關(guān)于PVC樹脂加工與應用講解
PVC樹脂概述
PVC是中國第一位、世界第二大通用型合成樹脂材料，國內(nèi)生產(chǎn)能力超過2000萬噸，產(chǎn)量超過1300萬噸。
PVC樹脂優(yōu)點：難燃性、耐磨性、耐化學品腐蝕、電絕緣性、制品透明、便于加工
缺點：光熱穩(wěn)定性較差，純的樹脂在100℃左右便開始分解
PVC樹脂的加工
與其他通用樹脂比，加工配方和加工工藝相對復雜。 需添加各種助劑，加工前需與各種助劑充分混合，混合溫度在90-110℃，對軟制品來說混合溫度甚至可以達到130℃以上
常見加工方法：擠出、注塑、壓延、壓塑和吹塑等
PVC樹脂的應用
PVC樹脂的應用按照是否添加增塑劑將制品分為硬制品和軟制品，其中硬制品主要包括：型材、管材、板材、硬片、瓶類中空容器等；軟制品主要包括：電線電纜、薄膜、片材、鋪地材料、人造革、各類軟管、手套（糊樹脂）、玩具、塑料鞋等。
PVC樹脂技術(shù)指標與加工應用的關(guān)系
PVC加工主要助劑
由于PVC樹脂的特殊結(jié)構(gòu)決定了樹脂在加工應用過程中必須要添加助劑以改善樹脂加工性能，彌補本身性能不足
熱穩(wěn)定劑：主要用來改善PVC的光熱穩(wěn)定性，分為主穩(wěn)定劑和輔助穩(wěn)定劑。
主穩(wěn)定劑：三元、二元硬脂酸鹽類的復合穩(wěn)定劑→無塵化的復合鉛類穩(wěn)定劑→衛(wèi)生型的有機錫穩(wěn)定劑、環(huán)保型的鈣鋅穩(wěn)定劑
輔助穩(wěn)定劑:單獨作用熱穩(wěn)定作用甚微，但可與金屬皂或有機錫產(chǎn)生協(xié)同作用，如環(huán)氧化合物、亞磷酸酯、多元醇和β-二酮化合物。
PVC熱穩(wěn)定性評價方法主要有：
剛果紅試驗方法（靜態(tài)熱穩(wěn)定時間）、雙輥開煉法、動態(tài)熱穩(wěn)定時間（更能反映加工的實際情況，動態(tài)熱穩(wěn)定時間越高，加工的熱穩(wěn)定性越好，制品在加工中更不容易分解）
潤滑劑：潤滑劑通常根據(jù)其與聚氯乙烯的物理和化學相容性定義，可分為內(nèi)潤滑劑和外潤滑劑二種。
內(nèi)潤滑劑的作用是降低聚合物分子間的摩擦，使熔體的粘度降低以及減少加工時所需要的能量。如：硬脂酸鈣、單甘脂、硬脂酸、OPE蠟等。
外潤滑劑一般與聚合物不相容，其作用僅為降低聚合物與加工機械界面的摩擦，并起到延時塑化的作用。如：石蠟、PE蠟、硅油等。
潤滑劑的選擇原則是兼具內(nèi)外潤滑作用，高低熔點潤滑劑合理搭配。
抗沖改性劑：因PVC樹脂剛性好，韌性略差，為了滿足部分制品的性能方面的要求，硬制品中通常需要添加抗沖改性劑。
典型的硬質(zhì)聚氯乙烯的抗沖擊改性劑有CPE、EVA、MBS、ABS、ACR等，與PVC樹脂的結(jié)合各不相同，改性效果也具有明顯的差異。
ACR特別適用于戶外使用的、耐老化的，對PVC的剛度、耐熱性、加工性等要求較高的制品。
MBS的抗沖性優(yōu)異，但結(jié)構(gòu)中含有雙鍵，耐老化性能差，分子量高，熔體粘度大，添加入PVC中加工較困難，多用于室內(nèi)制品和透明制品。
CPE的應用廣泛，適用范圍廣，價格便宜。
增塑劑：增塑劑一般用于PVC軟質(zhì)材料中，增塑劑的加入，可以降低PVC分子鏈間的作用力，使PVC塑化的玻璃化溫度、流動溫度與所含微晶的熔點均降低，增塑劑可提高樹脂的可塑性，使制品柔軟、耐低溫性能好。
常用增塑劑分為主增塑劑和輔助增塑劑，主增塑劑通常選用增塑效率較高的增塑劑，以減少配方中增塑劑用量，有利于提高制品性能。PVC軟質(zhì)配方中最常用的增塑劑為增塑效率高的鄰苯二甲酸二辛酯（DOP）,隨著衛(wèi)生性要求的提高，環(huán)保意識的提高鄰苯二甲酸二異壬酯（DINP），對苯二甲酸二辛酯，檸檬酸酯類，高環(huán)氧值的環(huán)氧大豆油等環(huán)保增塑劑被越來越多的使用。
加工助劑：作用是加速熔體的凝膠化，縮短塑化時間，降低塑化溫度，改善制品的光潔度以及提高產(chǎn)品的耐候性。
加工助劑用的最多的為丙烯酸酯類(ACR)的改性劑，國內(nèi)201、401 ，日本PA101 、PA20， 用量較少，加入量一般為0.5-3份之間。
顏料和填料：
顏料:材料著色，有些顏料（比如二氧化鈦、炭黑等）還能對聚合物起到保護作用，使紫外線只能影響到聚合物表面很薄的一層，有效防止紫外線對聚合物的破壞，提高產(chǎn)品的耐候性及老化壽命，電纜料中顏料用的較多
ASTM(美國材料試驗學會)把填充劑定義為“為改進強度和各種性質(zhì),或者為降低成本而在塑料中添加的較為惰性的物質(zhì)?！?br/>
