新葡萄京官网PVC树脂质量对加工制品性能的影响

发布时间:2020-03-29  栏目:新葡萄京官网  评论:0 Comments

摘要:近几年随着经济的发展
,塑料型材特别是PVC塑料管材作为一种新型建筑材料,得到了越来越多百姓的认可和好评。
  PVC树脂的质量对于加工制品来说就显得尤为重要。现介绍下PVC树脂产品质量的控制指标有:  1、粘数  粘数是反映树脂平均分子量的大小,
是确定树脂型号的主要特征。 粘数不同, 树脂性能不同,用途也不同。
随着PVC树脂聚合度的增加, 拉伸强度、 冲击强度、 断裂强度、
断裂伸长率等力学性能提高,屈服强度降低。经研究结果表明随着聚氯乙烯树脂聚合度的增加,树脂的基本性能变好

而加工性能和流变行为变差。由此可见PVC树脂的分子量分布对塑料加工及制品性能有着密切的关系。  2、杂质粒子数
( 黑黄点
)  杂质粒子是PVC树脂重要指标之一。影响该指标的主要因素一是聚合釜涂壁残余物冲洗不干净和原料带在杂质,
二是机械磨损混人杂质以及操作不当带入杂质;
在塑料加工过程中,如果杂质粒子偏多, 会给生产、
制品性能及消耗带来不利影响。 比如在型材加工成型中, 杂质粒子多 ,
会在型材表面出现斑点, 严重影响外观质量 ,另外 ,
由于杂质粒子不塑化或虽然塑化但强度低,降低制品的机械力学性能。  3、挥发物
( 包括水 )  该指标是反映树脂在一定的温度下受热后重量的损失。
挥发物含量太低 , 易产生静电, 不利于加工成型时喂料操作;
挥发物含量太高, 树脂易结块、 流动性差, 且在成型加工中易产生气泡 ,
对产品质量带来不利影响。  4
、表观密度  表观密度是基本上未被压缩情况下单位PVC树脂粉体体积的重量。它与树脂的颗粒形态、
平均粒径及粒径分布有关。表观密度小, 体积大, 吸收增塑剂快, 加工容易,
反之则相反。PVC树脂对于硬制品的生产,分子量要求不高,
加工过程一般不加增塑剂 , 因此对树脂颗粒的孔隙率要求低一些 ,
但对树脂的干流性有要求 ,
因此树脂的表观密度相应高些。  5、树脂的增塑剂吸收量  增塑剂吸收量反映了树脂颗粒内部的孔隙程度,吸油率高
, 孔隙率大, 树脂吸收增塑剂快, 加工性能好。对于挤出成型( 比如型材) ,
虽然对树脂的孔隙率要求并不太高,
但颗粒内孔隙对加工时添加助剂有很好的吸附作用,推动助剂作用的发挥。  6
、白度  白度反映了树脂的外观色泽 、
树脂热稳定性不好或留时间过长产生降解,
白度明显下降。白度的高低对树及制品的耐老化有着重要影响。  7、残留氯乙烯含量  V
C
M残留是树脂中所吸附或溶解的部分未参与聚乙烯单体,其吸附量因树脂的型号有所差异。在实际V
C M残留因素主要有汽提塔塔顶温度过低,塔压差过料过高,
树脂颗粒形态不好等都会影响 V C M残留脱析是衡量树脂卫生等级的指标。
对于特殊的制品, 如医用药剂用锡箔硬透明片包装袋等 ,树脂的残留 V C
M含量生标准( 小于5 p p m)
。  8、热稳定性  单体中含水量过高,会产生酸性 ,腐蚀设备 ,
形成铁聚合体系并最终影响产品的热稳定性,单体中若存在氯化氢或游离氯,
对聚合反应会产生不良影响。 氯化氢易在水中形成降低聚合体系p
H值,影响聚合体系的稳定性及产品另外单体中乙炔含量过高,在乙醛及铁的协同作用下P
V C的热稳定性,
影响制品加工性能。  9、筛余物  是反映树脂颗粒大小不均匀的程度 ,
其主要影响因素是聚合配方中分散剂的用量及搅拌效果
,树脂颗粒太粗或太细都影响树脂的等级,
对产品的后续加工也会带来影响。  1 0、“ 鱼眼”  “ 鱼眼” 又称晶点,
指在通常热塑化加工条件下没有塑化的透明的树脂颗粒。 在实际生产中影响“
鱼眼”
的主要因素有单体中高沸物含量大时,在聚合过程中对颗粒内聚合物起溶解作用而降低孔隙率,
颗粒变硬, 塑化加工时易成为暂时的“ 鱼眼” ,
引发剂在单体油滴中分布不均匀。传热不均匀的聚合体系中形成分子量不均的树脂,或投料时釜内不干净,有残留树脂或粘釜料较多等均会造成
“ 鱼眼” 。“ 鱼眼” 的形成直接影响PVC产品的质量 ,
在后续加工中会影响制品表面的美观性,而且还会大大降低制品的拉伸强度 、
伸长率等机械性能, 易导致塑料膜或片的穿孔 , 尤其是电缆制品,
会影响其电绝缘性。是树脂生产和塑化加工中较为重视的指标之一。  综上所述
, 可以看出PVC产品质量对下游制品质量所产生的影响,因此
我们要在PVC生产过程中严格把好质量关,以适应市场需求。因为质量是企业的生存之本,只有PVC质量过关了,企业才能更好的发展。
(来自:中国聚合物网)

