PVC材料的介绍

PVC,全名为Polyvinylchlorid,主要成份为聚氯乙烯,另外加入其他成分来增强其耐热性,韧性,延展性等。这种表面膜的最上层是漆,中间的主要成分是聚氯乙烯,最下层是背涂粘合剂。它是当今世界上深受喜爱、颇为流行并且也被广泛应用的一种合成材料。它的全球使用量在各种合成材料中高居第二。据统计,仅仅1995年一年,不PVC在欧洲的生产量就有五百万吨左右,而其消费量则为五百三十万吨。在德国,PVC的生产量和消费量平均为一百四十万吨。PVC正以4%的增长速度在全世界范围内得到生产和应用。近年来PVC 在东南亚的增长数度尤为显著,这要归功于东南亚各国都有进行基础设施建设的迫切需求。在可以生产三维表面膜的材料中,PVC是最适合的材料。
PVC可分为软PVC和硬PVC。其中硬PVC大约占市场的2/3,软PVC占1/3。软PVC一般用于地板、天花板以及皮革的表层,但由于软PVC中含有柔软剂(这也是软PVC与硬PVC的区别),容易变脆,不易保存,所以其使用范围受到了局限。硬PVC不含柔软剂,因此柔韧性好,易成型,不易脆,无毒无污染,保存时间长,因此具有很大的 开发应用价值。下文均简称PVC。PVC的本质是一种真空吸塑膜,用于各类面板的表层包装,所以又被称为装饰 膜、附胶膜,应用于建材、包装、医药等诸多行业。其中建材行业占的比重最大,为60%,其次是包装行业,还有其他若干小范围应用的行业
氯乙烯(PVC)是一种线聚合物。它的分子式为(CH2CH2CL)n
聚氯乙烯分子中含有氯原子。由于C—CL键的偶极影响,它是一种极性很强的材料。PVC具有很好的耐酸碱、耐磨、耐燃及绝缘性能,但对光、热稳定性差。商业上,制备PVC有四种方法:悬浮法、本体法、乳液法和溶液法。悬浮法最普遍,大多数应用的PVC树脂就是这类树脂。其产品根据含增塑剂量(一般是邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯)分为硬质、半硬质、软质三种材料。硬质PVC含增塑剂为10—25%、半硬质PVC为30~40%、软质PVC为40-70%。所有PVC产品必须含有一定量的稳定剂,以避免加工过程中发生降解。软PVC产品中的增塑剂在于使聚合物变软。增塑剂的选择或增塑剂的混用,最终要由成品所期望的性能来决定。大多数的增塑剂一定程度上也起着加工助剂的作用。增塑剂降低了树脂的熔融温度和粘度,从而可防止树脂粘到加工设备的金属部件上。
PVC (聚氯乙烯)化学和物理特性 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、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(这种材料通常要加入润滑剂改善流动特性),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%。
注塑模工艺条件
干燥处理:通常不需要干燥处理。
熔化温度:185~205C 模具温度:20~50C
注射压力:可大到1500bar 保压压力:可大到1000bar 注射速度:为避免材料降解,一般要用相当地的注射速度。
流道和浇口:所有常规的浇口都可以使用。如果加工较小的部件,最好使用针尖型浇口或潜
入式浇口;对于较厚的部件,最好使用扇形浇口。针尖型浇口或潜入式浇口的最小直径应为1mm;扇形浇口的厚度不能小于1mm。
典型用途 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。
PVC一个特点就是迁移性,那就PVC里的份或香精或增塑剂或静电剂等会随着时间的推移,慢慢迁移到表面.你所说的就是增塑剂迁移到表面,PVC的增塑剂是油状,粘度较高的液体.PVC的硬度越低,这种现象就越是明显.我就经常碰到粉,香精的迁移,放久了的PVC表面一摸就有粉,或没原来那么香了.这是在生产PVC时,抗迁移的助剂的效果不是很好.
好有一点就是PVC的增塑剂能腐蚀PS,当把PVC和PS产品放在一起时,PVC所迁移出来的增塑剂就会腐蚀PS产品,当通风不是很好时,PVC产品的数量有很多时,会使整批的PS产品软化而报废整个产品.
