上海微譜分析測(cè)試中心,是一家專(zhuān)業(yè)從事材料分析檢測(cè)技術(shù)服務(wù)的機(jī)構(gòu),面向社會(huì)各業(yè)提供各類(lèi)材料樣品剖析、配方分析、化工品檢驗(yàn)檢測(cè)、多(單)晶硅純度檢測(cè)及相關(guān)油品測(cè)試服務(wù)。
本分析測(cè)試中心由高??蒲性核淌诓┦款I(lǐng)銜、多個(gè)專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域?qū)<宜M成的技術(shù)團(tuán)隊(duì)具有長(zhǎng)期從事材料分析測(cè)試的經(jīng)驗(yàn),技術(shù)水平和能力屬?lài)?guó)內(nèi)。通過(guò)綜合性的分離和檢測(cè)手段對(duì)未知物進(jìn)行定性鑒定與定量分析,為科研及生產(chǎn)中調(diào)整配方、新產(chǎn)品研發(fā)、改進(jìn)生產(chǎn)工藝提供科學(xué)依據(jù)。
一聚氯乙烯的綜述
1.聚氯乙烯(PVC)樹(shù)脂具有力學(xué)性能好、無(wú)毒、成本低等優(yōu)點(diǎn)。屬于無(wú)定形塑料,吸濕性小,為了提高流動(dòng)性,防止產(chǎn)生氣泡宜先進(jìn)行干燥處理。
2.pvc流動(dòng)性差,極易分解,特別是在高溫下與鋼,銅金屬接觸更容易分解,分解溫度200度,分解時(shí)排出腐蝕及刺激性的氣體
3.pvc成型溫度范圍很窄必須嚴(yán)格控制料溫
4.pvc用螺桿式注塑機(jī),及直通噴嘴成型,孔徑宜大,以防止死角滯料
5.pvc模具澆注系統(tǒng)應(yīng)粗短進(jìn)料截面宜大
6.用晶須增強(qiáng)聚氯乙烯,具有達(dá)到高強(qiáng)度的潛力:因?yàn)榫ы毷窃谔厥獾臈l件下以單晶形式生長(zhǎng)形成的纖維,其直徑極小,達(dá)亞微米或納米級(jí),具有高度有序的原子排列,因而不具有大晶體的缺陷,可接近材料的原子見(jiàn)價(jià)鍵的理論強(qiáng)度
7.pvc在實(shí)際使用中經(jīng)常加入穩(wěn)定劑,潤(rùn)滑劑,輔助加工劑,色料,抗沖擊劑及其它添加劑
8.pvc具有不易燃性,高強(qiáng)度,耐候性變化性以及優(yōu)良的幾何穩(wěn)定性
9.pvc對(duì)氧化劑,還原劑和強(qiáng)酸都有很強(qiáng)的抵抗力
10.pvc在加工時(shí)熔化溫度是一個(gè)非常重要的工藝參數(shù),如果此參數(shù)不當(dāng)將導(dǎo)致材料分解
11.pvc的流動(dòng)性相當(dāng)差,其工藝范圍很窄,特別是大分子量的pvc材料更加難于加工,因此通常使用的都是小分子量的pvc材料,pvc的收縮率相當(dāng)?shù)?,一般?.2~0.6%
二pvc改性原理
1 增塑劑的增塑原理
增塑劑是用以改善塑料塑性,增加成型加工時(shí)的流動(dòng)性,降低制品的脆性,改善材料耐寒性的一種助劑。
增塑劑對(duì)塑料的增塑機(jī)理主要是增塑劑分子可對(duì)樹(shù)脂大分子起隔離作用,使不同分子鏈之間的距離增大,減小大分子之間的相互吸引力和纏結(jié),是分子鏈的內(nèi)旋轉(zhuǎn)變得容易,從而增加分子鏈的柔曲性并使分子鏈相互滑移變得容易,從而增大材料流動(dòng)性、改善耐塞性,減小脆性等。
環(huán)氧大豆油對(duì)聚氯乙烯制品有交聯(lián)增韌和耐折的作用,具有耐光、熱、抗老化、耐沖擊、耐折等性能。
2填充劑改性聚氯乙烯機(jī)理
經(jīng)典的載荷傳遞機(jī)理認(rèn)為,當(dāng)聚合物基晶須復(fù)合材料受到外力時(shí),應(yīng)力可以通過(guò)界面層由基體傳遞給晶須,晶須承受部分應(yīng)力,使基體所受應(yīng)力得以分散此外還有很多其它強(qiáng)化機(jī)制,如:彌散強(qiáng)化、殘余應(yīng)力、結(jié)構(gòu)差異等。
