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PVC及各種助劑介紹(二)

PVC及各種助劑介紹(二)

PVC及各種助劑介紹(二)

       PVC塑料配方主要由PVC樹脂和助劑組成的,其中助劑按功能又分為:熱穩定劑、潤滑劑、加工改性劑、沖擊改性劑、填充劑、耐老化劑、著色劑等。在設計PVC配方之前,首先應了解PVC樹脂和各種助劑的性能。

原料與助劑

潤滑劑

       潤滑劑的作用是降低物料之間及物料和加工設備表面的摩擦力,從而降低熔體的流動阻力,降低熔體粘度,提高熔體的流動性,避免熔體與設備的粘附,提高制品表面的光潔度等。

       根據不同成型方法,其潤滑作用側重不同:

       壓延成型,防止熔料粘輥;

       注射成型,提高流動,提高脫模性;

       擠出成型,提高流動,提高口模分離性;

       壓制及層壓成型, 利于壓板與制品分離。

潤滑劑的分類:

       .按潤滑劑成份分類,主要有飽和烴和鹵代烴類、脂肪酸類、脂肪酸酯類、脂肪族酯胺類、金屬皂類、脂肪醇和多元醇類等。

       .按潤滑劑的作用分類,分為內,外潤滑劑。

       其主要區分是依其與樹脂的相容性大小。 內潤滑劑與樹脂親和力大,其作用是降低分子間的作用力;外潤滑劑與樹脂的親和力小,其作用是降低樹脂與金屬表面之間的摩擦。

       內外潤滑劑之分只是相對而言,并無嚴格劃分標準。在極性不同的樹脂中,內、外潤滑劑的作用有可能發生變化。例如硬脂酸醇、硬脂酸酰胺、硬脂酸丁酯及硬脂酸單甘油酯對極性樹脂(如PVC及PA)而言,起內潤滑作用;但對于非極性樹脂(如PE、PP),則顯示外潤滑作用。相反,高分子石蠟等與極性樹脂相容性差,如在極性PVC中用做外潤滑劑,而在PE、PP等非極性樹脂中則為內潤滑劑。

       在不同加工溫度下,內、外潤滑劑的作用也會發生變化,如硬脂酸和硬脂醇用于PVC壓延成型初期,由于加工溫度低,與PVC相容性差,主要起外潤滑作用;當溫度升高后,與PVC相容性增大,則轉起內潤滑劑作用。

       按潤滑劑的組成可分為:飽和烴類、金屬皂類、脂肪族酰胺、脂肪酸類、脂肪酸酯類及脂肪醇類。

       1、飽和烴類

       飽和烴類按極性可分為非極性烴(如聚乙烯蠟和聚丙烯蠟)、極性烴(如氯化石蠟、氧化聚乙烯等)。飽和烴類按分子量大小可分為;液體石蠟(C16-C21)、固體石蠟(C26-C32)微晶石蠟(C32-C70)及低分子量聚乙烯(分子量1000—10000)等,主要用于PVC無毒外潤滑劑。

