由于pvc的熔體延展性很差,易導致熔體破碎,且pvc熔體松弛,易導致制成的物品表面粗糙、無光澤等缺點。因此,為改善其熔體的缺陷,在加工pvc時往往要加入加工助劑。加工助劑主要的作用方式有三種:促進樹脂熔融、改善熔體流變性能、賦予潤滑性能。
PVC助劑
由于pvc的熔體延展性很差,易導致熔體破碎,且pvc熔體松弛,易導致制成的物品表面粗糙、無光澤等缺點。因此,為改善其熔體的缺陷,在加工pvc時往往要加入加工助劑。加工助劑主要的作用方式有三種:促進樹脂熔融、改善熔體流變性能、賦予潤滑性能。
由于pvc的熔體延展性很差,易導致熔體破碎,且pvc熔體松弛,易導致制成的物品表面粗糙、無光澤等缺點。因此,為改善其熔體的缺陷,在加工pvc時往往要加入加工助劑。加工助劑主要的作用方式有三種:促進樹脂熔融、改善熔體流變性能、賦予潤滑性能。
由于PVC加工助劑與PVC高度相容而且相對分子質量很高(約為(1——2)×105-2.5×106g/mol)無皮層的粉末,在成型過程中受到熱和混合作用,先軟化而將周圍的樹脂顆粒緊密地粘合在一起,通過摩擦和熱傳遞,促進了熔化(凝膠化)、其熔體的粘度不僅不降低,甚至使粘度升高;由于分子鏈的纏結作用,提高了PVC的彈性、強度和延伸性。
通用型PVC加工助劑的功能是降低熔化溫度、增進熱強度和均勻性、降低熔體破裂和賦予更大的延性。這些功能對PVC加工是有很大的益處的:降低了熔化溫度,意味著延長了熱穩定時間,對回頭料的利用提供了安全系數,可以再加工;增進了熱強度和降低了熔體破裂,也就是說,可以提高加工速率,加快牽引,同時還改進了表觀質量和可成型性;增進了熔體均勻性,可使擠出物表面波紋和熔體破裂降到最低,從而提高生產率,增進延性和熱成型性。
PVC助劑包括增塑劑、熱穩定劑、抗氧劑、光穩定劑、阻燃劑、發泡劑、抗靜電劑、防霉劑、著色劑和增白劑、填充劑、偶聯劑、潤滑劑、脫模劑等。
PVC的純樹脂加工時易分解、流動性差、沖擊強度低、耐候性差,因此需要在加工過程中添加各類輔助材料以改善其性能。如:潤滑劑、熱穩定劑、抗沖改性劑、加工助劑等。
在加工助劑開發與應用過程中,按產品成份大致分為如下幾大類:甲基丙烯酸甲酯(MMA)/丙烯酸酯共聚物,MMA /苯乙烯共聚物,丙烯腈/苯乙烯等,目前使用量最大、效果最好的是MMA/丙烯酸酯共聚物。
加工助劑在國外最早由美國羅門哈斯(Rohm & Hass)公司于1958年首先開發成功,同年推出第一個牌號K-120。此后,國外許多公司開始紛紛涉足這一領域,開發出相類似的產品。70年代之后,隨著PVC制品的迅速增長,加工助劑得到了廣泛應用。目前,國外主要生產廠家及相關產品有日本三菱(MITSUBSHI ROYAL)公司P系列、鐘淵化學(KANEKA)PA系列、美國羅門哈斯(Rohm & Hass)公司K系列、德國熊牌(BEAR)F系列,阿托菲納(ATOFINA) P系列,還有韓國LG化學的PA系列等。
加工助劑的作用原理
由于PVC熔體延展性差,易導致熔體破碎;PVC熔體松弛慢,易導致制品表面粗糙、無光澤及鯊魚皮等。因此,PVC加工時往往需要加人加工助劑,以改善其熔體上述缺陷。
加工助劑為可以改善樹脂加工性能的助劑,其主要作用方式有三種:促進樹脂熔融、改善熔體流變性能及賦予潤滑功能。
促進樹脂熔融:PVC樹脂在加熱的狀態下,在一定的剪切力作用下熔化時,加工改性劑首先熔融并粘附在PVC樹脂微粒表面,它與樹脂的相容性和它的高分子量,使PVC粘度及摩擦增加,從而有效地將剪切應力和熱傳遞給整個PVC樹脂,加速PVC熔融。
改善熔體流變性能:PVC熔體具有強度差、延展性差及熔體破裂等缺點,而加工改性劑可改善熔體上述流變性。其作用機理為:增加PVC熔體的粘彈性,從而改善離模膨脹和提高熔體強度等。
賦予潤滑性:加工改性劑與PVC相容部分首先熔融,起到促進熔融作用;而與PVC不相容部分則向熔融樹脂體系外遷移,從而改善脫模性。
(1)助劑與樹脂的相容性
一般來說,PVC加工助劑只有與樹脂有良好的相容性,才能使助劑長期、穩定、均勻地存在于制品中,有效地發揮功能。如果相容性不好,則易發生“出汗”或“噴霜”現象。但有時相容性不太好,制品要求不太嚴格,仍然可以有較差的相容性,如果PVC加工助劑與樹脂間相容性極差,但只要助劑的粒度小,仍然可以滿足制品性能要求,要用偶聯劑或表面活性劑處理,才能充分發揮其性能。
(2)助劑的耐久性
耐久性是要求PVC加工助劑助劑長期存在制品中,就是要防止助劑揮發、抽出和遷移等的損失。
(3)助劑對加工條件的適應
PVC加工助劑在加工過程中應考慮所加助劑是否會分解,助劑對模具、設備有沒有損害。
(4)助劑對制品用途的影響
不同用途的制品對PVC加工助劑的氣味、毒性、電氣性、耐侯性、熱性能等都有一定的要求。例如注塑成型的PET容器用來包裝食品或藥品時,應要求所用的助劑無毒。
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