晶須增韌是把聚合物的斷裂方式由脆性斷裂轉(zhuǎn)變?yōu)轫g性斷裂,通過(guò)應(yīng)力場(chǎng)中晶須的共同作用,阻止裂紋擴(kuò)展,使聚合物受到拉伸時(shí)有較高的斷裂伸長(zhǎng)率,在受到?jīng)_擊時(shí)不易被破壞,一旦破壞也能吸收較多的斷裂能,使材料在形變損傷至破壞的過(guò)程中消耗更多的能量。
大量研究表明:晶須增韌聚合物的實(shí)現(xiàn)來(lái)源于兩方面的貢獻(xiàn):其一是晶須導(dǎo)致基體局部應(yīng)力狀態(tài)改變,其二是晶須對(duì)基體結(jié)晶行為產(chǎn)生影響。
晶須的存在能夠發(fā)展定向結(jié)構(gòu),但又不產(chǎn)生各向異性,可減少缺陷形成,有效地傳遞應(yīng)力,阻止裂紋擴(kuò)展,可使聚合物內(nèi)聚強(qiáng)度增大,薄弱環(huán)節(jié)減少,顯著提高力學(xué)強(qiáng)度。
3熱穩(wěn)定劑機(jī)理
加入到塑料配料中,能改善樹(shù)脂的熱穩(wěn)定性,抑制其熱降解、熱分解的助劑。由于聚氯乙烯的熱穩(wěn)定性問(wèn)題特別突出,一般所述的熱穩(wěn)定劑,多是指對(duì)聚氯乙烯塑料的專(zhuān)用熱穩(wěn)定劑。
熱穩(wěn)定劑的作用機(jī)理:
熱穩(wěn)定劑加入到塑料配方中對(duì)塑料起到的熱穩(wěn)定劑作用大致有以下兩種:
a.吸收中和HCl,抑制它的自動(dòng)催化作用
鹽基鉛鹽、金屬皂類(lèi)等熱穩(wěn)定劑,都是HCl的接受體,可以有效地捕捉HCl,并與之反應(yīng)形成穩(wěn)定產(chǎn)物。
b.抑制自由基生成和脫HCl的過(guò)程
有機(jī)錫類(lèi)熱穩(wěn)定劑,可以與聚氯乙烯中不穩(wěn)定的氯原子配位結(jié)合,使之形成穩(wěn)定的絡(luò)合物結(jié)構(gòu)。
4潤(rùn)滑劑改性機(jī)理
其功能是在塑料加工過(guò)程中,通過(guò)降低聚合物熔融體的粘度及防止聚合物粘結(jié)在模具表面,以改善加工性能,達(dá)到提高加工流動(dòng)性、降低螺桿扭矩、提高制品表面光潔度,使加工過(guò)程順利進(jìn)行,這對(duì)提高機(jī)械加工效率、增加成品率尤為重要。潤(rùn)滑劑在熱塑性、熱固性塑料加工中是必不可少的助劑,特別是在PVC 制品的成型加工中尤為重要。聚合物成型加工過(guò)程中添加潤(rùn)滑劑,對(duì)減少熔融樹(shù)脂顆粒之間的摩擦力,熔融后減少樹(shù)脂分子之間的摩擦力,降低熔融體與加工模具之間的粘結(jié)力,促進(jìn)熔融體的流動(dòng),以保證加工順利進(jìn)行,提高設(shè)備效率和成品率,增強(qiáng)制品的表面美觀,起到非常好的效果。
5 ACR抗沖擊助劑機(jī)理
在成型加工中,PVC的熔化速度慢,熔體溫度低,易引起熔體流動(dòng)缺陷。需加入加工改性劑來(lái)克服這些缺點(diǎn),加快樹(shù)脂在塑化過(guò)程中的凝膠化速度,提高熔體的流動(dòng)性,達(dá)到改善制品質(zhì)量的目的。
加工改性劑主要是為了改善聚氯乙烯(PVC)尤其是硬質(zhì)PVC的成型加工而開(kāi)發(fā)的一類(lèi)改善性助劑,聚氯乙烯的難以加工特性表現(xiàn)在它是熱敏性的,它的加工溫度和分解溫度比較接近,它的熔融黏度大,流動(dòng)性差。所以在加工設(shè)備中停留的時(shí)間比一般樹(shù)脂大,所以容易在設(shè)備的死角結(jié)焦分解,而且聚氯乙烯熔體的熱強(qiáng)度低,而且黏結(jié)力不夠,容易發(fā)生熔融破碎,使用加工助劑可以克服這些缺點(diǎn)。加工改性劑在改善加工性能的同時(shí)也一定程度上對(duì)材料的沖擊韌性有所改善
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環(huán)氧大豆油