  管串PVC塑料型材配方主要由PVC树脂和助剂组成的,其中助剂按功能又分为:热稳定剂、润滑,剂、加工改性剂、冲击改性剂、填充剂、耐老化剂、着剂等。在设计PVC配方之前,首先应了解PVC树脂和各种助剂的性能。
                原料与助剂
  PVC树脂
  生产PVC塑料型材的树脂是聚氯乙烯树脂(PVC),聚氯乙烯是由氯乙烯单体聚合而成的聚
合物,产量仅次于PE,居第二位。
  PVC树脂由于聚合中的分散剂的不同可分为疏松型(XS)和紧密型()两种。疏松型粒径为0.1—0.2mm,表面不规则,多孔,呈棉花球状,易吸收增塑剂,紧密型粒径为0.1mm以下,表面规则,实心,呈乒乓球状,不易吸收增塑剂,目前使用疏松型的较多。
  PVC又可分为普通级(有毒PVC)和卫生级’ (无毒PVC)。卫生级要求氯乙烯(VC)含量低于lOXl0-6,可用于食品及医学。合成工艺不同,PVC又可分为悬浮法PVC和乳液法PVC。根据国家标准GB/T5761-93《悬浮法通用型聚氯乙烯树脂检验标准》规定,悬浮法PVC分为PVC-SGl到PVC-SG8Jk种树脂,其中数字越小,聚合度越大,分子量也越大,强度越高,但熔融流动越困难,加工也越困难。具体选择时,做软制品时,一般使用PVC-SGl、PVC-SG2、PVC-SG3型,需要加人大量增塑剂。例如聚氯乙烯膜使用SG-2树脂,加入50~
80份的增塑剂。而加工硬制品时,一般不加或很少量加入增塑剂,所以用PVC-SG4、VC-SG5、
PVC-SG6、PVC-SG7、PVC-SG8型。如PVC硬管材使用SG-4树脂、塑料门窗型材使用SG-5树脂,硬质透明片使用SG-6树脂、硬质发泡型材使用SG-7、SG-8树脂。而乳液法PVC糊主要用于人造革、壁纸及地板革和蘸塑制品等。一些PVC树脂厂家出厂的PVC树脂按聚合度(聚合度是单元链节的个数,聚合度乘以链节分子量等于聚合物分子量)分类,如山东齐鲁石化总厂生产的PVC树脂,出厂的产品为SK-700;SK-800;SK—1000;SK—1100;SK-1200等。其SG-5树脂对应的聚合度为1000—1100。PVC树脂的物化性能见第四篇。
  PVC粉末为一种白粉末,密度在1.35—1.45g/cm3之间,表观密度在0.4-0.5g/cm3。视增塑剂含量大小可为软、硬制品,一般增塑剂含量0-5份为硬制品,5-25份为半硬制品,大于25份为软制品。
  PVC是一种非结晶、极性的高分子聚合物,软化温度和熔融温度较高,纯PVC一般须在160—210~C时才可塑化加工,由于大分子之间的极性键使PVC显示出硬而脆的性能。而
且,PVC分子内含有氯的基团,当温度达到120~C时,纯PVC即开始出现脱HCl反应,会导致PVC热降解。因此,在加工时须加入各种助剂对PVC进行加工改性和冲击改性,使之可以加工成为有用的产品。
  PVC树脂主要用于生产各类薄膜(如日用印花膜、工业包装膜、农用大棚膜及热收缩膜等)、各类板、片材(其片材可用于吸塑制品),各类管材(如无毒上水管、建筑穿线管、透明软管等)、各类异型材(如门、窗、装饰板),中空吹瓶(用于化妆品及饮料),电缆、各类注塑制品及人造革、地板革、搪塑玩具等。各种PVC稳定剂物化性能见表1(转下一页)
  稳定剂
轴流风机启动  纯的PVC树脂对热极为敏感,当加热温度达到90Y:以上时,就会发生轻微的热分解反应,当温度升到120C后分解反应加剧,在150C,10分钟,PVC树脂就由原来的白逐步变为黄—红—棕—黑。PVC树脂分解过程是由于脱HCL反应引起的一系列连锁反应,最后导致大分子链断裂。防止PVC热分解的热稳定机理是通过如下几方面来实现的。
  通过捕捉PVC热分解产生的HCl,防止HCl的催化降解作用。
  铅盐类主要按此机理作用 ,此外还有金属皂类、有机锡类、亚磷酸脂类及环氧类等。
·置换活泼的烯丙基氯原子。金属皂类、亚磷酸脂类和有机锡类可按此机理作用。
  ·与自由基反应,终止自由基的反应。有机锡类和亚磷酸脂按此机理作用。
  ·与共扼双键加成作用,抑制共扼链的增长。
年龄识别  有机锡类与环氧类按此机理作用。
  ·分解过氧化物,减少自由基的数目。有机锡和亚磷酸脂按此机理作用。
  ·钝化有催化脱HCl作用的金属离子。
  同一种稳定剂可按几种不同的机理实现热稳定目的。
  常用稳定剂品种:
  1、铅盐类
文蛤刃  铅盐类是PVC最常用的热稳定剂,也是十分有效的热稳定剂,其用量可占PVC热稳定剂的
70%以上。
  铅盐类稳定剂的优点:热稳定性优良,具有长期热稳定性,电气绝缘性能优良,耐候性好,价格低。
  铅盐类稳定剂的缺点:分散性差、毒性大、有初期着性,难以得到透明制品,也难以得到鲜明彩的制品,缺乏润滑性,易产生硫污染。
  常用的铅盐类稳定剂有:
  (1)三盐基硫酸铅
  分子式为3PbO.PbSO.H20,代号为TLS,简称三盐,白粉末,密度6.4g/cm’。三盐基硫酸铅是最常用的稳定剂品种,一般与二盐亚磷酸铅一起并用,因无润滑性而需配人润滑剂。主要用于PVC硬质不透明制品中,用量一般2~7份。
  (2)二盐基亚磷酸铅
  分子式为2PbO.PbHPO3.H2O,代号为DL,简称二盐,白粉末,密度为6.1g/cm3。二盐基亚磷酸铅的热稳定性稍低于三盐基硫酸铅,但耐候性能好于三盐基硫酸铅。二盐基亚磷酸铅常与三盐基硫酸铅并用,用量一般为三盐基硫酸铅的1/2。
  (3)二盐基硬脂酸铅 拆装螺杆料筒
  代号为DLS,不如三盐基硫酸铅、二盐基亚磷酸铅常用,具有润滑性。常与三盐基硫酸铅、二盐基亚磷酸铅并用,用量为0.5—1.5份。
园林音箱  2、金属皂类
  为用量仅次于铅盐的第二大类主稳定剂,其热稳定性虽不如铅盐类,但兼具润滑性。金属皂类可以是脂肪酸(月桂酸、硬脂酸、环烷酸等)的金属(铅、钡、镉、锌、钙等)盐,其中以硬脂酸盐最为常用,其活泼性大小顺序为:Zn盐?Cd盐?Pb盐?Ca盐7.Ba盐。金属皂类一般不单独使用,常常为金属皂类之间或与铅盐及有机锡等并用。除Gd、Pb外都无毒,除Pb、Ca外都透明,无硫化污染,因而广泛用于软质PVC中,如无毒类、透明类制品等。

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