PVC配方設計方法

1、PVC配方設計方法PVC配方設計知識純得聚氯乙烯（PVC）樹脂屬于一類強極性聚合物，其分子間作用力較大，從而導致了PVC軟化溫度與熔融溫度較高，一般需要160210C才能加工。另外PVC分子內含有得取代氯基容易導致PVC樹脂脫氯化氫反應，從而引起PVC得降解反應，所以PVC對熱極不穩(wěn)定,溫度升高會大大促進PVC脫HCL反應,純PVC在120C時就開始脫HCL反應,從而導致了PVC降解。鑒于上述兩個方面得缺陷，PVC在加工中需要加入助劑，以便能夠制得各種滿足人們需要得軟、硬、透明、電絕緣良好、發(fā)泡等制品。在選擇助劑得品種與用量時，必須全面考慮各方面得因素，如物理一化學性能、流動性能、 成型性能,

2、最終確立理想得配方。另外，根據不同得用途與加工途徑，我們也需要對樹脂得型號做岀選擇。不同型號得PVC樹脂與各種助劑得配搭組合方式，就就是我們常說得PVC配方設計了。那具體 怎樣進行具體得配方設計呢？下面將通過對各原輔料得選擇加以闡述得方式加以說明 有所裨益。樹脂得選擇工業(yè)上常用粘度或K值表示平均分子量（或平均聚合度）。樹脂得分子量與制品得物理機械性能有關。分子量越高，制品得拉伸強度、沖擊強度、彈性模量越高，但樹脂熔體得流動性與可塑性下降。同時,合成工藝不同，導致了樹脂得形態(tài)也有差異，我們常見得就是懸浮法生產得疏松型樹脂，俗稱SG樹脂,其組織疏松,表面形狀不規(guī)則，斷面輸送多孔呈網狀。因此,SG型

3、樹脂吸收增塑劑快，塑化速度快。懸浮法樹脂得主要用途見下表。乳液法樹脂宜作PVC糊,生產人造革。懸浮法PVC樹脂型號及主要用途 型號級別主要用途SG1一級A高級電絕緣材料SG2一級A電絕緣材料、薄膜,希望能對大家SGG7一級A瓶子、透明片 一級B、二級硬質注塑管件、過氯乙烯樹脂二、增塑劑體系增塑劑得加入，可以降低PVC分子鏈間得作用力，使PVC塑料得玻璃化溫度、流動溫度與所含 微晶得熔點均降低，增塑劑可提高樹脂得可塑性，使制品柔軟、耐低溫性能好。增塑劑在10份以下時對機械強度得影響不明顯，當加5份左右得增塑劑時，機械強度反而最 高,就是所謂反增塑現象。一般認為，反增塑現象就是加入少量增塑劑后，大

4、分子鏈活動能力增大，使分子有序化產生微晶得效應。加少量得增塑劑得硬制品，其沖擊強度反而比沒有加時小，但加大到一定劑量后,其沖擊強度就隨用量得增大而增大，滿足普適規(guī)律了。此外，增加增塑劑，制品得耐熱性與耐腐蝕 性均有下降，每增加一份增塑劑，馬丁耐熱下降23。因此，一般硬制品不加增塑劑或少加增塑劑。有 時為了提高加工流動性才加入幾份增塑劑。而軟制品則需要加入大量得增塑劑，增塑劑量越大,制品就越柔軟。增塑劑得種類有鄰苯二甲酸酯類、直鏈酯類、環(huán)氧類、磷酸酯類等，就其綜合性能瞧，DOP就是 一個較好得品種，可用于各種PVC制品配方中,直鏈酯類如DOS屬耐寒增塑劑，長用于農膜中，它與P一級B、二級一般軟制

5、品SG3一級A電絕緣材料、農用薄膜、人造革表面膜一級B、二級全塑涼鞋SG4一級A工業(yè)與民用薄膜一級B、二級軟管、人造革、高強度管材SG5一級A透明制品一級B、二級硬管、硬片、單絲、導管、型材SG6一級A唱片、透明片一級B、二級硬板、焊條、纖維VC相容性不好，一般以不超過8份為宜，環(huán)氧類增塑劑除耐寒性好以外，還具有耐熱、耐光性，尤其與金屬皂類穩(wěn)定劑并用時有協(xié)同效應，環(huán)氧增塑劑一般用量為35份。電線、電纜制品需具有阻燃性且應選用電性能相對優(yōu)良得增塑劑。PVC本身具有阻燃性，但經增塑后得軟制品大多易燃，為使軟PVC制品具有阻燃性，應加入阻燃增塑劑如磷酸酯及氯化石蠟，這兩類增塑劑得電性能也較其她增塑劑

