PVC加工技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r及其助劑的研發(fā)方向
November.28
塑料行業(yè)信息網(wǎng)
PVC是一種化工原料，其制品被廣泛的應(yīng)用于我們的日常生活中，如：門窗、上下水管道、片材、薄膜等。PVC的用途雖然廣泛，但是由于在我國的發(fā)展歷史較短，速度非常之快，應(yīng)用技術(shù)和助劑的發(fā)展跟不上形勢需要。為了能為PVC行業(yè)的健康發(fā)展保駕護(hù)航，今后應(yīng)在PVC加工技術(shù)和助劑方面加大研發(fā)力度。
PVC加工技術(shù)
PVC加工技術(shù)的研究目的就是為了得到一種機(jī)械性能、耐候性能和外觀性能都最佳的制品。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(rèn)為，PVC的力學(xué)性能強(qiáng)的最佳塑化度在65～70%之間。也就是說，只有當(dāng)PVC的30%～35%以顆粒狀態(tài)存在時(shí)性能最佳。
從理論上說，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)。隨著聚合的進(jìn)行，顆粒會(huì)緩慢長大，直至單體被消耗掉為止。就是說，PVC的大顆粒是由無數(shù)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，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(yīng)當(dāng)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(jié)果最好呢？這是因?yàn)镻VC的熱穩(wěn)定性太差。PVC的塑化度達(dá)到100%，需要很高的溫度或較長的時(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，可以通過提高PVC的塑化度來保證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)隨著聚合度的提高不斷下降。因?yàn)樘岣逷VC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(yán)重，所以用現(xiàn)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(yīng)為高分子量PVC的加工應(yīng)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?？偟膩碚f，加工技術(shù)的研究應(yīng)著力在三個(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。—用高分子量的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?yīng)用技術(shù)。
PVC助劑
對(duì)硬制品來說，PVC的助劑大體分為：穩(wěn)定劑、抗沖改性劑、潤滑劑、加工助劑。對(duì)助劑的要求也可歸納為三方面：—保證PVC在100%的塑化度時(shí)也不過量分解。即保證PVC制品在達(dá)到力學(xué)性能最佳的塑化度時(shí)，不分解或少分解?！獞?yīng)保證高聚合度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(qiáng)度越高，抗沖擊強(qiáng)度越高，維卡軟化點(diǎn)越高，硬度越高。
—應(yīng)保證PVC在很寬的加工工藝范圍內(nèi)都可以得到合格的PVC制品。PVC的制品多種多樣，PVC的加工機(jī)械多種多樣，在不同的溫度和剪切下加工，助劑應(yīng)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(duì)于穩(wěn)定劑來說，自然是要保證PVC在高加工溫度下分解不嚴(yán)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(雖然看起來不大可能)。對(duì)于加工助劑來說，應(yīng)是保證PVC在加工過程中，擠出機(jī)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(jié)構(gòu)的抗沖擊改性劑，應(yīng)與PVC形成均勻的“海一島”狀混合物，而CPE、EVA等應(yīng)在PVC中形成細(xì)密的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。
核殼結(jié)構(gòu)的抗沖擊改性劑之所以性能優(yōu)異，是因?yàn)榧羟性酱?，矩扭越高，溫度越高，越有利于均勻的?！獚u結(jié)構(gòu)形成，而這時(shí)PVC本身的性能也最佳。因?yàn)榧庸し秶鷮挘珻PE等與PVC形成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)是一種熱力學(xué)亞穩(wěn)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(jié)構(gòu)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。
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