由于pvc的熔體延展性很差,易導(dǎo)致熔體破碎,且pvc熔體松弛,易導(dǎo)致制成的物品表面粗糙、無(wú)光澤等缺點(diǎn)。因此,為改善其熔體的缺陷,在加工pvc時(shí)往往要加入加工助劑。加工助劑主要的作用方式有三種:促進(jìn)樹(shù)脂熔融、改善熔體流變性能、賦予潤(rùn)滑性能。
PVC助劑
由于pvc的熔體延展性很差,易導(dǎo)致熔體破碎,且pvc熔體松弛,易導(dǎo)致制成的物品表面粗糙、無(wú)光澤等缺點(diǎn)。因此,為改善其熔體的缺陷,在加工pvc時(shí)往往要加入加工助劑。加工助劑主要的作用方式有三種:促進(jìn)樹(shù)脂熔融、改善熔體流變性能、賦予潤(rùn)滑性能。
由于pvc的熔體延展性很差,易導(dǎo)致熔體破碎,且pvc熔體松弛,易導(dǎo)致制成的物品表面粗糙、無(wú)光澤等缺點(diǎn)。因此,為改善其熔體的缺陷,在加工pvc時(shí)往往要加入加工助劑。加工助劑主要的作用方式有三種:促進(jìn)樹(shù)脂熔融、改善熔體流變性能、賦予潤(rùn)滑性能。
由于PVC加工助劑與PVC高度相容而且相對(duì)分子質(zhì)量很高(約為(1——2)×105-2.5×106g/mol)無(wú)皮層的粉末,在成型過(guò)程中受到熱和混合作用,先軟化而將周?chē)臉?shù)脂顆粒緊密地粘合在一起,通過(guò)摩擦和熱傳遞,促進(jìn)了熔化(凝膠化)、其熔體的粘度不僅不降低,甚至使粘度升高;由于分子鏈的纏結(jié)作用,提高了PVC的彈性、強(qiáng)度和延伸性。
通用型PVC加工助劑的功能是降低熔化溫度、增進(jìn)熱強(qiáng)度和均勻性、降低熔體破裂和賦予更大的延性。這些功能對(duì)PVC加工是有很大的益處的:降低了熔化溫度,意味著延長(zhǎng)了熱穩(wěn)定時(shí)間,對(duì)回頭料的利用提供了安全系數(shù),可以再加工;增進(jìn)了熱強(qiáng)度和降低了熔體破裂,也就是說(shuō),可以提高加工速率,加快牽引,同時(shí)還改進(jìn)了表觀(guān)質(zhì)量和可成型性;增進(jìn)了熔體均勻性,可使擠出物表面波紋和熔體破裂降到最低,從而提高生產(chǎn)率,增進(jìn)延性和熱成型性。
PVC助劑包括增塑劑、熱穩(wěn)定劑、抗氧劑、光穩(wěn)定劑、阻燃劑、發(fā)泡劑、抗靜電劑、防霉劑、著色劑和增白劑、填充劑、偶聯(lián)劑、潤(rùn)滑劑、脫模劑等。
PVC的純樹(shù)脂加工時(shí)易分解、流動(dòng)性差、沖擊強(qiáng)度低、耐候性差,因此需要在加工過(guò)程中添加各類(lèi)輔助材料以改善其性能。如:潤(rùn)滑劑、熱穩(wěn)定劑、抗沖改性劑、加工助劑等。
在加工助劑開(kāi)發(fā)與應(yīng)用過(guò)程中,按產(chǎn)品成份大致分為如下幾大類(lèi):甲基丙烯酸甲酯(MMA)/丙烯酸酯共聚物,MMA /苯乙烯共聚物,丙烯腈/苯乙烯等,目前使用量最大、效果最好的是MMA/丙烯酸酯共聚物。
加工助劑在國(guó)外最早由美國(guó)羅門(mén)哈斯(Rohm & Hass)公司于1958年首先開(kāi)發(fā)成功,同年推出第一個(gè)牌號(hào)K-120。此后,國(guó)外許多公司開(kāi)始紛紛涉足這一領(lǐng)域,開(kāi)發(fā)出相類(lèi)似的產(chǎn)品。70年代之后,隨著PVC制品的迅速增長(zhǎng),加工助劑得到了廣泛應(yīng)用。目前,國(guó)外主要生產(chǎn)廠(chǎng)家及相關(guān)產(chǎn)品有日本三菱(MITSUBSHI ROYAL)公司P系列、鐘淵化學(xué)(KANEKA)PA系列、美國(guó)羅門(mén)哈斯(Rohm & Hass)公司K系列、德國(guó)熊牌(BEAR)F系列,阿托菲納(ATOFINA) P系列,還有韓國(guó)LG化學(xué)的PA系列等。
加工助劑的作用原理
由于PVC熔體延展性差,易導(dǎo)致熔體破碎;PVC熔體松弛慢,易導(dǎo)致制品表面粗糙、無(wú)光澤及鯊魚(yú)皮等。因此,PVC加工時(shí)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(shù)脂加工性能的助劑,其主要作用方式有三種:促進(jìn)樹(shù)脂熔融、改善熔體流變性能及賦予潤(rùn)滑功能。
促進(jìn)樹(shù)脂熔融:PVC樹(shù)脂在加熱的狀態(tài)下,在一定的剪切力作用下熔化時(shí),加工改性劑首先熔融并粘附在PVC樹(shù)脂微粒表面,它與樹(shù)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(yīng)力和熱傳遞給整個(gè)PVC樹(shù)脂,加速PVC熔融。
改善熔體流變性能:PVC熔體具有強(qiáng)度差、延展性差及熔體破裂等缺點(diǎn),而加工改性劑可改善熔體上述流變性。其作用機(jī)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(qiáng)度等。
賦予潤(rùn)滑性:加工改性劑與PVC相容部分首先熔融,起到促進(jìn)熔融作用;而與PVC不相容部分則向熔融樹(shù)脂體系外遷移,從而改善脫模性。
(1)助劑與樹(shù)脂的相容性
一般來(lái)說(shuō),PVC加工助劑只有與樹(shù)脂有良好的相容性,才能使助劑長(zhǎng)期、穩(wěn)定、均勻地存在于制品中,有效地發(fā)揮功能。如果相容性不好,則易發(fā)生“出汗”或“噴霜”現(xiàn)象。但有時(shí)相容性不太好,制品要求不太嚴(yán)格,仍然可以有較差的相容性,如果PVC加工助劑與樹(shù)脂間相容性極差,但只要助劑的粒度小,仍然可以滿(mǎn)足制品性能要求,要用偶聯(lián)劑或表面活性劑處理,才能充分發(fā)揮其性能。
(2)助劑的耐久性
耐久性是要求PVC加工助劑助劑長(zhǎng)期存在制品中,就是要防止助劑揮發(fā)、抽出和遷移等的損失。
(3)助劑對(duì)加工條件的適應(yīng)
PVC加工助劑在加工過(guò)程中應(yīng)考慮所加助劑是否會(huì)分解,助劑對(duì)模具、設(shè)備有沒(méi)有損害。
(4)助劑對(duì)制品用途的影響
不同用途的制品對(duì)PVC加工助劑的氣味、毒性、電氣性、耐侯性、熱性能等都有一定的要求。例如注塑成型的PET容器用來(lái)包裝食品或藥品時(shí),應(yīng)要求所用的助劑無(wú)毒。
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