非透明軟質(zhì)制品的共混與生產(chǎn)

1、第2章 ：非透明軟質(zhì)制品的改性與生產(chǎn)傅松平硬質(zhì)PVC和軟質(zhì)PVC二者在生產(chǎn)上有者本質(zhì)上的不同，首先是在PVC型號的選擇上，硬質(zhì)PVC我們所用的樹脂為5型，而軟質(zhì)PVC所用的K值和粘度都要比5 型樹脂大的多。軟質(zhì)產(chǎn)品的生產(chǎn)和硬質(zhì)產(chǎn)品的生產(chǎn)也有很大的區(qū)別，如：PVC軟質(zhì)板材、管材、吹塑薄膜的生產(chǎn)和壓廷薄膜的生產(chǎn)、PVC密封條、PVC高彈性等產(chǎn)品。在生產(chǎn)工藝上和硬質(zhì)產(chǎn)品都有者一定的差異。首先在原材料上的差異就非常的明顯。非透明產(chǎn)品的生產(chǎn)要比透明產(chǎn)品好生產(chǎn)。1、 原材料的選型普通PVC均聚物的粘數(shù)從57(低分子量)到157(高分子量)，或K值從48到77。分子量越低的樹脂，熔體粘度越低，塑料加工也容易

2、，但較高分子量的樹脂，塑料的物性會更好。高分子量的PVC，會給加工帶來困難。對于大多數(shù)未增塑PVC的擠出，采用“中等”分子量的樹脂(K值6567)。對于注塑、吹塑和壓延，一般采用低分子量樹脂(K值5560)。對于少數(shù)要求高流動的注塑，可采用分子量很低的樹脂(K值48)。對于增塑軟質(zhì)擠出產(chǎn)品，采用分子量較高的樹脂（K值6972）（注：K值為PVC分子的聚合度值）PVC樹脂的選擇，包括型號的選擇及生產(chǎn)廠家的選擇兩個方面。PVC軟質(zhì)管材是經(jīng)增塑的管材，因此從材料擠出流動性和制品拉伸強度均衡考慮，選用聚合度為12501500左右的PVC樹脂。目前我國聚氯乙烯生產(chǎn)廠家不少，規(guī)模大小不一，生產(chǎn)工藝不相同，

3、其粒狀結(jié)構(gòu)、粒徑分布等產(chǎn)品質(zhì)量都有差距。因此選擇質(zhì)量可靠、工藝先進的廠家生產(chǎn)的樹脂，并按國標進行逐項檢測，是保證生產(chǎn)合格管材的第一關。一般其粘數(shù)控制在126-119。2、 軟制品輔助材料的選型 生產(chǎn)加工軟質(zhì)制品時，所選用的材料和硬質(zhì)產(chǎn)品的材料有著根本上的區(qū)別，如PVC的選擇我們就不能選用5型樹脂，我們應選用分子量較高的樹脂，K值也較大的PVC樹脂。以保證軟質(zhì)制品的拉伸強度和斷裂伸長率。 對于穩(wěn)定劑、潤滑劑、增塑劑、改性劑都要經(jīng)過嚴格的選擇，特別是對哪些生產(chǎn)軟質(zhì)透明的產(chǎn)品，對所選用的原材料要嚴格把控，它最容易遇到的問題有析出嚴重、韌性不足、彈性不夠、透明度差、雜質(zhì)多、耐老化性差等。針對以上問題首