常用填充劑包括：碳酸鈣（最普及）、重鈣、輕鈣、活性鈣、納米鈣等等，隨著加工水平的提高，重鈣的白度和細度已經(jīng)可以與普通的輕的碳酸鈣相媲美，納米碳酸鈣最早因分散問題，在PVC中應用較少，到后來，活化過的納米碳酸鈣的生產(chǎn)有效解決了這一問題，并在PVC材料中得到了越來越廣泛的應用。
填充劑選擇的基本要求：化學性質(zhì)穩(wěn)定，純度高，雜質(zhì)含量低，顏色盡量為白色或淺色，容易分散和混合，吸油質(zhì)相對含量低，對加工性無大的影響，要有較低的莫氏硬度，與樹脂相比有相對便宜的價格
PVC材料的衛(wèi)生性
PVC樹脂本身衛(wèi)生性很好，但是由于加工過程中眾多添加劑的加入，衛(wèi)生性能可能會受到影響，隨著人們生活水平提高，社會和各個行業(yè)對材料衛(wèi)生性的要求也越來越高，目前許多PVC樹脂出廠時，都被要求提供SGS檢測和FDA認證
SGS檢測：主要檢測材料中的重金屬含量以及多溴聯(lián)苯醚等指標，F(xiàn)DA除了對氯乙烯單體有要求外，對水、乙醇、正庚烷抽出物指標也有明確要求。
國內(nèi)塑料PVC制品中，PVC給水管材，PVC醫(yī)藥、食品的片材，PVC醫(yī)用制品 （導管、血袋等等），PVC玩具等應用方面，無論是出口還是行業(yè)標準，對PVC材料的衛(wèi)生性能和生化性能提出了嚴格的要求
PVC材料的配方設(shè)計
PVC材料配方設(shè)計比較復雜，無論是軟制品還是硬制品都對材料的性能，加工性等有不同的要求，配方設(shè)計一般遵循以下原則：
根據(jù)制品的性能，確定PVC樹脂的牌號；一般管材和板材選擇4型 和5型樹脂，注塑制品用7型和8型樹脂，軟制品使用高聚合度樹脂，根據(jù)制品軟硬程度確定增塑劑添加量，一般增塑劑添加量越多制品邵氏硬度越低
根據(jù)性價比，確定穩(wěn)定劑等助劑的類型和添加量；比如復合鉛類穩(wěn)定劑成本比較低，而采用有機錫成本比較高，因為很多有機錫基本上沒有潤滑效果，需要額外添加大量潤滑劑；鈣鋅穩(wěn)定劑方面，國產(chǎn)穩(wěn)定劑成本相對便宜，但是效果略差于進口穩(wěn)定劑。
根據(jù)制品性能、設(shè)備情況以及穩(wěn)定性的類別和增塑劑的添加量，確定潤滑體系的組成和添加量；潤滑體系的確定是最復雜、最難把握的一種助劑，它的好壞將對樹脂的加工、塑化以及制品性能產(chǎn)生重要影響。
PVC樹脂質(zhì)量案例分析
反映問題
原因分析
解決對策
白色或淺色制品顏色發(fā)黃
樹脂老化白度低，初期熱穩(wěn)定性差
及時更換樹脂，避免造成更大的損失
制品表面有明顯的黃色或黑色分解線
物料分解，模頭內(nèi)部有死角，存在物料集聚，時間長了會分解
及時拆卸模具，清洗內(nèi)壁
樹脂在混料時產(chǎn)生靜電，料斗內(nèi)不易下料
樹脂顆粒太細或含水量偏低
配混料放置一段時間后使用
透明片材表面晶點多
物料塑化不好；樹脂中魚眼數(shù)超標或生產(chǎn)過程中帶入雜質(zhì)
增強塑化（配方調(diào)整或增大擠出壓力）；嚴格控制生產(chǎn)流程
制品中黑黃點較多（主要對生產(chǎn)淺色制品和透明制品而言）
樹脂雜質(zhì)超標或生產(chǎn)過程中帶入（例如包裝紙屑等）;物料分解
更換樹脂或嚴格控制生產(chǎn)流程
制品表面有氣泡、麻點等
樹脂含水量較高或樹脂加工助劑中含有一些低熔點、揮發(fā)性的組分揮發(fā)產(chǎn)生氣泡
增加混料時間和混料溫度；降低加工溫度
樹脂生產(chǎn)過程中容易分解
樹脂的熱穩(wěn)定性差或配方中穩(wěn)定劑由于更換導致，也不排除配混料過程中誤操作導致。
分析樹脂性能，驗證配混料的穩(wěn)定效果
制品中存在鐵屑等物質(zhì)
樹脂生產(chǎn)或制品生產(chǎn)過程中金屬磨損生成
檢查樹脂有無鐵屑等
生產(chǎn)工藝或制品性能有波動，可能導致不合格品產(chǎn)生
樹脂質(zhì)量波動或生產(chǎn)設(shè)備工藝控制不穩(wěn)定
分析不同批次樹脂性能，特別是檢修開車前后或工藝配方調(diào)整前后
樹脂粉顆粒較粗或較細
樹脂顆粒形態(tài)及粒徑分布異常
分析顆粒形態(tài)，及時調(diào)換樹脂
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，如PVC，POM,MC,PEEK,PP,UPE
UNILATE等材料.同時也進行PET、PMMA、PVC、PC、PP等折彎、粘結(jié)、熔接；產(chǎn)品廣泛應用于機械、食品、電子、醫(yī)療、光電、半導體等領(lǐng)域。服務(wù)熱線:0510-57763959
