聚氯乙烯樹脂及各種助劑的選擇

來源：塑膠五金網(wǎng)發(fā)布時間：2014-05-04 09:55:01點擊率：

　　1、聚氯乙烯樹脂

　　樹脂的聚合度對塑料的性能影響很大，一般聚合度愈高，則其物理機械性能及耐熱性愈好。但給成型加工帶來很大的困難，特別是硬質聚氯乙烯塑料，加工的范圍很狹，需特殊的增塑劑、穩(wěn)定劑和潤滑劑。近年來，由于硬聚氯乙烯塑料管道對于耐熱性及耐腐蝕性的要求日益提高，因此要求配方中盡量不加或少加增塑劑，這樣一來，就提高了對樹脂的要求。為了有利于加工工藝的控制，常選用聚合度較低的IV型樹脂做硬質制品，樹脂粘度1.6~1.7為宜。同時為了改進其塑化情況，特別在注射成型中，常選用棉花球樹脂。因為注射過程是要求熔融塑料在高速度、高壓下注入冷模直接定型，所以對塑料的流動性要求特別高。采用棉花球樹脂后，可以達到這個目的，以避免制品產(chǎn)生裂口。

　　在擠壓成型中采用棉花球樹脂，可以增加硬質聚氯乙烯塑料在擠壓過程中的摩擦熱，以達到塑化均勻、提高制品質量的目的。

　　在擠壓或注射成型的樹脂中水分及低揮發(fā)物含量也要嚴格控制，因為在擠壓或注射過程中基本上是密閉操作，如果有水分及低揮發(fā)物存在，就很難排除，勢必使制品中有氣泡存在，嚴重影響產(chǎn)品的質量。

　　2、增塑劑

　　從提高產(chǎn)品質量的要求來看，硬質聚氯乙烯塑料的配方中是不加增塑劑。加了增塑劑后，耐熱性降低，耐腐蝕性能也惡化。一般增加一份增塑劑，其馬丁氏耐熱度降低2~3°C。如果加入10份增塑劑，則馬丁氏耐熱度只有50°C左右，其耐硝酸及耐鹽酸的穩(wěn)定性也要大大降低。因此，一般擠壓及壓制成型過程中的配方設計都不加增塑劑。在注射成型中，有時僅僅為了操作方便，配方中加人少量增塑劑。

　　通過實驗可以知道加10份增塑劑時其沖擊強度顯著降低，加12份時脆性很大，如果再多加增塑劑，則其規(guī)律卻又符合一般增塑原理。而加3~5份增塑劑時，其拉伸強度非但不降低，而且有所增加。加5份時其拉伸強度，如果再增加增塑劑份數(shù)時，則拉伸強度又顯著下降。目前，為了適應各種不同的操作熟練程度，在注射成型的配方中，仍加入少量的增塑劑。但必須注意其性能的變化，以滿足一定的使用要求。

　　3、穩(wěn)定劑

　　由于硬聚氯乙烯塑料具有流動性差，加工溫度與分解溫度接近的特點，因此成型配方中，穩(wěn)定劑的合理添加就顯得很重要。粒料的穩(wěn)定性能好壞，很大程度上決定于穩(wěn)定劑的數(shù)量及搭配。穩(wěn)定劑不能加得太多，否則會影響塑化性能及惡化操作條件。但要使粒料具有一定的穩(wěn)定性能，以保證在嚴格的加工條件下，不致引起聚氯乙烯分解或變質。根據(jù)實際經(jīng)驗證明，如果粒料的分解溫度高于220℃，熱穩(wěn)定時間(190℃)保持120分鐘以上，就能滿足生產(chǎn)要求了。

　　硬質氯乙烯塑料配方中，多采用鉛系穩(wěn)定劑。但是，加入量有一定限制，過多時要提高操作溫度。因此常采用復合穩(wěn)定劑系統(tǒng)，以達到相輔相成的作用。

