—10000)等,首要用于PVC无毒外光滑剂。

  (1)液体白腊:俗称白油,为无色通明液体,可用作PVC的通明性外光滑剂,用量为0.5份左右,用量大会严重影响焊角强度。

  (2)固体白腊,又称为天然白腊,白色固体,可用作pvc的外光滑剂,用量为0.1—1.0份,用量太大会影响通明度。

  (3)微晶白腊,又称为高熔点白腊,外观为白色或淡黄色固体,因结晶微细而称为微晶白腊。光滑效果和热安稳性好于其他白腊。在PVC中用量较小,一般为0.1-0.3份。

  (4)低分子量聚乙烯,又称聚乙烯蜡,外观为白色或淡黄色固体粉末,通明性差,可用于PVC挤出和压延加工外光滑剂,用量一般为0.5份以下。

  (5)氧化聚乙烯蜡,为聚乙烯蜡部分氧化产品,外观为白色粉末。有优秀的内、外光滑效果,通明性好,价格低,用量在0.2-1.0份。

  既是优秀的热安稳剂,又是一种光滑剂,其内、外光滑效果兼有,不同种类偏重稍有不同,光滑性以硬脂酸钙、硬脂酸铅为最好。

  包含单脂肪酸酰胺和双脂肪酰胺两大类,单脂肪酸胺首要呈内光滑效果,首要种类包含乙基双硬脂酰胺、N,N.亚乙基双蓖麻醇酸酰胺等。

  如琦鸿硬脂酸G01,是仅次于金属皂类而广泛运用的光滑剂,可用于PVC,用量少时,起内光滑效果;用量大时,起外光滑效果。硬脂酸的参加量低于0.5份。

  (1)硬脂酸丁酯,外观为无色或淡黄色油状液体,在PVC中以内光滑为主兼具外光滑效果,用量0.5—1.5份。

  (2)单硬脂酸甘油酯,代号GMS,外观为白色蜡状固体,为PVC优秀内光滑剂,对通明性影响小,参加量低于1.5份,可与硬脂酸并用。

  (3)酯蜡和皂化蜡,首要指以褐煤蜡为首要原料、经漂白等工序制成的后序产品。漂地蜡有S蜡和L蜡,皂化蜡有0蜡和OP蜡。首要用于HPVC,用量0.1-0.3份。

  硬脂醇,外观为白色细珠状物,起内光滑效果,通明好,在PVC中用量0.2-0.5份。还可用于PS中。如琦鸿高温光滑剂GW-916,916是一种高分子氧化聚合物,一种功用极佳的功用性加工助剂,适用于PVC发泡板材制品增塑、后期脱膜,增大挤出扭矩。作为PVC高温光滑剂,用量0.2-0.5份。

  因为PVC熔体延展性差,易导致熔体破碎;PVC熔体松懈慢,易导致制品外表粗糙、无光泽及鲨鱼皮等。因而,PVC加工时往往需求加人加工助剂,以改进其熔体上述缺陷。

  加工助剂为能够改进树脂加工功用的助剂,其首要效果方法有三种:促进树脂熔融、改进熔体流变功用及赋予光滑功用。

  .促进树脂熔融:PVC树脂在加热的状态下,在必定的剪切力效果下熔化时,加工改性剂首要熔融并粘附在PVC树脂微粒外表,它与树脂的相容性和它的高分子量,使PVC粘度及冲突增加,然后有用地将剪切应力和热传递给整个PVC树脂,加快PVC熔融。

  .改进熔体流变功用:PVC熔体具有强度差、延展性差及熔体决裂等缺陷,而加工改性剂可改进熔体上述流变性。其效果机理为:增加PVC熔体的粘弹性,然后改进离模胀大和进步熔体强度等。

  .赋予光滑性:加工改性剂与PVC相容部分首要熔融,起到促进熔融效果;而与PVC不相容部分则向熔融树脂系统外搬迁,然后改进脱模性。

  ACR为甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸酯、苯乙烯等单体的共聚物。除可用做加工助剂外,还可用做冲击改性剂。我国的ACR可分为QH201、QH301和QH401、QH402几种,国外的商标有:K120N、K125、K175、P530、P501、P551、P700、PAl00等。。

