PVC材料成分分析
PVC材料成分分析
Jack 2016-05-25 15:45:57 #178
PVC塑料成分中含有PVC樹(shù)脂、熱穩定劑、潤滑劑、加工改性劑、沖擊改性劑、填充劑、耐老化劑、著(zhù)色劑以及填料等。由于PVC分子結構中存在叔氯和烯丙基氯，故PVC型材在加工和后期的使用過(guò)程中易發(fā)生分解，脫HCL易形成共軛雙鍵，多個(gè)雙鍵形成，導致型材變色開(kāi)始發(fā)生，其顏色變化順序為：白色-粉紅色-淺黃色-紅色-黑色(碳化)，故PVC質(zhì)量，穩定劑質(zhì)量(控制分解)和用量至關(guān)重要 。
PVC樹(shù)脂
PVC樹(shù)脂對熱極為敏感，當加熱溫度達到90℃以上時(shí)，就會(huì )發(fā)生輕微的熱分解反應，當溫度升到120C后分解反應加劇，在150℃，10分鐘，PVC樹(shù)脂就由原來(lái)的白色逐步變?yōu)辄S色—紅色—棕色—黑色。PVC樹(shù)脂分解過(guò)程是由于脫HCL反應引起的一系列連鎖反應，最后導致大分子鏈斷裂。
熱穩定劑
通過(guò)捕捉PVC熱分解產(chǎn)生的HCl，防止HCl的催化降解作用。
潤滑劑
潤滑劑的作用是降低物料之間及物料和加工設備表面的摩擦力，從而降低熔體的流動(dòng)阻力，降低熔體粘度，提高熔體的流動(dòng)性，避免熔體與設備的粘附，提高制品表面的光潔度等 ?？煞譃閮葷櫥瑒┖屯鉂櫥瑒?。內潤滑劑為金屬皂、脂肪酸(酯、醇)等，外潤滑劑為各種蠟，如石蠟、氯化石蠟、微晶蠟。
改性劑
作用為改善其熔體延展性差，易導致熔體破碎;PVC熔體松弛慢，易導致制品表面粗糙、無(wú)光澤及鯊魚(yú)皮等現象;降低總的銀紋引發(fā)應力，阻止銀紋擴大和增長(cháng)，吸收掉傳人材料體內的沖擊能，從而達到抗沖擊的目的。如CPE(氯化聚乙烯)改性和ARC(丙烯酸酯共聚物)改性。
填料
主要為碳酸鈣。在以前的配方體系中多數是填加重鈣，其目的是增加剛性和降低成本，但重鈣由于本身粒子形狀不規則而且粒徑比較粗與PVC樹(shù)脂本體的相溶性差，所以其添加份數很低，而且份數增大時(shí)會(huì )對型材的色澤和表觀(guān)造成影響?，F在隨著(zhù)技術(shù)的發(fā)展，大多采用超細輕質(zhì)活化碳酸鈣、甚至是納米級碳酸鈣、其不僅起到增加剛性和填充的作用，而且還具有改性的作用，但是其填加比例應該加以控制。
PVC制品變黃原因分析
1、PVC產(chǎn)品質(zhì)量
由于PVC分子結構中存在叔氯和烯丙基氯，故PVC型材在加工和后期的使用過(guò)程中易發(fā)生分解，脫HCL易形成共軛雙鍵，多個(gè)雙鍵形成，導致型材變色開(kāi)始發(fā)生，其顏色變化順序為：白色-粉紅色-淺黃色-紅色-黑色(碳化)，故PVC質(zhì)量，穩定劑質(zhì)量(控制分解)和用量至關(guān)重要 。
2、質(zhì)量不合格鈦白粉(TiO2)誘發(fā)的變色
通常TiO2有兩種結構形式：銳鈦型和金紅石型。由于其結構，使用性能和耐老化性能不同。做為PVC型材使用TiO2必須為金紅石型。但由于一些廠(chǎng)家生產(chǎn)TiO2質(zhì)量問(wèn)題或由于TiO2表面包覆(SiO2、AL2O3有機物)不均，結果TiO2在光催化情況之下易發(fā)生變色(變灰)現象。
3、新型增韌材料對白色型材耐候性、變色性影響
CPE做PVC增韌材料目前還被絕大多數廠(chǎng)家所使用，但CPE氯化聚乙烯，由于其結構的特點(diǎn)，在光熱、氧等作用下易分解變色，使型材變黃。此外，更為主要的是CPE分解產(chǎn)生HCL易與鉛鹽穩定劑反應生成PbCl2。
在硫污染環(huán)境之下易生成Pb(ClS)2和PbS，會(huì )使型材變?yōu)榧t褐色和黑色。
4、硫污染和鉛鹽穩定劑、鎘穩定劑
隨著(zhù)工業(yè)的發(fā)展，酸雨，硫污染日趨嚴重，且型材在貯存和運輸過(guò)程中可能與硫磺，硫化物相接觸，故發(fā)生硫化污染的可能性較大。
硫污染主要是：
Pb2++S2-→PbS (黑)
2S2-+PbCl2→Pb(ClS)2 (紅褐色)
反應形成的物質(zhì)為黑色或紅裼色，可導致白色材變色，故使用鉛鹽穩定劑型材易發(fā)生硫污染。
鎘類(lèi)穩定劑屬有毒產(chǎn)品，如在型材中使用，在硫化物環(huán)境中易發(fā)生如下反應：
S2-+Cd2+→CdS↓ (黃色)
會(huì )導致型材泛黃，因此鎘類(lèi)穩定劑，很少被使用。