　　二鹽基性亞磷酸鉛在注射成型過程中，對改善收縮有一定效果。耐熱性好的二鹽基性苯二甲酸鉛，能在適當范圍內(nèi)降低加工溫度。

　　二鹽基性硬脂酸鉛能在較長的受熱歷程中保持一定的潤滑性，它與硬脂酸鉛等量并用，具有較高的沖擊強度及良好的表面光潔度。但加得過多會使塑化困難，以致惡化操作條件。

　　其它，如硬脂酸鈣及硬脂酸鋇等也常在硬質聚氯乙烯的配方中被采用，它們與鉛系穩(wěn)定劑混合使用，可有較好的熱穩(wěn)定性。但要注意它們的比例關系，否則，擠壓工藝條件很難掌握。如果需要生產(chǎn)透明的擠壓制品，則在配方中還可以加有機錫類穩(wěn)定劑，硬質聚氯乙烯擠壓制品要求選用耐熱性高的有機錫類。有時為了改善其表面光沾度及流動性，注射成型時，也加人少量有機錫，但要注意與其它穩(wěn)定劑，特別是三鹽基性硫酸鉛的搭配，否則會惡化操作條件。

　　4、潤滑劑

　　在硬質聚氯乙烯塑料的配方中，潤滑劑的加入量會嚴重影響到工藝控制。例如在擠壓成型的配方中，不能多加潤滑劑，一般硬脂酸及石蠟的用量不超過一份(以100份樹脂為準)，否則很容易使螺桿與機筒打滑，以致出料速度大大減慢。同時潤滑劑加多了，析出比較厲害，破壞正常操作，并影響制品質量。在注射成型中，潤滑劑的配比也具有特別重要的意義，它不僅影響到工藝操作，而且對制品質量也有很大影響。例如硬脂酸及石蠟等潤滑劑不能加得太多(約0.5~1份)，否則，不僅會破壞正常操作，而且制品會產(chǎn)生脫皮現(xiàn)象，特別在制品的澆口附近，會有剝層現(xiàn)象。因此，在直接進料的制品配方中，潤滑劑用量要嚴格控制。要檢定配方中潤滑劑是否過量，只要將制品放在140℃的烘箱中，保持30分鐘，沒有起泡及脫層等現(xiàn)象(制品允許有微小變形)，就說明配方中潤滑劑是適量的。

　　5、填充劑

　　在硬質聚氯乙烯塑料的配方中常加入適當?shù)奶畛鋭?，這不僅為了降低成本，同時也為了成型方便。例如在擠壓過程中，填充劑的加入能增加硬度，定型方便，有利于擠壓工藝的掌握。

　　注射成型的硬質聚氯乙烯塑料零件，其收縮率的大小嚴重影響著零件的裝配。如果采用收縮率過大的配方，在制品較厚的平面處，就容易產(chǎn)生凹陷，使平面不平，收縮率過大時甚至連嵌件也卸不出。當然，收縮率的大小與工藝控制及冷卻條件有關系，但在的工藝條件下，收縮率大小與配方中填充劑多少關系也很密一切，填充劑越多，收縮率越小，流動性也降低。一般用于注射成型的硬質聚氯乙烯塑料配方中，都必須加入一定數(shù)量的填充劑(1~10份)，以使嵌件能方便地取出。當然如果填充劑的品種及使用量選得不當時，會使物理機械性能變壞，例如使沖擊強度及拉伸強度降低等。

　　作為硬質聚氯乙烯塑料的填充劑，常用的有碳酸鈣、鈦白粉及硫酸鋇等。試驗證明，在配方中加入10份時，對制品性能影響不大。用硫酸鋇作填充劑時的韌性及流動性沒有鈦白粉好，但用鈦白粉作填充劑時，容易粘口模，而且價格也較高。因此，一般在擠壓成型時選用硫酸鋇及碳酸鈣作為硬管之填充劑。如果生產(chǎn)白色制品或要求韌性較高的產(chǎn)品時，也可選用鈦白粉作為填充劑。在注射成型時，要求較高的流動性及沖擊強度(以彌補加增塑劑后沖擊強度的降低)，常選用充模性能理想的鈦白粉。但鈦白粉價格較高，也可根據(jù)原料的來源選用其它填充劑，如碳酸鈣，但表面光潔度稍差一些。

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