  ACR加工改性剂的重要效果是促进PVC的塑化,缩短塑化时刻,进步熔体塑化的均匀性,下降塑花温度。表4是用BLANBENDE塑度仪测得的ACR对塑化时刻、温度等的影响状况。

  高分子资料改性的一个重要内容是改进其耐冲击功用,PVC树脂是一个极性非结晶性高聚物,分子之间有较强的效果力,是一个坚固而脆的资料;抗冲击强度较低。加人冲击改性剂后,冲击改性剂的弹性体粒子能够下降总的银纹引发应力,并运用粒子自身的变形和剪切带,阻挠银纹扩大和增加,吸收掉传人资料体内的冲击能,然后到达抗冲击的意图。改性剂的颗粒很小,以利于增加单位分量或单位体积中改性剂的数量,使其有用体积份数进步,然后增强了涣散应力的才能。现在运用比较广泛的为有机抗冲击改性剂。

  1、预订弹性体(PDE)型冲击改性剂,它归于核一壳结构的聚合物,其核为软状弹性体,赋予制品较高的抗冲击功用,壳为具有高玻璃化温度的聚合物,首要功用是使改性剂微粒子之间彼此阻隔,构成能够自在活动的组分颗粒,促进其在聚合物中均匀涣散,增强改性剂与聚合物之间彼此效果和相容性。此类结构的改性剂有:MBS、ACR、MABS和MACR等,这些都是优秀的冲击改性剂。

  2、非预订弹性体型(NPDE)冲击改性剂,它归于网状聚合物,其改性机理是以溶剂化效果(增塑效果)机理对塑料进行改性。因而,NPDE有必要构成一个包覆树脂的网状结构,它与树脂不是十分好的相容体。此类结构的改性剂有:CPE、EVA。

  (1)氯化聚乙烯(CPE)是运用HDPE在水相中进行悬浮氯化的粉状产品,跟着氯化程度的增加使本来结晶的HDPE逐步成为非结晶的弹性体。作为增韧剂运用的C?E,含C1量一般为25-45%。CPE来历广,价格低,除具有增韧效果外,还具有耐寒性、耐候性、耐燃性及耐化学药性格。现在在我国CPE是占主导地位的冲击改性剂,特别在PVC管材和型材出产中,大大都工厂运用CPE。参加量一般为5—15份。CPE能够同其它增韧剂协同运用,如橡胶类、EVA等,效果更好,但橡胶类的助剂不耐老化。

  (2)ACR为甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸酯等单体的共聚物,ACR为近年来开发的最好的冲击改性剂,它可使资料的抗冲击强度增大几十倍。ACR归于核壳结构的冲击改性剂,甲基丙烯酸甲酯—丙烯酸乙酯高聚物组成的外壳,以丙烯酸丁酯类交联构成的橡胶弹性体为核的链段散布于颗粒内层。特别适用于野外运用的PVC塑料制品的冲击改性,在PVC塑料门窗型材运用ACR作为冲击改性剂与其它改性剂比较具有加工功用好,外表光洁,耐老化好,焊角强度高的特色,但价格比CPE,高1/3左右。国外常用的商标如K-355,一般用量6—10份。现在国内出产ACR冲击改性剂的厂家较少,运用厂家也较少。

  (3)MBS是甲基丙烯酸甲酯、丁二烯及苯乙烯三种单体的共聚物。MBS的溶度参数为94-9.5之间,与PVC的溶度参数挨近,因而同PVC时相容性较好,它的最大特色是:参加PVC后能够制成通明的产品。一般在PVC中加人4-6份,可将PVC的冲击强度进步6—15倍,但MBS的参加量大于30份时,PVC冲击强度反而下降。MBS自身具有杰出的冲击功用,通明性好,透光率可达90%以上,且在改进冲击性一起,对树脂的其他功用,如拉伸强度、开裂伸长率等影响很小。

