青島榮耀橡塑新材料有限公司
PVC加工技術(shù)的研究目的就是為了得到一種機械性能、耐候性能和外觀(guān)性能都最佳的制品。為此,首先必須知道,PVC制品在什么樣的狀態(tài)下性能最佳。那么,PVC的最佳狀態(tài)是什么?一般認為,PVC的力學(xué)性能強的最佳塑化度在65~70%之間。也就是說(shuō),只有當PVC的30%~35%以顆粒狀態(tài)存在時(shí)性能最佳。
從理論上說(shuō),是由于PVC的特性決定的,氯乙烯聚合后不能溶于氯乙烯溶液中,呈懸浮顆粒狀態(tài)。隨著(zhù)聚合的進(jìn)行,顆粒會(huì )緩慢長(cháng)大,直至單體被消耗掉為止。就是說(shuō),PVC的大顆粒是由無(wú)數小顆粒組成的。生產(chǎn)中將PVC塑化就是把大顆粒破碎成小顆粒,再熔融為PVC的分子鏈??梢哉f(shuō),PVC制品的力學(xué)性能一定與PVC的塑化狀態(tài)有關(guān),PVC顆粒全部熔融塑化為PVC分子鏈時(shí),其制品的力學(xué)性能應當最好。未被破碎的大顆粒殘留越多,其力學(xué)性能越差。那又為什么一般PVC的塑化度為65~70%時(shí),其力學(xué)性能檢測結果最好呢?這是因為PVC的熱穩定性太差。PVC的塑化度達到100%,需要很高的溫度或較長(cháng)的時(shí)間,其間會(huì )使PVC大量分解,性能反而會(huì )下降。
從以上分析可以看出,只要PVC不分解,可以通過(guò)提高PVC的塑化度來(lái)保證PVC制品的性能。但PVC的力學(xué)性能與PVC的聚合度成正比,而加工性能則會(huì )隨著(zhù)聚合度的提高不斷下降。因為提高PVC的聚合度,就需提高加工溫度,而加工溫度越高,PVC的分解就越嚴重,所以用現在的加工技術(shù)加工高聚合度的PVC不能得到高質(zhì)量的PVC制品。因此,加工技術(shù)的研究方向應為高分子量PVC的加工應用技術(shù)。如高分子量的PVC能加工成制品,PVC制品的性能將會(huì )大幅度提高。還可在質(zhì)量不變的情況下大幅度降低制品成本??偟膩?lái)說(shuō),加工技術(shù)的研究應著(zhù)力在三個(gè)方面:—如何提高型材和管材制品的塑化度,使PVC在高溫、高剪切的條件下加工也不分解?!酶叻肿恿康?/span>PVC加工型材、管材,以提高質(zhì)量和降低成本?!接懙蜏馗呒羟械募庸眉夹g(shù)。
PVC塑料助劑
對硬制品來(lái)說(shuō),PVC塑料助劑大體分為:穩定劑、抗沖改性劑、潤滑劑、加工助劑。對助劑的要求也可歸納為三方面:—保證PVC在100%的塑化度時(shí)也不過(guò)量分解。即保證PVC制品在達到力學(xué)性能最佳的塑化度時(shí),不分解或少分解?!獞WC高聚合度PVC的加工,提高PVC制品質(zhì)量和檔次。PVC聚合度越高,其制品的拉伸強度越高,抗沖擊強度越高,維卡軟化點(diǎn)越高,硬度越高。
—應保證PVC在很寬的加工工藝范圍內都可以得到合格的PVC制品。PVC的制品多種多樣,PVC的加工機械多種多樣,在不同的溫度和剪切下加工,助劑應能使PVC在盡可能寬的加工范圍有理想的塑化度,保證產(chǎn)品性能和質(zhì)量。 對于穩定劑來(lái)說(shuō),自然是要保證PVC在高加工溫度下分解不嚴重,或在通常工藝溫度下,分解程度盡可能低,或在低工藝溫度和高剪切條件下少分解或不分解(雖然看起來(lái)不大可能)。對于加工助劑來(lái)說(shuō),應是保證PVC在加工過(guò)程中,擠出機具有足夠高的扭矩和電流,以保證PVC承受足夠大的剪切力,進(jìn)而得到塑化度好的高性能制品。
抗沖擊改性劑則須保證PVC充分塑化的工藝條件下,與PVC形成理想的合金狀態(tài)。如“核一殼”結構的抗沖擊改性劑,應與PVC形成均勻的“海一島”狀混合物,而CPE、EVA等應在PVC中形成細密的網(wǎng)狀結構。
核殼結構的抗沖擊改性劑之所以性能優(yōu)異,是因為剪切越大,矩扭越高,溫度越高,越有利于均勻的?!獚u結構形成,而這時(shí)PVC本身的性能也最佳。因為加工范圍寬,CPE等與PVC形成的網(wǎng)狀結構是一種熱力學(xué)亞穩定態(tài),所以只能在一特定條件下形成。在高剪切、高溫下,網(wǎng)狀結構易被破壞,即便PVC塑化度高,性能好,材料的綜合性能也會(huì )降低。