       (1)液體石蠟:俗稱白油,為無色透明液體,可用作PVC的透明性外潤滑劑,用量為0.5份左右,用量大會嚴重影響焊角強度。

       (2)固體石蠟,又稱為天然石蠟,白色固體,可用作pvc的外潤滑劑,用量為0.1—1.0份,用量太大會影響透明度。

       (3)微晶石蠟,又稱為高熔點石蠟,外觀為白色或淡黃色固體,因結晶微細而稱為微晶石蠟。潤滑效果和熱穩定性好于其他石蠟。在PVC中用量較小,一般為0.1-0.3份。

       (4)低分子量聚乙烯,又稱聚乙烯蠟,外觀為白色或淡黃色固體粉末,透明性差,可用于PVC擠出和壓延加工外潤滑劑,用量一般為0.5份以下。

       (5)氧化聚乙烯蠟,為聚乙烯蠟部分氧化產物,外觀為白色粉末。有優良的內、外潤滑作用,透明性好,價格低,用量在0.2-1.0份。

       (6)氯化石蠟,與PVC相容性好,透明性差,與其他潤滑劑并用效果好,用量0.5份以下為宜。

       2、金屬皂類

       既是優良的熱穩定劑,又是一種潤滑劑,其內、外潤滑作用兼有,不同品種側重稍有不同,潤滑性以硬脂酸鈣、硬脂酸鉛為比較好。

       3、脂肪族酸胺

       包括單脂肪酸酰胺和雙脂肪酰胺兩大類,單脂肪酸胺主要呈內潤滑作用,主要品種包括乙基雙硬脂酰胺、N,N.亞乙基雙蓖麻醇酸酰胺等。

       4、脂肪酸類

       如琦鴻硬脂酸G01,是僅次于金屬皂類而廣泛應用的潤滑劑,可用于PVC,用量少時,起內潤滑作用;用量大時,起外潤滑作用。硬脂酸的加入量低于0.5份。

       5、脂肪酸酯類

       (1)硬脂酸丁酯,外觀為無色或淡黃色油狀液體,在PVC中以內潤滑為主兼具外潤滑作用,用量0.5—1.5份。

       (2)單硬脂酸甘油酯,代號GMS,外觀為白色蠟狀固體,為PVC優良內潤滑劑,對透明性影響小,加入量低于1.5份,可與硬脂酸并用。

       (3)酯蠟和皂化蠟,主要指以褐煤蠟為主要原料、經漂白等工序制成的后序產品。漂白蠟有S蠟和L蠟,皂化蠟有0蠟和OP蠟。主要用于HPVC,用量0.1-0.3份。

       6、脂肪醇類

       硬脂醇,外觀為白色細珠狀物,起內潤滑作用,透明好,在PVC中用量0.2-0.5份。還可用于PS中。如琦鴻高溫潤滑劑GW-916, 916 是一種高分子氧化聚合物,一種性能很好的功能性加工助劑,適用于PVC發泡板材制品增塑、后期脫膜,增大擠出扭矩。作為PVC高溫潤滑劑,用量0.2-0.5份。

加工改性助劑

       1、加工助劑的作用原理

       由于PVC熔體延展性差,易導致熔體破碎;PVC熔體松弛慢,易導致制品表面粗糙、無光澤及鯊魚皮等。因此,PVC加工時往往需要加人加工助劑,以改善其熔體上述缺陷。

       加工助劑為可以改善樹脂加工性能的助劑,其主要作用方式有三種:促進樹脂熔融、改善熔體流變性能及賦予潤滑功能。

       .促進樹脂熔融:PVC樹脂在加熱的狀態下,在一定的剪切力作用下熔化時,加工改性劑首先熔融并粘附在PVC樹脂微粒表面,它與樹脂的相容性和它的高分子量,使PVC粘度及摩擦增加,從而有效地將剪切應力和熱傳遞給整個PVC樹脂,加速PVC熔融。

       .改善熔體流變性能:PVC熔體具有強度差、延展性差及熔體破裂等缺點,而加工改性劑可改善熔體上述流變性。其作用機理為:增加PVC熔體的粘彈性,從而改善離模膨脹和提高熔體強度等。

       .賦予潤滑性:加工改性劑與PVC相容部分首先熔融,起到促進熔融作用;而與PVC不相容部分則向熔融樹脂體系外遷移,從而改善脫模性。

       PVC加工改性助劑K-311是采用乳液聚合工藝制得丙烯酸類加工助劑,

       能促進促進PVC在低溫下熔融,增強PVC熔融的內聚力和均質性,降低加工溫度。

       賦予制品優異的透明性,特別適合于高透明制品和高品質異型材。

       改善PVC的流變性能,促進PVC樹脂的塑化、熔融,提高制品的外觀質量。

       尤其適用于 PVC 高透明制品的加工成型。

       2、常用加工改性劑一ACR

       ACR為甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸酯、苯乙烯等單體的共聚物。除可用做加工助劑外,還可用做沖擊改性劑。我國的ACR可分為QH201、QH301和QH401、QH402幾種,國外的牌號有:K120N、K125、K175、P530、P501、P551、P700、PAl00等。。

       ACR加工改性劑的重要作用是促進PVC的塑化,縮短塑化時間,提高熔體塑化的均勻性,降低塑花溫度。表4是用BLANBENDE塑度儀測得的ACR對塑化時間、溫度等的影響情況。

       在PVC塑料門窗型材中一般使用ACR201或ACR401,用量為1.5-3份。

PVC及各種助劑介紹(二) 2018-6-13 本文被閱讀 2331 次
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