4、先要從原材料上進行控制，嚴把質(zhì)量關，優(yōu)化生產(chǎn)配方，加強生產(chǎn)工藝的完善。以上問題首先要從原材料的選型上入手。找出合適于自己生產(chǎn)工藝的原材料。1、 軟制品穩(wěn)定劑的選型 軟質(zhì)制品分為透明和非透明二種，對于非透明制品的生產(chǎn)和原材料的選型相對比透明產(chǎn)品要好選的多，生產(chǎn)配方也比高透明產(chǎn)品容易制定。 軟質(zhì)非透明制品的原材料，我們首先從穩(wěn)定劑入手，對于軟質(zhì)非透明制品所用的穩(wěn)定劑，可選用的穩(wěn)定劑比較多，如鉛系穩(wěn)定劑，鈣鋅穩(wěn)定劑或有機錫穩(wěn)定劑。 選用的穩(wěn)定劑必須滿足以下性能（1） 、盡可能的用環(huán)保性穩(wěn)定劑。（2） 、耐候性要好、前期穩(wěn)定性和后期穩(wěn)定性要好。（3） 、物理機械性能優(yōu)秀（4） 、好的塑化性能。塑化時間

5、要比硬質(zhì)PVC產(chǎn)品的短。 由于軟質(zhì)產(chǎn)品析出比較嚴重，用鉛系生產(chǎn)的軟質(zhì)在污染較重的地方，如汽車尾汽和大氣中的二氧化硫的作用使產(chǎn)品容易變黑，并產(chǎn)生黑色的鉛析出物。這樣就會造成連環(huán)性的污染。并且有發(fā)粘、變軟等現(xiàn)象，使產(chǎn)品無法正常使用。用“有機錫”生產(chǎn)的生產(chǎn)的軟制品同樣也會出這樣的問題，因為“有機錫”最怕酸雨，硫化物和鉛，用有機錫生產(chǎn)的軟制品當遇到這些東西時，就會發(fā)黑、變色，并析出。但在污染較重空氣中往往會含有硫化物和汽車尾汽排放出的有害物質(zhì)這樣就會造成用“有機錫”生產(chǎn)的產(chǎn)品變質(zhì)，產(chǎn)生硫化污染。2、鈣鋅穩(wěn)定劑在軟質(zhì)制品中的優(yōu)缺點 生產(chǎn)軟質(zhì)非透明PVC產(chǎn)品所選用的穩(wěn)定劑有鉛系穩(wěn)定劑、鈣鋅復合穩(wěn)定劑，有機

6、錫穩(wěn)定劑。但就生產(chǎn)性能相比較，鉛系穩(wěn)定劑、有機錫穩(wěn)定劑要比鈣鋅穩(wěn)定劑要好。但鉛系穩(wěn)定劑和有機錫穩(wěn)定劑同屬于重金屬。由于我們對鉛系穩(wěn)定劑和有機錫穩(wěn)定劑，在PVC 的長期使用掌握了它們的生產(chǎn)特性，所以在生產(chǎn)應用中對配方、生產(chǎn)工藝都十分的了解。應用起來也會得心應手。但鈣鋅穩(wěn)定劑和鉛系穩(wěn)定劑也和很多相同之處。（1） 、鈣鋅穩(wěn)定劑是真正無毒的穩(wěn)定劑。（2） 、鈣鋅穩(wěn)定劑在生產(chǎn)加工PVC過程中，其加工溫度要比鉛系穩(wěn)定劑和有機錫穩(wěn)定劑低1520，這對于軟質(zhì)產(chǎn)品的生產(chǎn)加工是非常有利的。（3） 、塑化時間短。序號原材料填加量說明1鉛系穩(wěn)定劑3.2穩(wěn)定性好，屬于重金屬類穩(wěn)定劑，2有機錫穩(wěn)定劑0.5穩(wěn)定性好，屬于重

