pvc塑料软管的生产技术和配方谁知道PVC塑料制品中聚酯增塑剂的配方应用:聚酯增塑剂是极性高分子聚合物,与PVC有很好的相容性,加入PVC配方内,都能使PVC塑化时间有不同程度的提前,作为一种配方原料与助剂,常和DOP、环氧大豆油复配并用,由于聚酯增塑剂具有较强极性,与DOP在配方中亲和性还和其他的液体增塑剂产品的特性有关,当聚酯增塑剂用于PVC制品中能起到了吸引和固定其他增塑剂不向PVC制品的表面迁移的作用,故聚酯增塑剂有永久增塑剂之称,聚酯增塑剂可用于各类PVC制品中,特别是PVC高档产品中的不可缺少的一种加工助剂。
聚酯增塑剂可用于PVC制品特别是作为PVC高档制品助剂,广泛应用于耐油电缆、煤气管、防水卷材、人造革、鞋料、耐高温线材包覆层、水箱密封条、各种设备(包括冷冻设备、机动车辆)的垫片、嵌条;室内高级装饰品;电气胶带;耐油耐汽油的特殊制品等。
在接触食品方面包括包装薄膜、饮料软管、乳制品机械及瓶盖垫片等。
聚酯增塑剂用于橡胶制品,能赋予橡胶以硫化耐热性、耐油性、抗溶胀性和耐迁移性,能改善胶料加工工艺性能,如降低胶料的粘度,提高硫化的回弹性和伸长率,对胶料的拉伸强度和撕裂强度下降较小,常用于苯乙烯—丁二烯橡胶和丁腈橡胶制品中。
在EVA—VC接枝共聚树脂中,聚酯增塑剂可作为硬质改性剂使用,用于PVC门、窗等异型材配方中,加量6~10份聚酯增塑剂作为助剂后,其制品的耐候性、冲击性优良;聚酯增塑剂在软PVC制品中,加量能达到20%~70%。
用聚酯增塑剂生产出特种丁腈橡胶粉末,可用于PVC、ABS树脂、酚醛树脂等的改性剂,能增加材料韧性和改善冷冲击性。
聚酯增塑剂生产的丁腈粉末是制造耐油制品较理想的原材料,将聚酯增塑剂用于PVC改性剂,将生产的PVC改性剂用于硬质PVC配方内,能改善PVC树脂的脆性,起到极好的增韧效果。
聚酯增塑剂用于PVC材料,具有优良的加工性能与耐擦伤性,特别适用于耐油、水的各种塑料制品。
聚酯型增塑剂在PVC使用过程中,必须使PVC树脂与液体增塑剂(DOP)完全吸收后再加入高分子聚酯增塑剂,具体操作方法是在混炼机内的PVC完全吸收增塑剂呈干粉状时,再加入聚酯增塑剂。
如果将PVC树脂、DOP、聚酯增塑剂同时加入,则聚酯增塑剂在PV C之前会首先吸收DOP等到其他增塑剂,这样会导致PVC塑化不完全,产品的加工性能和PVC制品的特性都会下降。
在配方中加入DOP的作用是与聚酯起到增塑的协同作用,提高PVC制品的性能,聚酯增塑剂能对产品的质量的改观起到不可替代的作用。
在配方中加入量在15份以上,聚酯增塑剂就能使制品的特性有较大的提高。
硬质(制品)PVC透明粒子(粒料)依制品性能的不同其配方也不同。
详见如下:PVC配方设计知识纯的聚氯乙烯(PVC)树脂属于一类强极性聚合物,其分子间作用力较大,从而导致了PV C软化温度和熔融温度较高,一般需要160~210℃才能加工。
另外PVC分子内含有的取代氯基容易导致PVC树脂脱氯化氢反应,从而引起PVC的降解反应,所以PVC对热极不稳定,温度升高会大大促进PVC脱HCL反应,纯PVC在120℃时就开始脱HCL反应,从而导致了PVC降解。
鉴于上述两个方面的缺陷,PVC在加工中需要加入助剂,以便能够制得各种满足人们需要的软、硬、透明、电绝缘良好、发泡等制品。
在选择助剂的品种和用量时,必须全面考虑各方面的因素,如物理—化学性能、流动性能、成型性能,最终确立理想的配方。
另外,根据不同的用途和加工途径,我们也需要对树脂的型号做出选择。
不同型号的PVC树脂和各种助剂的配搭组合方式,就是我们常说的PVC配方设计了。
