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公司新聞
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PVC加工技術(shù)原理特性及其助劑的研發(fā)方
發(fā)布者:宏泰基  發(fā)布于:2020/7/28 8:22:38  點(diǎn)擊率:2774
    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(mén)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(guó)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(shì)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(shuō),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(shuō),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(zhǎng)大,直至單體被消耗掉為止。就是說(shuō),PVC的大顆粒是由無(wú)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。
    可以說(shuō),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(cè)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(zhǎng)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(guò)提高PVC的塑化度來(lái)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。
    總的來(lái)說(shuō),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。—探討低溫高剪切的加工應(yīng)用技術(shù)。
    PVC助劑
    對(duì)硬制品來(lái)說(shuō),PVC的助劑大體分為:穩(wěn)定劑、抗沖改性劑、潤(rùn)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(guò)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。—應(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(lái)說(shuō),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(lái)不大可能)。對(duì)于加工助劑來(lái)說(shuō),應(yīng)是保證PVC在加工過(guò)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)榧羟性酱螅嘏ぴ礁撸瑴囟仍礁撸接欣诰鶆虻暮!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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