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防止PVC熱分解的熱穩(wěn)定機(jī)理
PVC樹脂主要用于生產(chǎn)各類薄膜(如日用印花膜、工業(yè)包裝膜、農(nóng)用大棚膜及熱收縮膜等)、各類板、片材(其片材可用于吸塑制品),各類管材(如無毒上水管、建筑穿線管、透明軟管等)、各類異型材(如門、窗、裝飾板),中空吹瓶(用于化妝品及飲料),電纜、各類注塑制品及人造革、地板革、搪塑玩具等。
穩(wěn)定劑
純的PVC樹脂對熱極為敏感,當(dāng)加熱溫度達(dá)到90Y:以上時(shí),就會(huì)發(fā)生輕微的熱分解反應(yīng),當(dāng)溫度升到120C后分解反應(yīng)加劇,在150C,10分鐘,PVC樹脂就由原來的白色逐步變?yōu)辄S色—紅色—棕色—黑色。PVC樹脂分解過程是由于脫HCL反應(yīng)引起的一系列連鎖反應(yīng),后導(dǎo)致大分子鏈斷裂。防止PVC熱分解的熱穩(wěn)定機(jī)理是通過如下幾方面來實(shí)現(xiàn)的。
不同加工溫度下,內(nèi)、外潤滑劑的作用
在不同加工溫度下,內(nèi)、外潤滑劑的作用也會(huì)發(fā)生變化,如硬脂酸和硬脂醇用于PVC壓延成型初期,由于加工溫度低,與PVC相容性差,主要起外潤滑作用;當(dāng)溫度升高后,與PVC相容性增大,則轉(zhuǎn)起內(nèi)潤滑劑作用。
按潤滑劑的組成可分為:飽和烴類、金屬皂類、脂肪族酰胺、脂肪酸類、脂肪酸酯類及脂肪醇類。
飽和烴類
飽和烴類按極性可分為非極性烴(如聚乙烯蠟和聚蠟)、極性烴(如氯化石蠟、氧化聚乙烯等)。飽和烴類按分子量大小可分為;液體石蠟(C16-C21)、固體石蠟(C26-C32)微晶石蠟(C32-C70)及低分子量聚乙烯(分子量1000—10000)等,主要用于PVC無毒外潤滑劑。
(1)液體石蠟:俗稱白油,為無色透明液體,可用作PVC的透明性外潤滑劑,用量為0.5份左右,用量大會(huì)嚴(yán)重影響焊角強(qiáng)度。
(2)固體石蠟,又稱為天然石蠟,白色固體,可用作pvc的外潤滑劑,用量為0.1—1.0份,用量太大會(huì)影響透明度。
(3)微晶石蠟,又稱為高熔點(diǎn)石蠟,外觀為白色或淡黃色固體,因結(jié)晶微細(xì)而稱為微晶石蠟。潤滑效果和熱穩(wěn)定性好于其他石蠟。在PVC中用量較小,一般為0.1-0.3份。
(4)低分子量聚乙烯,又稱聚乙烯蠟,外觀為白色或淡黃色固體粉末,透明性差,可用于PVC擠出和壓延加工外潤滑劑,用量一般為0.5份以下。
(5)氧化聚乙烯蠟,為聚乙烯蠟部分氧化產(chǎn)物,外觀為白色粉末。有優(yōu)良的內(nèi)、外潤滑作用,透明性好,價(jià)格低,用量在0.2-1.0份。
(6)氯化石蠟,與PVC相容性好,透明性差,與其他潤滑劑并用效果好,用量0.5份以下為宜。
MBS是甲基丙烯酸甲酯、丁二烯及三種單體的共聚物
MBS是甲基丙烯酸甲酯、丁二烯及三種單體的共聚物。MBS的溶度參數(shù)為94-9.5之間,與PVC的溶度參數(shù)接近,因此同PVC時(shí)相容性較好,它的特點(diǎn)是:加入PVC后可以制成透明的產(chǎn)品。一般在PVC中加人4-6份,可將PVC的沖擊強(qiáng)度提高6—15倍,但MBS的加入量大于30份時(shí),PVC沖擊強(qiáng)度反而下降。MBS本身具有良好的沖擊性能,透明性好,透光率可達(dá)90%以上,且在改善沖擊性同時(shí),對樹脂的其他性能,如拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長率等影響很小。
工業(yè)生產(chǎn)的PVC分子量一般在5萬~11萬范圍內(nèi),具有較大的多分散性,分子量隨聚合溫度的降低而增加;無固定熔點(diǎn),80~85℃開始軟化,130℃變?yōu)檎硰棏B(tài),160~180℃開始轉(zhuǎn)變?yōu)檎沉鲬B(tài);有較好的機(jī)械性能,抗張強(qiáng)度60MPa左右,沖擊強(qiáng)度5~10kJ/m2;有優(yōu)異的介電性能。
PVC曾是世界上產(chǎn)量較大的通用塑料,應(yīng)用非常廣泛。在建筑材料、工業(yè)制品、日用品、地板革、地板磚、人造革、管材、電線電纜、包裝膜、瓶、發(fā)泡材料、密封材料、纖維等方面均有廣泛應(yīng)用。