7、金屬類穩(wěn)定劑，分散性不好，和鉛有污染。3鈣鋅穩(wěn)定劑3.5屬于環(huán)保型穩(wěn)定劑，4有機穩(wěn)定劑4屬新型穩(wěn)定劑，穩(wěn)定性和潤滑性好。3、有機錫穩(wěn)定劑在在軟質(zhì)制品中的優(yōu)缺點有機錫穩(wěn)定劑的熱穩(wěn)定性要比鉛系穩(wěn)定劑和鈣鋅穩(wěn)定劑要好，這是它的一大特點，目前還沒有任何其他類型的熱穩(wěn)定劑能超過它，因此它是硬質(zhì)PVC首選的穩(wěn)定劑。有機錫穩(wěn)定劑與PVC的相容性也是非常好的。但有機錫也屬于重金屬的范籌， 具有一定有毒性，只是它的毒性比鉛系穩(wěn)定劑略小一點。有機錫穩(wěn)定劑的特點。（1）、配方成本較高，由于有機錫穩(wěn)定劑價格昂貴，配料工藝要求嚴格，裝備投入較多，成本較固體鉛鹽穩(wěn)定劑和鈣鋅穩(wěn)定劑要高。（2）、加工過程有氣味，因有機錫穩(wěn)定

8、劑含硫而有不適氣味，特別是在生產(chǎn)軟質(zhì)制品過程中臭味較大。 所以在生產(chǎn)軟質(zhì)制品時所選用的穩(wěn)定劑最好是用鈣鋅穩(wěn)定劑。三、增塑劑的選擇 當增塑劑與樹脂一起熔融時，增塑劑的分子便會插入到聚合物分子鏈之間，增大了它們之間的距離，削弱了聚合物分子鏈間的引力，減弱PVC分子之間的范德華力，從而削弱了分子之間的引力，使分子鏈間的剛性減弱，使PVC樹脂產(chǎn)生了的柔性，也就達到了增塑的目的。從而使塑料的塑性增加。 當聚氯乙烯樹脂中加入增塑劑，加入的比例越大，塑料制品越柔軟：當加入量小于5時，塑料制品為硬質(zhì)；當加入量在1 525時，塑料制品為半硬質(zhì)；當加入量大于2 5時，塑料制品為軟質(zhì)；序號名稱增塑效率說明1DOP鄰

9、本二甲酸二辛酯102DNOP鄰本二甲酸二正辛酯093DBP鄰本二甲酸二丁酯094DHP鄰本二甲酸二庚酯0955DNP鄰本二甲酸二壬酯116DDP鄰本二甲酸二癸酯127DCHP鄰本二甲酸二環(huán)已酯138TOP磷酸三辛酯129DOA已二酸二辛酯0910DBS癸二酸二丁酯0811BBP鄰本二甲酸丁芐酯1012偏苯三酸三辛脂1213氧化石蠟·402014ESBO環(huán)氧大豆油13 增塑劑之所以起到增塑作用，其關鍵是使聚合物間的作用力減弱。另外，因為增塑劑一般為小分子物質(zhì)，在聚合物的高分子鏈間易于移動也相對于高分子鏈的運動起了潤滑作用。當增塑劑與樹脂一起熔融時，增塑劑的分子便會插入到聚合物分子鏈之間

10、，削弱了PVC分子鏈間的范德華力，使分子間的引力減弱，增大了分子間的距離，使PVC聚合物分子鏈的可活動性增加，降低了分子鏈間的纏結(jié)，使PVC的塑性增加。但增塑劑量的增加對產(chǎn)品的付作用也很大，增塑劑量的增加，制品的硬度越低，柔韌度越好，但析出就越嚴重，其產(chǎn)品的壽命就越短，污染就會越嚴重。特別是鄰苯類增塑劑對環(huán)境的影響最大。但現(xiàn)在用量最多的是鄰苯類增塑劑是目前最廣泛使用的增塑劑，它品種多、產(chǎn)量高，可供選擇的品種也很多 。常用的是鄰苯二甲酸二辛酯和鄰苯二甲酸二異辛酯兩種。鄰苯二甲酸二辛酯是重要的通用型增塑劑，主要用于聚氯乙烯樹脂的加工。 磷酸酯類磷酸酯與聚氯乙烯等樹脂有良好的相溶性，透明性也好，但有