PVC的生产工艺聚氯乙烯是由氯乙烯通过自由基聚合而成的。有悬浮聚合法、乳液聚合法和本体聚合法,以悬浮聚合法为主,约占PVC总产量的80%左右。单体的来源:乙烯法、石油法和电石法。我国的方法:主要还是电石法。树脂的质量以粒度和粒度分布、
分子量和分子量分布、表观密度、孔隙度、鱼眼、热稳定性、色泽、杂质含量及粉末自由流动性等性能来表征。
悬浮聚合法
使单体呈微滴状悬浮分散于水相中,选用的油溶性引发剂则溶于单体中,聚合反应就在这些微滴中进行,聚合反应热及时被水吸收,为了保证这些微滴在水中呈珠状分散,需要加入悬浮稳定剂,如明胶、聚乙烯醇、甲基纤维素、羟乙基纤维素等。引发剂多采用有机过氧化物和偶氮化合物,如过氧化二碳酸二异丙酯过氧化二碳酸二环己酯、过氧化二碳酸二乙基己酯和偶氮二异庚腈、偶氮二异丁腈等。聚合是在带有搅拌器的聚合釜中进行的。聚合后,物料流入单体回收罐或汽提塔内回收单体。然后流入混合釜,水洗再离心脱水、干燥即得树脂成品。乳液聚合法
最早的工业生产
PVC的一种方法。在乳液聚合中,除水和氯乙烯单体外,还要加入烷基磺酸钠等表面活性剂作乳化剂,使单体分散于水相中而成乳液状,以水溶性过硫酸钾或过硫酸铵为引发剂,还可以采用“氧化-还原”引发体系,聚合历程和悬浮法不同。也有加入聚乙烯醇作乳化稳定剂,十二烷基硫醇作调节剂,碳酸氢钠作缓冲剂的。聚合方法有间歇法、半连续法和连续法三种。聚合产物为乳胶状,乳液粒径0.05~2μm,可以直接应用或经喷雾干燥成粉状树脂。乳液聚合法的聚合周期短,较易控制,得到的树脂分子量高,聚合度较均匀,适用于作聚氯乙烯糊,制人造革或浸渍制品。本体聚合法
聚合装置比较特殊,主要由立式预聚合釜和带框式搅拌器的卧式聚合釜构成。聚合分两段进行。单体和引发剂先在预聚合釜中预聚1h,生成种子粒子,这时转化率达8%~10%,然后流入第二段聚合釜中,补加与预聚物等量的单体,继续聚合。待转化率达85%~90%,排出残余单体,再经粉碎、过筛即得成品。树脂的粒径与粒形由搅拌速度控制,反应热由单体回流冷凝带出。此法生产过程简单,产品质量好,生产成本也较低。
PVC发明小故事
一些德国企业认为乙炔气是一个很大的市场,就投资制造了大量的乙炔气。可就在大量的乙炔被生产出来时,新型发电机被发明了。随之而来的是电价的大幅度下降,从此再没有人用乙炔气灯了。这样一来,大量的乙炔气就没用了。
PVC的发明过程很有意思。这要从100多年前的德国说起——当时电的价格很贵,照明用灯是一般是用乙炔气为燃料的。为了利用这些乙炔气,在1912年的时候,有一个叫Fritz
Klatte的德国化学家,将乙炔与盐酸反应得到了氯乙烯。他把得到的氯乙烯放在实验室的架子上,过了一段时间,发现氯乙烯聚合了。聚氯乙烯就这样被发明了。遗憾的是,当时他并不知道聚氯乙烯有什么用处,虽然他所在的公司(Greisheim
Electron)将聚氯乙烯这种材料在德国申请了专利,但直到1925年专利过期,他们也没有想出聚氯乙烯有什么用途。然而就在一年后,即1926年,美国化学家,Waldo
Semon,又一次独立地发明了聚氯乙烯,而且发现这种材料具有优良隔水性能,非常适合做浴帘。于是,Semon和他所在的B.F.Goodrich公司将聚氯乙烯在美国申请了专利,就这样PVC开始被大量生产应用。
