聚氯乙烯树脂及各种助剂的选择

来源：塑胶五金网发布时间：2014-05-04 09:55:01点击率：

　　1、聚氯乙烯树脂

　　树脂的聚合度对塑料的性能影响很大，一般聚合度愈高，则其物理机械性能及耐热性愈好。但给成型加工带来很大的困难，特别是硬质聚氯乙烯塑料，加工的范围很狭，需特殊的增塑剂、稳定剂和润滑剂。近年来，由于硬聚氯乙烯塑料管道对于耐热性及耐腐蚀性的要求日益提高，因此要求配方中尽量不加或少加增塑剂，这样一来，就提高了对树脂的要求。为了有利于加工工艺的控制，常选用聚合度较低的IV型树脂做硬质制品，树脂粘度1.6~1.7为宜。同时为了改进其塑化情况，特别在注射成型中，常选用棉花球树脂。因为注射过程是要求熔融塑料在高速度、高压下注入冷模直接定型，所以对塑料的流动性要求特别高。采用棉花球树脂后，可以达到这个目的，以避免制品产生裂口。

　　在挤压成型中采用棉花球树脂，可以增加硬质聚氯乙烯塑料在挤压过程中的摩擦热，以达到塑化均匀、提高制品质量的目的。

　　在挤压或注射成型的树脂中水分及低挥发物含量也要严格控制，因为在挤压或注射过程中基本上是密闭操作，如果有水分及低挥发物存在，就很难排除，势必使制品中有气泡存在，严重影响产品的质量。

　　2、增塑剂

　　从提高产品质量的要求来看，硬质聚氯乙烯塑料的配方中是不加增塑剂。加了增塑剂后，耐热性降低，耐腐蚀性能也恶化。一般增加一份增塑剂，其马丁氏耐热度降低2~3°C。如果加入10份增塑剂，则马丁氏耐热度只有50°C左右，其耐硝酸及耐盐酸的稳定性也要大大降低。因此，一般挤压及压制成型过程中的配方设计都不加增塑剂。在注射成型中，有时仅仅为了操作方便，配方中加人少量增塑剂。

　　通过实验可以知道加10份增塑剂时其冲击强度显著降低，加12份时脆性很大，如果再多加增塑剂，则其规律却又符合一般增塑原理。而加3~5份增塑剂时，其拉伸强度非但不降低，而且有所增加。加5份时其拉伸强度，如果再增加增塑剂份数时，则拉伸强度又显著下降。目前，为了适应各种不同的操作熟练程度，在注射成型的配方中，仍加入少量的增塑剂。但必须注意其性能的变化，以满足一定的使用要求。

　　3、稳定剂

　　由于硬聚氯乙烯塑料具有流动性差，加工温度与分解温度接近的特点，因此成型配方中，稳定剂的合理添加就显得很重要。粒料的稳定性能好坏，很大程度上决定于稳定剂的数量及搭配。稳定剂不能加得太多，否则会影响塑化性能及恶化操作条件。但要使粒料具有一定的稳定性能，以保证在严格的加工条件下，不致引起聚氯乙烯分解或变质。根据实际经验证明，如果粒料的分解温度高于220℃，热稳定时间(190℃)保持120分钟以上，就能满足生产要求了。

　　硬质氯乙烯塑料配方中，多采用铅系稳定剂。但是，加入量有一定限制，过多时要提高操作温度。因此常采用复合稳定剂系统，以达到相辅相成的作用。

　　二盐基性亚磷酸铅在注射成型过程中，对改善收缩有一定效果。耐热性好的二盐基性苯二甲酸铅，能在适当范围内降低加工温度。

　　二盐基性硬脂酸铅能在较长的受热历程中保持一定的润滑性，它与硬脂酸铅等量并用，具有较高的冲击强度及良好的表面光洁度。但加得过多会使塑化困难，以致恶化操作条件。

　　其它，如硬脂酸钙及硬脂酸钡等也常在硬质聚氯乙烯的配方中被采用，它们与铅系稳定剂混合使用，可有较好的热稳定性。但要注意它们的比例关系，否则，挤压工艺条件很难掌握。如果需要生产透明的挤压制品，则在配方中还可以加有机锡类稳定剂，硬质聚氯乙烯挤压制品要求选用耐热性高的有机锡类。有时为了改善其表面光沾度及流动性，注射成型时，也加人少量有机锡，但要注意与其它稳定剂，特别是三盐基性硫酸铅的搭配，否则会恶化操作条件。

　　4、润滑剂

　　在硬质聚氯乙烯塑料的配方中，润滑剂的加入量会严重影响到工艺控制。例如在挤压成型的配方中，不能多加润滑剂，一般硬脂酸及石蜡的用量不超过一份(以100份树脂为准)，否则很容易使螺杆与机筒打滑，以致出料速度大大减慢。同时润滑剂加多了，析出比较厉害，破坏正常操作，并影响制品质量。在注射成型中，润滑剂的配比也具有特别重要的意义，它不仅影响到工艺操作，而且对制品质量也有很大影响。例如硬脂酸及石蜡等润滑剂不能加得太多(约0.5~1份)，否则，不仅会破坏正常操作，而且制品会产生脱皮现象，特别在制品的浇口附近，会有剥层现象。因此，在直接进料的制品配方中，润滑剂用量要严格控制。要检定配方中润滑剂是否过量，只要将制品放在140℃的烘箱中，保持30分钟，没有起泡及脱层等现象(制品允许有微小变形)，就说明配方中润滑剂是适量的。

　　5、填充剂

　　在硬质聚氯乙烯塑料的配方中常加入适当的填充剂，这不仅为了降低成本，同时也为了成型方便。例如在挤压过程中，填充剂的加入能增加硬度，定型方便，有利于挤压工艺的掌握。

　　注射成型的硬质聚氯乙烯塑料零件，其收缩率的大小严重影响着零件的装配。如果采用收缩率过大的配方，在制品较厚的平面处，就容易产生凹陷，使平面不平，收缩率过大时甚至连嵌件也卸不出。当然，收缩率的大小与工艺控制及冷却条件有关系，但在的工艺条件下，收缩率大小与配方中填充剂多少关系也很密一切，填充剂越多，收缩率越小，流动性也降低。一般用于注射成型的硬质聚氯乙烯塑料配方中，都必须加入一定数量的填充剂(1~10份)，以使嵌件能方便地取出。当然如果填充剂的品种及使用量选得不当时，会使物理机械性能变坏，例如使冲击强度及拉伸强度降低等。

　　作为硬质聚氯乙烯塑料的填充剂，常用的有碳酸钙、钛白粉及硫酸钡等。试验证明，在配方中加入10份时，对制品性能影响不大。用硫酸钡作填充剂时的韧性及流动性没有钛白粉好，但用钛白粉作填充剂时，容易粘口模，而且价格也较高。因此，一般在挤压成型时选用硫酸钡及碳酸钙作为硬管之填充剂。如果生产白色制品或要求韧性较高的产品时，也可选用钛白粉作为填充剂。在注射成型时，要求较高的流动性及冲击强度(以弥补加增塑剂后冲击强度的降低)，常选用充模性能理想的钛白粉。但钛白粉价格较高，也可根据原料的来源选用其它填充剂，如碳酸钙，但表面光洁度稍差一些。

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