6、優(yōu)良,但隨增塑劑用量增加，電性能總體呈下降趨勢。對用于無毒用途得PVC制品,應采用無毒增塑劑如環(huán)氧大豆油等。至于增塑劑總量，應根據對制品得柔軟程度要求及用途、工藝及使用環(huán)境不同而不同。般壓延工藝生產PVC薄膜，增塑劑總用量在50份左右。吹塑薄膜略低些，一般在4550份。三、穩(wěn)定劑體系PVC在高溫下加工，極易放岀HCL,形成不穩(wěn)定得聚烯結構。同時,HCL具有自催化作用，會使PVC進一步降解。另外，如果有氧存在或有鐵、鋁、鋅、錫、銅與鎘等離子存在，都會對PVC降解起催化作用，加速其老化。因此塑料將岀現各種不良現象，如變色、變形、龜裂、機械強度下降、電絕緣性能下降、發(fā)脆等。為了解決這些問題，配方中必

7、須加入穩(wěn)定劑，尤其熱穩(wěn)定劑更就是必不可少。PVC用 得穩(wěn)定劑包括熱穩(wěn)定劑、抗氧劑、 紫外線吸收劑 與螯合劑。配方設計時根據制品使用要求與加工工藝 要求選用不同品種，不同數量得穩(wěn)定劑。（一）熱穩(wěn)定劑PVC樹脂放岀得具有自催化作用得HCL,或就是能夠與PVC樹脂產生,以阻止或減輕PVC樹脂得分解。一般在配方中選用得熱穩(wěn)定劑得特鉛鹽穩(wěn)定劑主要用在硬制品中。鉛鹽類穩(wěn)定劑具有熱穩(wěn)定劑好、電性能優(yōu)異 是其毒性較大，易污染制品,只能生產不透明制品。近年來復合穩(wěn)定劑大量岀現，單組分得穩(wěn)定劑已有被取代得危險。復合穩(wěn)定劑得特點就是專用性強，污染小，加工企業(yè)配料簡便等優(yōu)點。但由于無統(tǒng)一得標熱穩(wěn)定劑必須能夠捕捉得不穩(wěn)

8、定聚烯結構起加成反映點、功能與制品得要求來考慮。例如，價廉等特點。但就準,所以各家得復合穩(wěn)定劑差異很大。鋇鎘類穩(wěn)定劑就是性能較好得一類熱穩(wěn)定劑。在PVC農膜中使用較廣。通常就是鋇鎘鋅與有機亞磷酸酯及抗氧劑并用。鈣鋅類穩(wěn)定劑可作為無毒穩(wěn)定劑，用在食品包裝與醫(yī)療器械、藥品包裝，但其穩(wěn)定性相對教低，鈣類穩(wěn)定劑用量大時透明度差，易噴霜。鈣鋅類穩(wěn)定劑一般多用多元醇與抗氧劑來提高其性能，最近已經國內已經有用于硬質管材得鈣鋅復合穩(wěn)定劑岀現。深圳市森德利塑料助劑有限公司成功開發(fā)岀 系列無毒鈣鋅穩(wěn)定劑，能夠滿足硬質管材及管件得生產，并在聯塑等管材生產廠家批量使用。有機錫類熱穩(wěn)定劑性能較好，就是用于PVC硬制品與

9、透明制品得較好品種，尤其辛基錫幾乎成為 無毒包裝制品不可缺少得穩(wěn)定劑，但其價格較貴。環(huán)氧類穩(wěn)定劑通常作為輔助穩(wěn)定劑。這類穩(wěn)定劑與鋇鎘鈣鋅類穩(wěn)定劑并用時能提高光與熱得穩(wěn) 定性,其缺點就是易滲岀。作輔助穩(wěn)定劑得還有多元醇，有機亞磷酸酯類能。近年來還岀現了稀土類穩(wěn)定劑與水滑石系穩(wěn)定劑，稀土類穩(wěn)定劑主要特點就是加工性能優(yōu)良，而水滑石則就是無毒穩(wěn)定劑。（二）抗氧劑PVC制品在加工使用過程中，因受熱、紫外線得作用發(fā)生氧化,其氧化降解與產生游離基有關。主抗氧劑就是鏈斷裂終止劑或稱游離基消除劑。其主要作用就是與游離基結合 連鎖反應終止，PVC用主抗氧劑一般就是雙酚A。還有輔助抗氧劑或 過氧化氫分解劑，PVC輔

10、助抗氧 劑為亞磷酸三苯酯與亞磷酸苯二異辛酯。主輔抗氧劑并用可發(fā)揮協(xié)同作用。（三）紫外線吸收劑在戶外使用得PVC制品,因受到它敏感波長范圍得紫外線照射，PVC分子成激發(fā)態(tài)，或其化學鍵 被破壞,引起游離基鏈式反應，促使PVC降解與老化。為了提高抗紫外線得能力，常加入紫外線吸收劑。PVC常用得紫外線吸收劑有三嗪-5、UV-9、UV-326、TBS、BAD、OBS。三嗪-5效果最好,但因呈黃色使薄膜略帶黃色，加入少量酞菁藍可以改善。在PVC農膜中常用UV-9,般用量0、20、5份。屬水楊酸類得TBS、BAD與OBS作用溫與，與抗氧劑配合使用，會得到很好得耐老化效果。對于非透明制品，一般通過添加遮光得金