PVC的特性玻璃化温度: 85℃. 熔点: 130℃。无定型态密度(25℃): 1.385
g/cm3。晶体密度(25℃): 1.52
g/cm3。生产的PVC分子量一般在5万~12万范围内,具有较大的多分散性,分子量随聚合温度的降低而增加。无固定熔点,80~85℃开始软化,130℃变为粘弹态,160~180℃开始转变为粘流态。有较好的机械性能,抗张强度60MPa左右,冲击强度5~10kJ/m2。有优异的介电性能。
PVC
为无定形结构的白色粉末,支化度较小。但对光和热的稳定性差,在100℃以上或经长时间阳光曝晒,就会分解而产生氯化氢,并进一步自动催化分解,引起变色,物理机械性能也迅速下降,在实际应用中必须加入稳定剂以提高对热和光的稳定性。加工时对热的稳定性比较差。PVC很坚硬,溶解性也很差。只能溶于环己酮、二氯乙烷和四氢呋喃等少数溶剂中。刚性PVC是使用最广泛的塑料材料之一。PVC材料是一种非结晶性材料。PVC材料在实际使用中经常加入稳定剂、润滑剂、辅助加工剂、色料、抗冲击剂及其它添加剂。PVC材料具有不易燃性、高强度、耐气侯变化性以及优良的几何稳定性。PVC对氧化剂、还原剂和强酸都有很强的抵抗力。然而它能够被浓氧化酸如浓硫酸、浓硝酸所腐蚀并且也不适用与芳香烃、氯化烃接触的场合。PVC在加工时熔化温度是一个非常重要的工艺参数,如果此参数不当将导致材料分解的问题。
PVC的流动特性相当差,其工艺范围很窄。特别是大分子量的PVC材料更难于加工,因此通常使用的都是小分子量的PVC材料。PVC的收缩率相当低,一般为0.2~0.6%。改性PVC的主要品种
氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚物
:制造塑料地板、涂料、薄膜、压塑制品、唱片及短纤维等 。 氯乙烯-
偏二氯乙烯共聚物
:这种共聚物制得的薄膜无毒、透明,具有极低的透气性与透湿性,是极好的食品包装材料。这种共聚物也是一种优良的防腐蚀材料。由其制造的纤维称偏氯纶,可做渔网、座垫编织物和化工滤布等。
丙烯- 氯乙烯或乙烯-氯乙烯共聚物:
丙烯含量约10%的共聚物,用于吹塑成型和注射成型等。与氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚物相比,加工温度较低、且与热分解温度间隔大,熔体流动性好,无毒,透明可制透明度高的薄膜、容器等。氯乙烯接枝共聚物:以乙烯-
醋酸乙烯酯树脂为基材的氯乙烯接枝共聚物,具有优良的耐冲击性、耐气候性和耐热性,适于作室外用建筑材料。氯化聚氯乙烯:PVC经氯化而得的一种热塑性树脂,俗称过氯乙烯,简称CPVC,含氯量61~68%,氢原子没有全部被氯取代。白色或淡黄紫色粉末,溶解性比聚氯乙烯好,能溶于丙酮、氯苯、二氯乙烷和四氯乙烷,耐热性比聚氯乙烯高20~40℃,耐寒性比聚氯乙烯约低25℃,不易燃烧,耐气候、耐化学药品及耐水性均优。可以用挤出法生产管材,主要作热水上水管使用。氯化聚氯乙烯的溶液有良好的粘合性、成膜性和成纤性,可用于胶粘剂、清漆和纺丝。胶粘剂主要用于粘接
PVC板及其制品。清漆的漆膜能耐腐蚀、柔软、耐磨且剥离强度高。用它纺成的丝称过氯纶,对酸、碱、盐皆稳定,适于作耐化学腐蚀的滤布、工作服、筛网、渔网和运输带等。
