工艺

出处：按学科分类—工业技术中国轻工业出版社《聚氯乙烯加工手册》第139页（3269字）

预混的加料程序是应随设备条件而有所不同的。现介绍一般合理的程序，以供参考。

①Z形搅拌机先将聚氯乙烯树脂加入搅拌机，开动搅拌机并加热至80～105℃。将预热的混和增塑剂逐渐加入，然后加入稳定剂及浆料，再加入填料，最后加入润滑剂。搅拌均匀后，冷却到60C左右，出料备用。

②高速搅拌机先将聚氯乙烯树脂加入搅拌机，开动搅拌机并加热至80～90℃。加入稳定剂，继续高速搅拌升温到100～110C，然后加入其它组分(润滑剂最后)。搅拌均匀后，冷却到50℃左右，出料备用。

(一)硬聚氯乙烯的预混工艺

硬聚氯乙烯制品的配方中虽然不用增塑剂或者用量很少，但在预混过程中也应适当加热为宜，以便使某些助剂(如硬脂酸皂类稳定剂)熔化而粘附在树脂表面，从而减少树脂颗粒间的空隙和增大树脂的体积密度。这样，可以使其在Z形搅拌机中减少飞扬，改善劳动条件，同时热的干混料还有利于在塑炼工序中塑化的完善。但加热温度不能过高，否则会造成部分低分子量的树脂分解，或者部分树脂表面熔融，反而使助剂分散不匀；再则，当环境温度较高时，还可以使干混料在存放过程中发生分解。硬聚氯乙烯的捏和工艺参见表3－2－2。

表3－2－2 硬聚氯乙烯捏和工艺

(二)半硬聚氯乙烯的预混工艺

半硬聚氯乙烯如以常温搅拌，则不利于塑化，影响生产效率，如采用硬聚氯乙烯搅拌机时的加热温度，则少量增塑剂(包括浆料中的增塑剂)又可能很快被聚氯乙烯树脂吸收，致使稳定剂、色料结块，不利于分散均匀。故半硬聚氯乙烯以采用微加热捏和较好，工艺条件参见3－2－3。

表3－2－3 半硬质聚氯乙烯捏和工艺

(三)软聚氯乙烯的预混工艺

软聚氯乙烯配方中加有大量增塑剂，在预混过程中应考虑下列因素。

1．聚氯乙烯树脂的熔胀

聚氯乙烯树脂在增塑剂中首先是发生溶胀，当树脂体积膨胀到分子间相对流动的阻力足够小的时候，才会开始出现树脂分子和增塑剂分子之间的相互扩散，从而逐步溶解，在捏和过程中，要求溶胀完善，分散均匀，成为一个均态多相的混和体系。聚氯乙烯树脂在邻苯二甲酸二辛酯中的溶胀过程，见图3－2－7。由图看出，在65℃以下时，树脂处于玻璃态，增塑剂渗入树脂的速度较慢，当温度升高时，增塑剂的扩散速度加快，部分增塑剂渗入树脂，使之膨胀(图3－27中1至2)。但随着增塑剂由树脂外层向内部渗入时，有一个增塑剂浓度在树脂内部逐步平衡的过程，从而降低了树脂周围的增塑剂渗入速度，以致在85℃左右出现树脂膨胀缓慢的现象(图3－2－7中2至3)。当温度继续上升至树脂内部增塑剂浓度渐趋平衡时，增塑剂加快了扩散渗入速度，树脂体积又迅速膨胀(图3－2－7中3至4)。温度的继续升高，不仅增塑剂向树脂扩散，树脂也逐渐向增塑剂扩散，最后使树脂的颗粒界面消失而成为一相。捏和的终点是可以通过树脂在捏和过程中的溶胀变化情况来判断的。至于混和物中各组分的分散均匀程度的测定，有用电子显微镜观察的，也有用微密度计测定各点物料的密度等方法的。但一般现场观察是用肉眼判定色料的分散均匀性。

图3－2－7 聚氯乙烯树脂在邻苯二甲酸二辛酯中的溶胀过程

1－为第一溶胀温度 2－溶胀中止温度 3－第二溶胀温度 4－溶化温度

影响聚氯乙烯树脂溶胀的因素有：

①树脂的物理构型疏松型树脂无明显的起始溶胀温度，且达到视容重(单位重量捏和料所占体积ml／g)最大的温度比紧密型树脂低，说明疏松型树脂比紧密型树脂容易溶胀，见图3－2－8所示。视容重达到最大值时说明树脂周围的增塑剂已全部为树脂表面层所吸收。当增塑剂浓度在树脂内部进一步平衡时就会形成凝胶化状态，以致视容重下降。此时，如再加入小量助剂，则很不容易分散均匀。因此，在捏和过程中，小剂量助剂必需先加。

图3－2－8 树脂的物理构型对溶胀的影响

1－疏松型树脂 2－紧密型树脂

②增塑剂品种增塑剂对树脂溶胀的影响是随两者之间相容性的大小而有所不同的。一般说来，相容性大的可使树脂的溶胀起始温度和达到视容重最大值的温度都低，图3－2－9表示四种增塑剂对聚氯乙烯树脂溶胀起始温度和达到视容重最大值的温度的情况，由图可以看出，相容性较大的邻苯二甲酸二丁酯所显示的两种温度最低，相容性小的氯化石蜡所显示的温度最高。因此预混工艺条件应根据所用增塑剂的品种和用量而适当改变。