混料的常识

混料的常识PVC是世界五大通用塑料之一，近年来，随着我国国民经济的飞速发展，PVC制品每年以20%以上的速度增长，今年PVC需求量将超过1000万吨。PVC是一种很特殊的热塑性塑料，其纯树脂加工时易分解、流动性差、冲击强度低、耐候性差，因此需要在加工过程中添加各类辅助材料以改善其性能。如：润滑剂、热稳定剂、抗冲改性剂、加工助剂等。一、各种原辅料的作用1、稳定剂系统稳定剂的主要作用是提高PVC分子的分解点，加大PVC的可加工温度区域，可以阻止在热作用下可允许的破坏或降解。PVC树脂在160℃-200℃加工时，会发生剧烈降解，导致制品变色、物理力学性能下降；为了改善这些缺陷，必须加入一类专用助剂--热稳定剂。稳定系统的稳定机理十分复杂，可归纳为以下几点：①稳定剂吸收中和树脂中的氯乙烯单体，抑制HCL的自催化效应;②捕获自由基等杂质，抑制氧化反应;③与双键、共轭双键加成，阻止多烯烃结构的发展，破坏大共轭体系形成，抑制变色；④置换聚氯乙烯分子中不稳定的氯原子，抑制脱HCL反应进行;稳定剂按化学组成可分为铅盐稳定剂、有机锡化合物、环氧化合物(如环氧大豆油)、纯有机化合物、混合金属盐(如钡／铬、钙／锌等)以及多功能稳定剂(或助剂包、复合稳定剂)等。下面我们介绍几种常用的oA、铝盐：在七、八十年代普遍应用：现在，随着人类环保意识的增强，因为其有毒性，在生产和使用中不能绿色环保而基本被淘汰。B、金属皂类：有硬脂酸钙、硬脂酸钡、硬脂酸铅等C、有机锡类：稳定性能很好，用极少量就能起到很好的稳定作用：并且，它能增加制品的透明性；另一大优点是无毒，替代了以前广泛使用的铅盐稳定性。D、Ca—Zn稳定剂：无毒：稳定效率低，相同剂量的稳定效果只有有机锡的1／4;但是，它兼有很好的润滑性，能减少润滑性的使用量。在实践中，不是使用单一的稳定剂，而是使用具有协同效应的稳定剂体系。2、润滑系统塑料中能降低熔体黏度或防止聚合物与加工设备金属表面黏着而改进加工性的物质。PVC中的润滑剂，在熔化前是降低树脂粒子之间的摩擦；熔化后是降低树脂分子之间的摩擦，以及降低熔体与加工设备之间的黏附。实际上这些功能是：减少摩擦生热来推迟熔化以达到最佳点，降低熔化后的熔体黏着。因此，从功能角度分为内润滑剂和外润滑剂。外润滑剂在加工中能降低PVC粒子间的摩擦，防止熔体与金属表面黏着；但外润滑性太强，会使物料难于达到所需凝胶化度，导致管材发脆。常用的有：石蜡、聚乙烯蜡PE-WAX等。内润滑剂与PVC分子相容，降低分子间剪切力，促使分子间内聚力破坏，使分子相互流动而降低熔体黏度，进而控制塑化时间。常用的有：脂肪酸脂、硬脂酸醇、硬脂酸钙等。还有介于以上两者之间的内外润滑剂，如：硬脂酸钡、部分氧化的聚乙烯蜡OPE等。在实践中，根据管材特点和加工方法，常用由多种润滑剂组合的复合润滑剂作润滑系统。如：石蜡/硬脂酸钙体系、石蜡/聚乙烯蜡PE-WAX/硬脂酸钙体系。我们现在常用的是石蜡，PE蜡，硬脂酸，硬脂酸钙等。3、改性系统改性剂的目的是为了克服PVC制品性能上的固有缺陷，或希望其达到某一种特殊性能要求。通常只是为了改善PVC制品在较低温下工作时所呈现的脆性。PVC制品的理化性能会随着工作温度的变化而产生较大的差异。为了适应应用上的需要，加入改性剂是可行的方法，它可以提高PVC制品的抗冲能力，满足应用条件。改性系统中常包括加工改性剂、冲击增韧改性剂等。PVC中加入少量加工改性助剂，能显著改进PVC树脂的加工性能而不损害其他性能。如：ACR、K-125等加入后，在成型过程中受到热和混合作用，先软化而将周围的树脂颗粒紧密地粘合在一起，通过摩擦和热传递，促进了凝胶化，其熔体的粘度不仅不降低，甚至使粘度升高；并且由于分子链的缠结作用，提高了PVC的弹性、强度和延伸性。未改性的UPVC管材有缺口敏感性，要提高管材的韧性，需添加能与PVC半相容的、低摸量的物质-冲击改性剂。但是冲击改性剂的加入，会使拉伸强度、弹性摸量和热变形温度下降，而伸长率和熔体黏度则增加，因此要将各项物性指标综合平衡后再确定用量；为了弥补弹性摸量的下降可添加适量的填度剂。CPE（氯化聚乙烯）是UPVC塑料管生产加工时常用的抗冲增韧剂。CPE是聚乙烯（PE）的氯化产物，含氯量34%~38%的CPE与PVC树脂相容性好，其共混物不仅具有优异的耐低温冲击韧性，而且能保持PVC良好的耐化学腐蚀性，耐油性，电性能及难燃性。我们采用的是对PVC的物理改性，PVC树脂与其它物料通过机械方式进行共混以达到某种特殊要求，这种方式即为特理改性。