PVC的应用PVC的应用一般软制品。
利用挤出机可以挤成软管、电缆、电线等;利用注射成型机配合各种模具,可制成塑料凉鞋、鞋底、拖鞋、玩具、汽车配件等。
PVC的应用薄膜。PVC与添加剂混合、塑化后,利用三辊或四辊压延机制成规定厚度的透明或着色薄膜,用这种方法加工的薄膜,称压延薄膜。
也可以将软PVC粒料,利用吹塑成型机吹制成薄膜,这称为吹塑薄膜。
薄膜上可以印花(如包装装潢图案和商标等)。薄膜用途很广,可以通过剪裁,热合加工成包装袋、雨衣、桌布、窗帘、充气玩具等。宽幅的透明薄膜可以供温室、塑料大棚及地膜之用。经双向拉伸的薄膜,有受热收缩的特性,可用于收缩包装。
PVC的应用涂层制品。有衬底的人造革是将 PVC糊涂敷于布上或纸张上,然后在
100℃以上塑化而成。也可以先将PVC与助剂压延成薄膜,再与衬底材料加热压合而成。无衬底的人造革则是直接由压延机压延成一定厚度的软质薄片,再压上花纹即成。人造革可以用来制作皮箱、皮包、书的封面、沙发及汽车的座垫等。还有地板革,用作建筑物的铺地材料。
PVC的应用泡沫制品。软质
PVC混炼时,加入适量的发泡剂作成片材,经发泡成型为泡沫塑料,可作泡沫拖鞋、凉鞋、鞋垫、坐垫、及防震缓冲包装材料。也可用挤出机挤出成低发泡硬PVC板材和异型材,可代替木材使用,是一种新型的建筑材料。PVC的应用透明片材。PVC中加冲击改性剂和有机锡稳定剂,经混合、塑化、压延而成为透明的片材。利用热成型可以作成薄壁透明容器或用于真空吸塑包装,是优良的包装材料和装饰材料——如月饼包装盒。PVC的应用糊制品。将
PVC分散在液体增塑剂中,使其溶胀塑化而成增塑溶胶,通常用乳液或微悬浮树脂,还需加稳定剂、填料、着色剂等,经充分搅拌,脱气泡后,配成PVC糊,再用浸渍、浇铸或搪塑等加工成各种制品。如衣架、工具手柄、圣诞树等。
PVC的应用硬管和板材。
PVC中加入稳定剂、润滑剂和填料,经混炼后,用挤出机可挤出各种口径的硬管、异形管、波纹管,用作下水管、引水管、电线套管或楼梯扶手。
将压延好的薄片重叠热压,可制成各种厚度的硬质板材。
板材可以切割成所需的形状,然后利用PVC焊条用热空气焊接成各种耐化学腐蚀的贮槽、风道及容器等。
PVC的应用其它。门窗由硬质异形材料组装而成。在有些国家已与木门窗、铝窗等共同占据门窗的市场;仿木材料、代钢建材;中空容器;油瓶、水瓶。PVC的应用概述聚氯乙烯是用途最广泛的通用塑料之一。PVC具有很好的隔水性,所以被广泛用于制造水管,浴帘;此外PVC具有阻燃性能,因为在燃烧时,PVC会释放出抑制燃烧的氯原子。供水管道,家用管道,房屋墙板,商用机器壳体,电子产品包装,医疗器械,食品包装等。仿木材料、代钢建材。1.化工设备:管道、贮槽、反应器及反应器衬里、烟囱、鼓风机、泵及阀门。2.建
筑:墙纸、地板、建筑板材、门窗以及防水卷材。3.电子电器:电线电缆绝缘层、电线套管、电池套管、槽线盒等。4.包
装:中空吹塑包装瓶,可用于食品、调味品、饮料等包装、包装各种物品的软包装、啤酒瓶盖及饮料瓶盖内衬。5.汽
车:内饰件及各种部件的表皮套等、汽车仪表电线绝缘层及护套、护管。6.其
它:日用品,如凉鞋、拖鞋、盘、盆、盒、水池、洗衣板等、薄膜用品,如农用薄地膜、雨衣薄膜、民用薄膜等、小型机械零件,手轮、螺栓、阀膜、支架等。7.玩具。(end)