11、毒性。它們既是增塑劑，又是阻燃劑。芳香族磷酸醋的低溫性能很差，而脂肪族磷酸酯的低溫性能較好，但熱穩(wěn)定性較差，耐久性不如芳香族磷酸酯。其主要品種有磷酸三甲苯酯和磷酸三苯酯。環(huán)氧酯類：環(huán)氧增塑劑是近年來應用很廣的助劑，它既能吸收聚氯乙烯樹脂在分解時放出的氯化氫，又能與聚氯乙烯樹脂相溶，所以它既是增塑劑又是穩(wěn)定劑。主要用作耐候性高的聚氯乙烯制品的副增塑刑。其于要品種有氧大豆油、環(huán)氧脂肪酸辛酯等。增塑劑的性能表序號產(chǎn)品名稱用 途 及 性 能1鄰苯類鄰苯二甲酸酯類是目前最廣泛使用的主增塑劑，它品種多、產(chǎn)量高，并具有色澤淺、低毒性、揮發(fā)性小、氣味少、耐低溫性一般等特點。目前鄰苯二甲酸酯類的消耗量最大。2磷

12、酸酯類磷酸酯與聚氯乙烯等樹脂有良好的相溶性，透明性也好，但有毒性。它們既是增塑劑，又是阻燃劑。芳香族磷酸醋的低溫性能很差，而脂肪族磷酸酯的低溫性能較好，但熱穩(wěn)定性較差，耐久性不如芳香族磷酸酯。其主要品種有磷酸三甲苯酯和磷酸三苯酯。3脂肪酸酯類脂肪酸酯類的低溫性能很好，但與聚氯乙烯的相溶性較差故只能用作耐寒的副增塑劑與鄰苯二甲酸酯類并用。最常用的品種是己二酸二辛酯和癸二酸二辛酯。4環(huán)氧酯類環(huán)氧增塑劑它既能吸收聚氯乙烯樹脂在分解時放出的氯化氫，又能與聚氯乙烯樹脂相溶，所以它既是增塑劑又是穩(wěn)定劑。主要用作耐候性高的聚氯乙烯制品的副增塑刑。主要品種有環(huán)氧大豆油、環(huán)氧脂肪酸辛酯等。5含氯增塑劑目前最廣泛

13、使用的含氯增塑劑是氯化石蠟。氯化石蠟價格低、電性能優(yōu)良、具有難燃性，但相溶性較差，熱穩(wěn)定性也差，僅用作副增塑劑。6多元醇酯類多元醇酯主要有雙季戊四醇酯和乙二醇酪。雙季戊四醇酯的揮發(fā)性低、耐抽出性良好、難于熱分解和氧化、絕緣性能又好，是優(yōu)良的耐熱增塑劉，適用于高溫電線絕緣配方中，但價格昂貴。而乙二醇酯耐寒性雖然很好，但色澤較深、揮發(fā)性較大?？傊?，供我們現(xiàn)在選擇的增塑劑種類很多，但我們在選擇時一定要注意以下幾點：1、 環(huán)保。因為我們作 的是軟質(zhì)制品，增塑劑的量加比較多，增塑劑容易在產(chǎn)品中析出，遷移，會對環(huán)境和人體造成傷害。2、 選增塑效率較高的增塑劑，選用增塑效率高的增塑劑可以減少加入量，降低生產(chǎn)

14、成本。3、 選用在產(chǎn)品中不容易析出、遷移、耐候性較長、不能有不良氣味的產(chǎn)品。4、 潤滑劑潤滑劑主要是指塑料中能降低熔體粘度或防止聚合物與加工設備金屬表面粘著而改進可加工性的物質(zhì)。大多數(shù)潤滑劑用于PVC加工，它對擠出、壓延和注塑等生產(chǎn)過程是非常重要的。將潤滑劑加入PVC中，在熔化前是降低樹脂粒子之間的摩擦，熔化后是降低樹脂分子之間的摩擦，以及降低熔體與加工設備之間的粘附。實際上這些功能是：減少摩擦生熱來推遲熔化以達到最佳點，降低熔化后的熔體粘度以促進流動，以及防止樹脂與金屬設備表面的粘著。從功能的角度，潤滑劑可分為內(nèi)潤滑和外潤滑，當然也有兼具內(nèi)、外潤滑兩種功能的。熔化前在樹脂粒子之間和熔化后在聚

