聚氯乙烯增塑糊的配制

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536页(2883字)

1.聚氯乙烯增塑糊的流变性能

用于浸涂成型的增塑糊的流变性能见表8-2-1。

表8-2-1 浸涂成型用增塑糊的流变性能

注:1.粘度测定用Brookfield型粘度计。

2.胶凝速度为糊料变为不流动状态时的速度。

3.致流值是施加推力,引发增塑糊流动的力的数值。

用作浸涂的增塑糊应具有足够高的致流值,以防止从增塑糊中取出制件时发生“滴浆”和“淌流”,并保证涂层有一定的厚度。提高增塑糊致流值的方法是在糊中加入增稠剂,如粘土、硅藻土、硬脂酸盐类等或吸油量高的填料,如特种碳酸钙等。其次,选用了恰当的树脂也能使配制的糊有较高的致流值。影响致流值的因素很多,实际生产中糊料的致流值要随具体要求而定。

增塑糊的粘度是影响浸涂成型制品质量的另一重要因素。增塑糊的粘度由以下几个因素决定。

①树脂的粒度、粒度分布与结构粒度、分布与生产方法和配方有关。特别是乳液聚合终止时分散在水相中的初级粒子大小不同、聚合后喷雾干燥时温度不同、形成的次级粒子结构和疏松度不同,都会影响树脂的粒度、粒度分布和结构,并最终影响糊的粘度。表8-2-2是各国糊状树脂粒度大小比较。

表8-2-2 世界各国糊状树脂初级粒子粒径分布

注:1.被统计粒子有99%以上在此区间内。

2.数均粒径按下式计算:

3.重均粒径按下式计算:

4.粒径分散性,U越大,体系越分散。一般讲,重均粒径分布较能反映增塑糊的流变行为,数均粒径分布突出了小粒子的影响,而小粒子的存在对增塑糊储存性能影响较大。SICRON-730可配高粘度增塑糊SICRON-708可配低粘度增塑糊。

一般树脂的颗粒越大,配制的糊的粘度越小;如平均粒度不变,分布越宽,糊的粘度越小。颗粒越小的树脂配制的糊,制得制品的表面越光洁。

②增塑剂的类型和用量 增塑剂本身粘度影响增塑糊的起始粘度;增塑剂与树脂的相容性影响增塑糊储存时的粘度。如需低粘度的增塑糊,则可采用溶剂化力较低的增塑剂、增加增塑剂用量、加入低溶剂化的副增塑剂;如需提高增塑糊的粘度,则可用取与上述相反的措施。图8-2-1是不同增塑剂及其用量对粘度的影响。

图82-1 不同增塑剂及其用量对增塑糊粘度的影响

树脂:SICRON·730,增塑剂:DOP和BBP 仪器:Brookfield粘度剂,50r/min,1h,25℃

③树脂的掺混

增塑糊粘度的大小不仅影响制品质量,有时还会使生产无法正常进行,为此,需配制适当粘度的糊。采用不同特性糊状树脂掺混的办法,是调节糊料粘度的重要途径,表8-2-3中塑料-玻璃纤维窗纱的配方是掺混树脂的典型例子。

图8-2-2 储存期和粘度变化的关系

1-意大利SICRON-730/DOP=1∶1 2-意大利SICRON-730/DBP=1∶1 3-建汉糊状树脂/DOP=1∶1

仪器:Brookfield BM型粘度计,转速:6r/min

①增塑糊的储存温度和时间

增塑糊在储存过程中粘度会发生变化。尤其当储存温度超过30℃时,粘度变化较明显,甚至出现结块而不能使用。据阿罗尼乌斯提出了粘度与温度的关系式

储存时间过长也会引起粘度变化,这是因为增塑剂充分溶剂化的结果,这同高温下引起的粘度增加、变稠、结块不一样,因储存时间过长造成的增粘、增稠可通过搅拌方法降低粘度。图8-2-2所示为储存期和粘度变化关系。

⑤表面活性剂表面活性剂(乳化剂)可以有效地降低粘度、改善增塑糊粘度的稳定性和脱气性,因此各种糊状树脂都含有表面活性剂。但是,表面活性剂易使低粘度增塑糊表面产生气泡,在生产塑料—玻璃纤维窗纱时,会影响产品质量,所以,需要控制其用量。

另外,浸涂所用的糊的胶凝温度要低,胶凝速率要快,否则涂上的糊会在胶凝前由于温度上升而使它的粘度猛然下降,导致糊料流离模具。加入溶剂化能力强的增塑剂,如邻苯二甲酸丁苄酯和磷酸三酚酯,是一种有效的改进方法,但是,增加了溶剂化能力强的增塑剂用量,会减少有效存贮时间。所以,要综合考虑,选用最佳用量。

2.配方举例

浸涂成型用糊料的配方举例见表8-2-3。

表8-2-3 浸涂成型用增塑糊配方举例

*塑料-玻纤窗纱在夏季室温偏高(超过30C)时,DBP用量由30份改为20份,另加入10份DOS或ED-3。增塑糊粘度可通过变压器油的用量调节。

**本配方为添加反应性增塑剂的配方,用于钳子等手柄的包覆,所得制品有一定的硬度。其中,DAP为邻苯二甲酸二烯丙酯,在催化剂的作用下,双键会发生聚合。t-BPB为催化剂,即过氧化苯甲酸叔丁酯。

3.增塑糊的配制

在装有框式搅拌器的桶中,先装入增塑剂和部分粘度调节剂,如变压器油、硅油,在150r/min搅拌速度下缓缓倒入糊状树脂,搅拌均匀后加入经研磨机磨细的稳定剂和着色剂,搅拌1h后,加入余下的粘度调节剂,再搅拌0.5h,经80目的筛子过筛,即可使用。

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