  琦鸿BS-156是选用先进的组成树脂技能精心研制成的MBS产品,它是由甲基丙烯酸甲酯、丁二烯及苯乙烯三元共聚而成,是改进聚氯乙烯制品耐冲击强度和加工功用的综合性树脂。在聚氯乙烯配方中增加BS-156,制品的冲击强度能得到显着的改进,并且对聚氯乙烯固有的特性无不良影响。它广泛用于聚氯乙烯薄膜、通明片材、管材、管件、瓶粒料等产品。

  (4)ABS为苯乙烯(40%-50%)、丁二烯(25%—30%)、丙烯腈(25%-30%)三元共聚物,首要用做工程塑料,也用做PVC冲击改性,对低温冲击改性效果也很好。ABS参加量到达50份时,PVC的冲击强度可与纯ABS适当。ABS的参加量一般为5—20份,ABS的耐候性差,不适于长时间野外运用制品,一般不用做塑料门窗型材出产的冲击改性剂运用。

  (5)EVA是乙烯和醋酸乙烯酸的共聚物,醋酸乙烯酯的引进改变了聚乙烯的结晶性,醋酸乙烯酯含量很多差,并且EVA与PVC折光率不同,难以得到通明制品,因而,常将EVA与其它抗冲击树脂并用。EVA增加量为10份以下。上述几种冲击改性剂改性PVC功用比较见表5所示。

  (NBR)及丁苯橡胶、天然橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶、聚异丁烯、丁二烯橡胶等,其间EPR、EPDM、NBR三种最常用,其是改进低温耐冲击性优胜,但都不耐老化,塑料门窗型材一般不运用这类冲击改性剂。

  PVC制品大都暴露在阳光和其它各种光线下,依据制品运用环境增加必定量的光安稳剂可防止和推迟其分化和老化,延制品运用寿命。

  (1)光屏蔽剂。如钛白和碳黑,能够阻挠紫外线进入型材的内部,以阻挠聚合物的光降解进行。如参加2%的碳黑的LDPE片材其耐老化程度比不加碳黑的LDPE片材进步20倍。钛白对型材的耐老化程度有较大的进步,钛白应运用金红石型的,在PVC塑料门窗型材中的运用量在3-6份。

  (2)紫外线吸收剂。能够激烈吸收280-400nm的紫外线,转换成可见光或热量。常用的有UV—531、UV-327、UV-326、UV-p等产品,用量一般为0.1-0.5%。但价格较高。

  (3)淬灭剂。首要是消除受激起的聚合物分子的能量,使之回到基态。详细种类为镍、钴络合物,种类有光安稳剂2002、光安稳剂1084等。一般与其它光安稳剂合作运用,用量0.1-0.5%。

  (4)自在基捕捉剂。是一种高效的光安稳剂,它捕捉光降解分化出的自在基,停止降解反响的进行。一般运用在LDPE农膜中。种类首要有:光安稳剂GW-540、GW—544、CW-310、BW—10LD、光安稳剂744、光安稳剂622、光安稳剂944等,用量0.02-0.5%。

  运用填料的首要意图是占有空间以下降成本,当然,一些填料也赋予资料一些特别的功用,如阻燃、导电、导热、刚性等。

  (1)碳酸盐类首要为重质碳酸钙、轻质碳酸钙和活性碳酸钙。一般在PVC塑料型材运用的是活性轻质碳酸钙;

  (2)炭黑如天然气槽黑、混气槽黑、高耐磨炉黑、热裂法炭黑、乙炔炭黑等。首要效果橡胶的补强,有些种类亦作填充剂,如用于导电和防静电高分子资料制品中。

  (3)硫酸盐类有硫酸钡、硫酸钙、锌钡白(立德粉)等,首要作填充剂,也有上色效果,硫酸钡可削减X光透过度。

  (4)金属氧化物如氧化铝、氧化铁、氧化锰、氧化锌、氧化锑、氧化镁、氧化铁、磁粉等,作填充剂和上色剂。

  (5)金属粉如铝、青铜、锌、铜、铅等粉末,作装修用和改进导热性。在塑料型材出产中有时用铜粉、铝粉出产仿铝窗的型材。

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