那具体怎样进行具体的配方设计呢?下面将通过对各原辅料的选择加以阐述的方式加以说明,希望能对大家有所裨益。
一、树脂的选择工业上常用粘度或K值表示平均分子量(或平均聚合度)。
树脂的分子量和制品的物理机械性能有关。
分子量越高,制品的拉伸强度、冲击强度、弹性模量越高,但树脂熔体的流动性与可塑性下降。
同时,合成工艺不同,导致了树脂的形态也有差异,我们常见的是悬浮法生产的疏松型树脂,俗称SG树脂,其组织疏松,表面形状不规则,断面输送多孔呈网状。
因此,SG型树脂吸收增塑剂快,塑化速度快。
悬浮法树脂的主要用途见下表。
乳液法树脂宜作PVC糊,生产人造革。
悬浮法PVC树脂型号及主要用途型号级别主要用途SG1 一级A 高级电绝缘材料SG2 一级A 电绝缘材料、薄膜一级B、二级一般软制品SG3 一级A 电绝缘材料、农用薄膜、人造革表面膜一级B、二级全塑凉鞋SG4 一级A 工业和民用薄膜一级B、二级软管、人造革、高强度管材SG5 一级A 透明制品一级B、二级硬管、硬片、单丝、导管、型材SG6 一级A 唱片、透明片一级B、二级硬板、焊条、纤维SGG7 一级A 瓶子、透明片一级B、二级硬质注塑管件、过氯乙烯树脂二、增塑剂体系增塑剂的加入,可以降低PVC分子链间的作用力,使PVC塑料的玻璃化温度、流动温度与所含微晶的熔点均降低,增塑剂可提高树脂的可塑性,使制品柔软、耐低温性能好。
增塑剂在10份以下时对机械强度的影响不明显,当加5份左右的增塑剂时,机械强度反而最高,是所谓反增塑现象。
一般认为,反增塑现象是加入少量增塑剂后,大分子链活动能力增大,使分子有序化产生微晶的效应。
加少量的增塑剂的硬制品,其冲击强度反而比没有加时小,但加大到一定剂量后,其冲击强度就随用量的增大而增大,满足普适规律了。
此外,增加增塑剂,制品的耐热性和耐腐蚀性均有下降,每增加一份增塑剂,马丁耐热下降2 ~3。
因此,一般硬制品不加增塑剂或少加增塑剂。
有时为了提高加工流动性才加入几份增塑剂。
而软制品则需要加入大量的增塑剂,增塑剂量越大,制品就越柔软。
增塑剂的种类有邻苯二甲酸酯类、直链酯类、环氧类、磷酸酯类等,就其综合性能看,D OP是一个较好的品种,可用于各种PVC制品配方中,直链酯类如DOS属耐寒增塑剂,长用于农膜中,它与PVC相容性不好,一般以不超过8份为宜,环氧类增塑剂除耐寒性好以外,还具有耐热、耐光性,尤其与金属皂类稳定剂并用时有协同效应,环氧增塑剂一般用量为3~5份。
电线、电缆制品需具有阻燃性,且应选用电性能相对优良的增塑剂。
PVC本身具有阻燃性,但经增塑后的软制品大多易燃,为使软PVC制品具有阻燃性,应加入阻燃增塑剂如磷酸酯及氯化石蜡,这两类增塑剂的电性能也较其他增塑剂优良,但随增塑剂用量增加,电性能总体呈下降趋势。
对用于无毒用途的PVC制品,应采用无毒增塑剂如环氧大豆油等。
至于增塑剂总量,应根据对制品的柔软程度要求及用途、工艺及使用环境不同而不同。
一般压延工艺生产PVC薄膜,增塑剂总用量在50份左右。
吹塑薄膜略低些,一般在45~5 0份。
三、稳定剂体系PVC在高温下加工,极易放出HCL,形成不稳定的聚烯结构。
同时,HCL具有自催化作用,会使PVC进一步降解。
另外,如果有氧存在或有铁、铝、锌、锡、铜和镉等离子存在,都会对PVC降解起催化作用,加速其老化。
因此塑料将出现各种不良现象,如变色、变形、龟裂、机械强度下降、电绝缘性能下降、发脆等。
为了解决这些问题,配方中必须加入稳定剂,尤其热稳定剂更是必不可少。