15、合物熔體與金屬設備之間潤滑劑所起的作用可看成外潤滑作用；而熔化后在樹脂分子之間潤滑劑的效應，則認為是內(nèi)潤滑作用。對于軟質(zhì)制品的生產(chǎn)加工，潤滑劑用量一般都很小，選用的潤滑劑主要有硬脂酸，石蠟、PE蠟、OP蠟等。五、改性劑改性系統(tǒng)中常包括加工改性劑、沖擊增韌改性劑等。PVC中加入少量加工改性助劑，能顯著改進PVC樹脂的加工性能而不損害其他性能。如：CPE、ACR、K-125等加入后，在成型過程中受到熱和混合作用，先軟化而將周圍的樹脂顆粒緊密地粘合在一起，通過摩擦和熱傳遞，促進了凝膠化，其熔體的粘度不僅不降低，甚至使粘度升高；并且由于分子鏈的纏結(jié)作用，提高了PVC的彈性、強度和延伸性。未改性的PVC

16、材料有缺口敏感性，要提高材料的韌性，需添加能與PVC半相容的、低模量的物質(zhì)-沖擊改性劑。但是沖擊改性劑的加入，會使拉伸強度、彈性模量和熱變形溫度下降，而伸長率和熔體粘度則增加，因此要將各項物性指標綜合平衡后再確定用量；為了彌補彈性模量的下降可添加適量的填充劑。 六、 填充劑 填充劑也稱填料，在聚合物中主要起增容、降低成本作用，但多數(shù)填料對聚合物的物理機械性能具有一定的損害作用，這種損害作用一般是隨著填充量的增加而加劇。在硬質(zhì)PVC管材中添加的填料，是為了降低成本，也是為了提高軟化溫度和硬度，提高管材擠出穩(wěn)定性和尺寸穩(wěn)定性，減少收縮。 在PVC材料中使用最多的是碳酸鈣。碳酸鈣分為重質(zhì)碳

17、酸鈣和輕質(zhì)碳酸鈣。重質(zhì)碳酸鈣也稱天然碳酸鈣，是將天然石灰石、方解石、大理石，經(jīng)機械粉碎、篩選而得。輕質(zhì)碳酸鈣是利用化學沉淀法將石灰石、方解石、大理石，煅燒分解、水化、炭化、干燥而得。通常輕質(zhì)碳酸鈣的粒子比重質(zhì)碳酸鈣細、純度高、雜質(zhì)少，在同樣用量下，填充輕質(zhì)碳酸鈣的制品表面的耐刻劃性和應力、白度等比重質(zhì)碳酸鈣好。此外，與重質(zhì)碳酸鈣相比，輕質(zhì)碳酸鈣具有一定的補強作用，在PVC中使用超細碳酸鈣可以改善沖擊強度。為了進一步提高碳酸鈣在PVC以及其它塑料中的分散性、補強性，降低對機械的磨損及其它性能，采用脂肪酸和各種偶聯(lián)劑等表面活性劑處理碳酸鈣粒子表面，可以大大提高與聚合物之間的親和性，提高聚合物對其"潤濕"能力，提高熔體的流動性，這種碳酸鈣稱為活性碳酸鈣。碳酸鈣主含量控制在98%以上，白度控制在91以上。七、非透明軟質(zhì)PVC生產(chǎn)配方分析 非透明軟質(zhì)PVC配方序號原材料用量%型號說明1PVC60樹脂生產(chǎn)的軟質(zhì)產(chǎn)品其強度、拉伸、斷裂伸長率要高。2鈣