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的軟、硬、透明、電絕緣良好、發泡等制品。在選擇助劑的品種和用量時,必須全面考慮各方面的因素,如物理—化學性能、流動性能、成型性能,最終確立理想的配方。另外,根據不同的用途和加工途徑,我們也需要對樹脂的型號做出選擇。不同型號的PVC樹脂和各種助劑的配搭組合方式,就是我們常說的聚氯乙烯人造革配方設計了。那怎樣進行具體的聚氯乙烯人造革配方呢?
純的聚氯乙烯(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軟化溫度和熔融溫度較高,一般需要160~210℃才能加工。另外PVC分子內含有的取代氯基容易導致PVC樹脂脫氯化氫反應,從而引起PVC的降解反應,所以PVC對熱極不穩定,溫度升高會大大促進PVC脫HCL反應,純PVC在120℃時就開始脫HCL反應,從而導致了PVC降解。
一、樹脂的選擇
工業上常用粘度或K值表示平均分子量(或平均聚合度)。樹脂的分子量和制品的物理機械性能有關。分子量越高,制品的拉伸強度、沖擊強度、彈性模量越高,但樹脂熔體的流動性與可塑性下降。同時,合成工藝不同,導致了樹脂的形態也有差異,我們常見的是懸浮法生產的疏松型樹脂,俗稱SG樹脂,其組織疏松,表面形狀不規則,斷面輸送多孔呈網狀。因此,SG型樹脂吸收增塑劑快,塑化速度快。懸浮法樹脂的主要用途見下表。乳液法樹脂宜作PVC糊,生產人造革。
二、增塑劑體系
增塑劑的加入,可以降低PVC分子鏈間的作用力,使PVC塑料的玻璃化溫度、流動溫度與所含微晶的熔點均降低,增塑劑可提高樹脂的可塑性,使制品柔軟、耐低溫性能好。
國內聚氯乙烯人造革配方設計分析
增塑劑在10份以下時對機械強度的影響不明顯,當加5份左右的增塑劑時,機械強度反而最高,是所謂反增塑現象。一般認為,反增塑現象是加入少量增塑劑后,大分子鏈活動能力增大,使分子有序化產生微晶的效應。加少量的增塑劑的硬制品,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的增大而增大,滿足普適規律了。此外,增加增塑劑,制品的耐熱性和耐腐蝕性均有下降,每增加一份增塑劑,馬丁耐熱下降2~3。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。
三、穩定劑體系
PVC在高溫下加工,極易放出HCL,形成不穩定的聚烯結構。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、銅和鎘等離子存在,都會對PVC降解起催化作用,加速其老化。因此塑料將出現各種不良現象,如變色、變形、龜裂、機械強度下降、電絕緣性能下降、發脆等。為了解決這些問題,配方中必須加入穩定劑,尤其熱穩定劑更是必不可少。PVC用的穩定劑包括熱穩定劑、抗氧劑、紫外線吸收劑和螯合劑。配方設計時根據制品使用要求和加工工藝要求選用不同品種,不同數量的穩定劑。