如通常在PVC树脂中加入8%~12%的CPE树脂可有效地提高PVC材料的抗冲击性能，解决其脆性问题。但CPE树脂的加入可使PVC制品的耐热温度下降，通常加入一份CPE可使PVC制品的维卡软化温度下降0.8℃左右。附：ACR（ACE）在PVCU加工过程中的作用认识ACR（ACE）ACR是丙烯酸脂共聚物，它是由MMA（甲基丙烯酸甲脂）与多种丙烯酸脂接脂共聚而成。ACR-201是由MMA与EA（丙烯酸乙脂）组成；ACR-301是由MMA与EA和BA（丙烯酸丁脂）组成；ACR-401是由MMA与BA、BMA（甲基丙烯酸丁脂）和EMA（甲基丙烯酸乙脂）组成。应该说它们都具有核壳结构。ACR（ACE）在PVC加工过程中的作用PVC在加工过程中应添加PVC树脂的1～5%的加工助剂，ACR（ACE）是应用最多的加工助剂，它在挤出、注塑、吹塑、吸塑和压延等PVCU的主要加工方法中得到了极为广泛的应用。ACR（ACE）在PVCU加工过程中的作用机理是使PVC这种热稳定性差，塑化不良而又极易在加工时产生熔体破裂的树脂变得塑化良好，降低塑化温度，抑制熔体破裂，使产品具有较好的内在质量和面光泽性。总之，它具有以下几点点作用：1·促进PVCU加工时的塑化性能，改善其流动性。2·改进PVCU热塑态的流变行为，提高熔体强度，避免熔体破裂，提高了制品的内在质量和表面光泽。3·具有长时间成型加工的稳定性。4·有效防止在挤出和注塑时由于挤压成型所产生的压力波动和流动伤痕用产生银丝等表面缺陷。5·促进发泡制品的泡孔均匀和细化。6·提高PVCU制品质量的一致性，如外观光泽、抗张强度、冲击强度及断裂伸长率等。ACR（ACE）的新发展如果在ACR中再有目的地引入一些活性单体，则可使ACR具有更高的改善PVCU加工性能的作用，且使PVCU产品具有更优良的抗冲性及其它综合性能。4、添加系统-填充剂填充剂是为改进制品强度和其他物理力学性能、或者为降低成本而在塑料PVC管材中添加的较为惰性的物质。如：碳酸盐、硫酸盐、硅酸盐、氧化物、碳素及其他，但是，这些填充剂中，因碳酸钙其价格低廉、来源广泛而用得最多。5、着色系统PVC管材中最常用的是钛白粉和碳黑。碳黑有屏蔽紫外线的功能，掩盖了加工中PVC热降解所引起的汪红色；用碳黑着色后的管材，外观为灰色；因其价格低廉，遮盖力强，而被广泛应用。金红石型钛白粉能吸收300-400nm的紫外线，还有屏蔽光线的作用。6、发泡剂有物理发泡剂与化学发泡剂，主要用化学发泡剂，在加工温度下发生化学反应产生大量气体使高分子材料膨胀的一种材料。7、发泡调节剂发泡调节剂是一类与发泡剂并用，可调节发泡剂的分解温度与分解速度，并能改进发泡工艺，稳定泡沫结构和搞泡沫质量的一类助剂，使发泡的气孔密实，均匀。总之，在设计配方时，应考虑如下：1.根据管材的使用用条件、加工方法（单、双螺杆挤出）和经济性等多种因素加以考虑。具体应遵循以下原则：尽可能选择低价格原料--降低产品成本尽可能选库存原料--不用购买。尽可能选当地产原料--运输费低，可减少库存量，节省流动资金尽可能选国产原料--进口原料受外汇、贸易政策、运输时间等因素影响大。尽可能选通用原料--新原料经销单位少，不易买到，而且性能不稳定2.助剂与其它组分关系配方中所选用的助剂在发挥自身作用的同时，应不劣化或最小限定地影响其他助剂功效的发挥，最好与其他助剂有协同作用。在一个具体配方中，为达到不同的目的可能加入很多种类的助剂，这些助剂之间的相互关系很复杂。有的助剂之间有协同作用，而有的助剂之间有对抗作作用二.树脂的选择2.1）树脂品种的选择树脂要选择与改性目的性能最接近的品种，以节省加入助剂的使用量。2.2）树脂牌号的选择同一种树脂的牌号不同，其性能差别也很大，应该选择与改性目的性能最接近的牌号2.3）树脂流动性的选择配方中各种塑化材料的粘度要接近，以保证加工流动性所以选择SG-5型PVC树脂三.冷热混的作用热混：使PVC树脂经过剪切、加热的一个初混合过程，通过吸收相关助剂，起到了一个预塑化的作用。冷混：防止热量的累积，达到了热分解点，使料预塑化的更加均匀。一个优异的配方没有进行冷热混，或者冷热混时间不够，造成各种昂贵的助剂，没有发挥其相应的作用。现借此机会现统一热混和冷混温度，尤其是芯层料，热混125℃，冷混45℃；线管料热混130℃，冷混45℃；给水热混115℃，冷混45℃；皮层、螺旋热混123℃，冷混45℃，严格按此标准进行。投放小料时，循序为先色粉，然后是各种油类助剂、加工助剂、润滑剂，然后是填充剂（碳酸钙、磨粉料）。