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【科普贴】PVC塑料加工技术培训资料(二)

                       
发布时间:2018-08-15 16:05:03 星期三

PVC树脂的加工原理及配料的组成

物料的组成及其作用

主要有PVC树脂、热稳定剂、增塑剂、润滑剂、改性剂、填料、着色剂、及其他加工助剂,在有特殊要求时还需要加入一些特殊的助剂,每一种组分在配方中都有其一定的作用并最终影响制品的性能。

PVC树脂是配方中的主体成分,其分子量的高低及分子量的分布对其性能的影响:

1.分子量大小的影响:

1.1随分子量的增加,分子链间的引力和缠结程度增加,玻璃化温度增加,制品的力学性能随之提高;

1.2随分子量的增加,熔体粘度增加,流动性变差,加工困难程度增加

2.分子量分布的影响:

2.1分子分布太宽,则说明存在一定数量的分子其分子量偏低和偏高,前则导致制品的力学性能降低,后则容易导致加工困难,而且容易导致制品外观不佳;

2.2是产生鱼眼的重要原因:其一,PVC树脂中存在部分超高分子量的分子,不容易吸收增塑剂,在正常加工条件下只能与增塑剂膨润而不能与配方中其他组分相容;其二,PVC树脂中存在部分分子量偏高并具有线性结构或物理内部结构过于紧密的分子,同样难以塑化。

稳定剂:是配方中不可缺少的组成部分,PVC树脂在加热或受热过程中由于材料的特性,会逐渐分解,而变色,从淡黄、黄色、黄橙色、红橙色、棕色、棕褐色直到黑色,因此必需在配方中加入足够的稳定剂方可以正常生产。常用的稳定剂有碱式铅盐稳定剂、金属皂类稳定剂、有机锡稳定剂、复合稳定剂等四大类及其他一些环氧化合物等等。由于稳定剂的多样性,在选用稳定剂时必需考虑以下几点:优良的热稳定性能、良好的配混工艺性能、对产品性能的影响。

1.碱式铅盐稳定剂:是目前使用量最大的稳定剂品种,具有优良的综合性能如热稳定性能、电性能、还有就是加工性能和低廉的价格优势,但是铅盐有毒性,且制品不透明,目前已有相当一部分产品已经禁止使用。

2.金属皂类稳定剂:通常具有良好的光稳定性能、耐气候性和优良的润滑性能,但是通常需要两种金属皂或与碱式铅盐稳定剂配合使用而获得良好的稳定效果。

3.有机锡稳定剂:主要有脂肪酸有机锡,马来酸有机锡和硫醇有机锡,起共同的特点是稳定性能效力高,透明性好、用量少和耐硫化污染,三者中热稳定性数脂肪酸有机锡但差,但加工润滑性能最好。

4.复合稳定剂:目前的复合稳定剂主要有铅盐复合稳定剂、钙锌复合稳定剂、还有少量其他复合稳定剂。

5.辅助稳定剂:本身具有比较弱的稳定性,但是能够改进其他稳定体系的稳定效果的化合物,主要有亚磷酸脂类、环氧化合物等。

 

增塑剂:可以使PVC树脂产生在增塑可塑性、柔韧性、降低加工温度、降低热熔融温度、改进流动性,但是在增塑范围内降低模量、强度、硬度、玻璃化温度、脆化温度和提高冲击性能;在反增塑范围内则增加模量、强度、硬度和脆性。主要有金属皂类,饱和烃类,脂肪酸及其脂类。

润滑剂:能够改善PVC熔体的流动性能和防止熔混物粘附设备上的助剂。

1.润滑剂的主要作用:

1.1防止物料对加工设备的粘附,使熔体能够很好的转移或输送;

1.2调整物料的熔化特性、熔体粘度和流变特性;

1.3提供适当的润滑,使物料在加工过程中产生适宜的摩擦生热速度,获得平衡温度较低而质量较好的熔体,提供比较宽的加工条件;

1.4最终影响制品的性能:如透明性、耐化学性、耐气候性等。

2.按作用效果和机理可以分为内润滑剂和外润滑剂,内外润滑剂:

2.1内润滑剂:与PVC的相容性较好,主要指聚合物熔体内部的润滑,主要作用是降低聚合物熔体分子链之间的摩擦,并具有改进熔体流动性与均匀性的功能。

2.2外润滑剂:与PVC的相容性较小,主要牵涉相界的过程,主要作用是降低聚合物熔体和加工设备、模具之间的摩擦或减小聚合物粒子之间的摩擦力。

3.润滑剂的选择:

3.1能够很好地分散于PVC树脂中并且与其他助剂不互相干扰。

3.2不防碍PVC树脂的塑化。

3.3润滑效率高切能够持久。

3.4不严重降低制品的质量,最好能够提高制品的质量。

4.由于不同的加工工艺有不同润滑要求,PVC的挤出成型所需要的润滑剂的量与机器类型、螺杆结构、模具结构也有很大的关系,因此在具体选择是还需注意以下几点:

4.1在成型工艺中剪切速率越快则需要内润滑效果越好,需要润滑剂的量越多。

4.2在配方中未添加增塑剂时比添加增塑剂时需要更多的润滑剂,同时还需要考虑某些稳定剂固有的润滑性能。

4.3在有增塑剂的配方中由于增塑剂已经具备内润滑作用,因此只需要少量的内润滑剂。

4.4配方中内外润滑剂应力求平衡,否则引起加工困难。

4.5配方中填料比较多时应适当增加润滑剂的用量。

4.6产品截面结构简单且大的制品需要的润滑剂少,反之则多。

加工助剂:为了改善配混料的加工性能

抗冲改性剂

填料:主要是为了降低生产成本,但是在一定程度上也可以改善制品的某些性能如收缩率,耐热变形温度、增加制品的硬度等

其他组分

硬质PVC的加工应用

硬质PVC实壁管材

1.配方的基本原则:必须兼顾制品的性能和加工性能;

2.硬质PVC实壁管材生产中经常出现的问题:

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