pvc加工技术

PVC加工技术的研究目的就是为了得到一种机械性能、耐候性能和外观性能都最佳的制品。为此,首先必须知道,PVC制品在什么样的状态下性能最佳。那么,PVC的最佳状态是什么?一般认为,PVC的力学性能强的最佳塑化度在65~70%之间。也就是说,只有当PVC的30%~35%以颗粒状态存在时性能最佳。

从理论上说,是由于PVC的特性决定的,氯乙烯聚合后不能溶于氯乙烯溶液中,呈悬浮颗粒状态。随着聚合的进行,颗粒会缓慢长大,直至单体被消耗掉为止。就是说,PVC的大颗粒是由无数小颗粒组成的。生产中将PVC塑化就是把大颗粒破碎成小颗粒,再熔融为PVC的分子链。可以说,PVC制品的力学性能一定与PVC的塑化状态有关,PVC颗粒全部熔融塑化为PVC分子链时,其制品的力学性能应当最好。未被破碎的大颗粒残留越多,其力学性能越差。那又为什么一般PVC的塑化度为65~70%时,其力学性能检测结果最好呢?这是因为PVC的热稳定性太差。PVC的塑化度达到100%,需要很高的温度或较长的时间,其间会使PVC大量分解,性能反而会下降。

从以上分析可以看出,只要PVC不分解,可以通过提高PVC的塑化度来保证PVC制品的性能。但PVC的力学性能与PVC的聚合度成正比,而加工性能则会随着聚合度的提高不断下降。因为提高PVC的聚合度,就需提高加工温度,而加工温度越高,PVC的分解就越严重,所以用现在的加工技术加工高聚合度的PVC不能得到高质量的PVC制品。

因此,加工技术的研究方向应为高分子量PVC的加工应用技术。如高分子量的PVC能加工成制品,PVC制品的性能将会大幅度提高。还可在质量不变的情况下大幅度降低制品成本。总的来说,加工技术的研究应着力在三个方面:—如何提高型材和管材制品的塑化度,使PVC在高温、高剪切的条件下加工也不分解。—用高分子量的PVC加工型材、管材,以提高质量和降低成本。—探讨低温高剪切的加工应用技术。

PVC塑料助剂

对硬制品来说,PVC塑料助剂大体分为:稳定剂、抗冲改性剂、润滑剂、加工助剂。对助剂的要求也可归纳为三方面:—保证PVC在100%的塑化度时也不过量分解。即保证PVC制品在达到力学性能最佳的塑化度时,不分解或少分解。—应保证高聚合度PVC的加工,提高PVC制品质量和档次。PVC聚合度越高,其制品的拉伸强度越高,抗冲击强度越高,维卡软化点越高,硬度越高。

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