PVC用的稳定剂包括热稳定剂、抗氧剂、紫外线吸收剂和螯合剂。
配方设计时根据制品使用要求和加工工艺要求选用不同品种,不同数量的稳定剂。
(一)热稳定剂热稳定剂必须能够捕捉PVC树脂放出的具有自催化作用的HCL,或是能够与PVC树脂产生的不稳定聚烯结构起加成反映,以阻止或减轻PVC树脂的分解。
一般在配方中选用的热稳定剂的特点、功能与制品的要求来考虑。
例如:铅盐稳定剂主要用在硬制品中。
铅盐类稳定剂具有热稳定剂好、电性能优异,价廉等特点。
但是其毒性较大,易污染制品,只能生产不透明制品。
近年来复合稳定剂大量出现,单组分的稳定剂已有被取代的危险。
复合稳定剂的特点是专用性强,污染小,加工企业配料简便等优点。
但由于无统一的标准,所以各家的复合稳定剂差异很大。
钡镉类稳定剂是性能较好的一类热稳定剂。
在PVC农膜中使用较广。
通常是钡镉锌和有机亚磷酸酯及抗氧剂并用。
钙锌类稳定剂可作为无毒稳定剂,用在食品包装与医疗器械、药品包装,但其稳定性相对教低,钙类稳定剂用量大时透明度差,易喷霜。
钙锌类稳定剂一般多用多元醇和抗氧剂来提高其性能,最近已经国内已经有用于硬质管材的钙锌复合稳定剂出现。
深圳市森德利塑料助剂有限公司成功开发出CZX系列无毒钙锌稳定剂,能够满足硬质管材及管件的生产,并在联塑等管材生产厂家批量使用。
有机锡类热稳定剂性能较好,是用于PVC硬制品与透明制品的较好品种,尤其辛基锡几乎成为无毒包装制品不可缺少的稳定剂,但其价格较贵。
环氧类稳定剂通常作为辅助稳定剂。
这类稳定剂与钡镉钙锌类稳定剂并用时能提高光与热的稳定性,其缺点是易渗出。
作辅助稳定剂的还有多元醇,有机亚磷酸酯类能。
近年来还出现了稀土类稳定剂和水滑石系稳定剂,稀土类稳定剂主要特点是加工性能优良,而水滑石则是无毒稳定剂。
(二)抗氧剂PVC制品在加工使用过程中,因受热、紫外线的作用发生氧化,其氧化降解与产生游离基有关。
主抗氧剂是链断裂终止剂或称游离基消除剂。
其主要作用是与游离基结合,形成稳定的化合物,使连锁反应终止,PVC用主抗氧剂一般是双酚A。
还有辅助抗氧剂或过氧化氢分解剂,PVC辅助抗氧剂为亚磷酸三苯酯与亚磷酸苯二异辛酯。
主辅抗氧剂并用可发挥协同作用。
(三)紫外线吸收剂在户外使用的PVC制品,因受到它敏感波长范围的紫外线照射,PVC分子成激发态,或其化学键被破坏,引起游离基链式反应,促使PVC降解与老化。
为了提高抗紫外线的能力,常加入紫外线吸收剂。
PVC常用的紫外线吸收剂有三嗪-5、UV-9、UV-326、TBS、BAD、OBS。
三嗪-5效果最好,但因呈黄色使薄膜略带黄色,加入少量酞菁蓝可以改善。
在PVC 农膜中常用UV-9,一般用量0.2~0.5份。
属水杨酸类的TBS、BAD与OBS作用温和,与抗氧剂配合使用,会得到很好的耐老化效果。
对于非透明制品,一般通过添加遮光的金红石型钛白粉来改善耐候性,这时如果再添加紫外线吸收剂,则需要很大用量,不十分合算。
(四)螯合剂在PVC塑料稳定体系中,常加入的亚磷酸酯类不仅是辅助抗氧剂,而且也起螯合剂的作用。
它能与促使PVC脱HCL的有害金属离子生成金属络和物。
常用的亚磷酸酯类有亚磷酸三苯酯、亚磷酸苯二异辛酯与亚磷酸二苯辛酯。
在PVC农膜中,一般用量为0.5~1份,单独用时初期易着色,热稳定性也不好,一般与金属皂类并用四、润滑剂润滑剂的作用在于减少聚合物和设备之间的摩擦力,以及聚合物分子链之间的内摩擦。
前者称为外润滑作用,后者称为内润滑作用。
具有外润滑作用的如硅油、石蜡等,具有内润滑作用的如单甘酯,硬脂醇及酯类等。