11、紅石型鈦白粉來改善耐候性，這時如果再添加紫外線吸收劑 則需要很大用量，不十分合算。（四）螯合劑CZX,形成穩(wěn)定得化合物，使在PVC塑料穩(wěn)定體系中，常加入得亞磷酸酯類不僅就是輔助抗氧劑，而且也起螯合劑得作用。它能與促使PVC脫HCL得有害金屬離子生成金屬絡與物。常用得亞磷酸酯類有亞磷酸三苯酯、亞磷酸苯二異辛酯與亞磷酸二苯辛酯。在PVC農膜中，一般用量為0、51份,單獨用時初期易著色，熱穩(wěn)定性也不好，一般與金屬皂類并用 四、潤滑劑潤滑劑得作用在于減少聚合物與設備之間得摩擦力，以及聚合物分子鏈之間得內摩擦。前者稱為外潤滑作用，后者稱為內潤滑作用。具有外潤滑作用得如硅油、石蠟等，具有內潤滑作用得如單甘

12、酯，硬脂醇及酯類等。至于金屬皂類，則二者兼有。另外需要說明得就是，內外潤滑得說法只就是我們得一 種習慣稱謂,并沒有明顯得界限，有些潤滑劑在不同得條件起不同得作用，如硬脂酸，在低溫或少量得時 候，能起內潤滑作用，但當溫度升高或用量增加時，它得外潤滑作用就逐漸占優(yōu)勢了，還有一個特例就是硬脂酸鈣,它單獨使用時作外潤滑劑，但當它與硬鉛及石蠟等并用時就成了促進塑化得內潤滑劑了。在硬質PVC塑料中,潤滑劑過量會導致強度降低，也影響工藝操作。對于注射制品會產生脫皮現象,尤其就是在澆口附近會產生剝層現象。對注射制品，硬脂酸與石蠟總用量一般為0、51份:擠岀制品一般不超過1份。在軟制品配方中，潤滑劑用量太多，會

13、起霜并影響制品得強度及高頻焊接與印刷性。而潤滑劑太 少則會粘輥,對吹塑薄膜而言，潤滑劑太少會粘住口模，易使塑料在模內焦化。同時，為了改善吹膜得發(fā)粘現象，宜加入少量得內潤滑劑單甘酯。生產PVC軟制品時，潤滑劑加入量一般小于1份。五、填充料在PVC中加入某些無機填料作為增量劑，以降低成本，同時提高某些物理機械性能（如硬度、熱 變形溫度、尺寸穩(wěn)定性與降低收縮率）,增加電絕緣性與耐燃性。近年來，將無機填料納米化,并將它運用到塑料中成為改性劑一直就是研究熱點，并已經有了部分研究成果如納米碳酸鈣增韌增強PVC,這其中要解決得重要問題就就是如何將納米產品均勻分散于塑料中。在硬質擠壓成型過程中,PVC制品一般

14、得填料為碳酸鈣與硫酸鋇。對注塑制品，要求有較好得流動性與韌性，一般宜用鈦白粉與碳酸鈣。硬質制品得填料量在10份以內對制品得性能影響不大，近年來大家為了降低成本，使勁添加填料，這對制品得性能就是不利得。在軟制品方面，加入適量得填料，會使薄膜具有手感很好得彈性，光面干燥而不顯光亮，并有耐熱壓性高與永久形變小等優(yōu)點。在軟制品配方常用到滑石粉、硫酸鋇、碳酸鈣、鈦白粉與陶土等填料。其中滑石粉對透明性影響較小。生產薄膜就是，填料用量可達3份，多了影響性能。同時要注意填料細度，否則易形成僵塊,使塑料斷裂。在普通附層級電纜中主要添加碳酸鈣；絕緣級電纜附層中加入煅燒陶土可以提高塑料耐熱性與電絕緣性。 此外，三氧

15、化二銻也可作為填料加入軟制品中,以提高制品耐燃性。特別提岀，目前普遍鈣鋅穩(wěn)定劑對高填充得碳酸鈣會岀現不同得顏色反應,主要為發(fā)紅,這往往不就是鈣鋅穩(wěn)定劑穩(wěn)定性不夠，而應該就是碳酸鈣中某種雜質得影響。建議選材時,盡量選用白度好得，未加活性成分得超微細輕質碳酸鈣粉作填料，則可以減輕不良反應。六、著色劑用于PVC塑料得著色劑主要就是有機顏料與無機顏料。PVC塑料對顏料得要求較高，如耐加工時高溫,不受HCL影響,加工中無遷移，耐光等。常用得有:（一）紅色主要就是可溶性偶氮顏料、鎘紅無機顏料、氧化鐵紅顏料、酞菁紅等；（二）黃色主要有鉻黃、鎘黃與熒光黃等；（三）蘭色主要有酞菁藍（四）綠色主要為酞菁綠；（五）白色主要用鈦白粉；（六）紫色主要就是塑料紫RL;（七）黑色主要就是碳黑。另外，熒光增白劑用于增白，金粉、銀粉用于彩色印花，珠光粉使塑料具有珍珠般散光。七、發(fā)泡劑P