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PVC配方設(shè)計(jì)與加工工藝說(shuō)明

    PVC塑料型材配方主要由PVC樹(shù)脂和助劑組成的，其中助劑按功能又分為：熱穩(wěn)定劑、潤(rùn)滑劑、加工改性劑、沖擊改性劑、填充劑、耐老化劑、著色劑等。在設(shè)計(jì)PVC配方之前，首先應(yīng)了解PVC樹(shù)脂和各種助劑的性能。

　　原料與助劑　　PVC樹(shù)脂
　　生產(chǎn)PVC塑料型材的樹(shù)脂是聚氯乙烯樹(shù)脂(PVC)，聚氯乙烯是由氯乙烯單體聚合而成的聚合物，產(chǎn)量?jī)H次于PE，居第二位。

　　PVC樹(shù)脂由于聚合中的分散劑的不同可分為疏松型(XS)和緊密型(Ⅺ)兩種。疏松型粒徑為0．1—0．2mm，表面不規(guī)則，多孔，呈棉花球狀，易吸收增塑劑，緊密型粒徑為0．1mm以下，表面規(guī)則，實(shí)心，呈乒乓球狀，不易吸收增塑劑，目前使用疏松型的較多。

　　PVC又可分為普通級(jí)(有毒PVC)和衛(wèi)生級(jí)’ (無(wú)毒PVC)。衛(wèi)生級(jí)要求氯乙烯(VC)含量低于lOXl0-6，可用于食品及醫(yī)學(xué)。合成工藝不同，PVC又可分為懸浮法PVC和乳液法PVC。根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB／T5761-93《懸浮法通用型聚氯乙烯樹(shù)脂檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定，懸浮法PVC分為PVC-SGl到PVC-SG8Jk種樹(shù)脂，其中數(shù)字越小，聚合度越大，分子量也越大，強(qiáng)度越高，但熔融流動(dòng)越困難，加工也越困難。具體選擇時(shí)，做軟制品時(shí)，一般使用PVC-SGl、PVC-SG2、PVC-SG3型，需要加人大量增塑劑。例如聚氯乙烯膜使用SG-2樹(shù)脂，加入50~80份的增塑劑。而加工硬制品時(shí)，一般不加或很少量加入增塑劑，所以用PVC-SG4、VC-SG5、PVC-SG6、PVC-SG7、PVC-SG8型。如PVC硬管材使用SG-4樹(shù)脂、塑料門窗型材使用SG-5樹(shù)脂，硬質(zhì)透明片使用SG-6樹(shù)脂、硬質(zhì)發(fā)泡型材使用SG-7、SG-8樹(shù)脂。而乳液法PVC糊主要用于人造革、壁紙及地板革和蘸塑制品等。一些PVC樹(shù)脂廠家出廠的PVC樹(shù)脂按聚合度(聚合度是單元鏈節(jié)的個(gè)數(shù)，聚合度乘以鏈節(jié)分子量等于聚合物分子量)分類，如山東齊魯石化總廠生產(chǎn)的PVC樹(shù)脂，出廠的產(chǎn)品為SK-700；SK-800；SK—1000；SK—1100；SK-1200等。其SG-5樹(shù)脂對(duì)應(yīng)的聚合度為1000—1100。PVC樹(shù)脂的物化性能見(jiàn)第四篇。 8Qi,(a\7 
　　PVC粉末為一種白色粉末，密度在1．35—1．45g／cm3之間，表觀密度在0．4-0．5g／cm3。視增塑劑含量大小可為軟、硬制品，一般增塑劑含量0-5份為硬制品，5-25份為半硬制品，大于25份為軟制品。

　　PVC是一種非結(jié)晶、極性的高分子聚合物，軟化溫度和熔融溫度較高，純PVC一般須在160—210~C時(shí)才可塑化加工，由于大分子之間的極性鍵使PVC顯示出硬而脆的性能。而且，PVC分子內(nèi)含有氯的基團(tuán)，當(dāng)溫度達(dá)到120~C時(shí)，純PVC即開(kāi)始出現(xiàn)脫HCl反應(yīng)，會(huì)導(dǎo)致PVC熱降解。因此，在加工時(shí)須加入各種助劑對(duì)PVC進(jìn)行加工改性和沖擊改性，使之可以加工成為有用的產(chǎn)品。

　　PVC樹(shù)脂主要用于生產(chǎn)各類薄膜(如日用印花膜、工業(yè)包裝膜、農(nóng)用大棚膜及熱收縮膜等)、各類板、片材(其片材可用于吸塑制品)，各類管材(如無(wú)毒上水管、建筑穿線管、透明軟管等)、各類異型材(如門、窗、裝飾板)，中空吹瓶(用于化妝品及飲料)，電纜、各類注塑制品及人造革、地板革、搪塑玩具等。
　　穩(wěn)定劑

　　純的PVC樹(shù)脂對(duì)熱極為敏感，當(dāng)加熱溫度達(dá)到90Y：以上時(shí)，就會(huì)發(fā)生輕微的熱分解反應(yīng)，當(dāng)溫度升到120C后分解反應(yīng)加劇，在150C，10分鐘，PVC樹(shù)脂就由原來(lái)的白色逐步變?yōu)辄S色—紅色—棕色—黑色。PVC樹(shù)脂分解過(guò)程是由于脫HCL反應(yīng)引起的一系列連鎖反應(yīng)，最后導(dǎo)致大分子鏈斷裂。防止PVC熱分解的熱穩(wěn)定機(jī)理是通過(guò)如下幾方面來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

　　通過(guò)捕捉PVC熱分解產(chǎn)生的HCl，防止HCl的催化降解作用。

　　鉛鹽類主要按此機(jī)理作用 ，此外還有金屬皂類、有機(jī)錫類、亞磷酸脂類及環(huán)氧類等。

    •置換活潑的烯丙基氯原子。金屬皂類、亞磷酸脂類和有機(jī)錫類可按此機(jī)理作用。
    •與自由基反應(yīng)，終止自由基的反應(yīng)。有機(jī)錫類和亞磷酸脂按此機(jī)理作用。 
　　•與共扼雙鍵加成作用，抑制共扼鏈的增長(zhǎng)。  
　　有機(jī)錫類與環(huán)氧類按此機(jī)理作用。
　　•分解過(guò)氧化物，減少自由基的數(shù)目。有機(jī)錫和亞磷酸脂按此機(jī)理作用。
    •鈍化有催化脫HCl作用的金屬離子。
　　同一種穩(wěn)定劑可按幾種不同的機(jī)理實(shí)現(xiàn)熱穩(wěn)定目的。

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