【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 意加料的順序，吸油性大的填料后加（防止吸收增塑劑），潤(rùn)滑劑 最后加（防止影響其它組分的分散）；還要控制好混合溫度，一般熱混合溫度在 110℃左右。 ⒑ PVC熱分解后產(chǎn)生的氯化氫 HCL，具有刺激性、腐蝕性，容易導(dǎo)致料筒和螺桿的腐 5 蝕，因此需要對(duì)料筒和螺桿表面進(jìn)行鍍鉻處理。 助劑選擇及依據(jù) 納米 CaCO3作剛性粒子增強(qiáng)體 用橡膠等彈性體作改性劑來(lái)提高 PVC 的韌性 ,往往以犧牲 PVC 寶貴的強(qiáng)度、剛度、尺寸穩(wěn)定性、耐熱性及可加工性能為代價(jià) ,顯得顧此失彼 ,美中不足。而近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的用剛性粒子 (RF)增韌 PVC,不但可使 PVC 的韌性提高 ,同時(shí)也可 使其強(qiáng)度、模量、熱變形溫度 (HDT)、加工流動(dòng)性能等得到改善 ,顯示了增韌增強(qiáng)的復(fù)合效應(yīng) ,要比單獨(dú)使用彈性體增韌具有更好的增韌效果 。 因此本實(shí)驗(yàn)選擇剛性粒子作為增韌聚氯乙烯的原料。 納米材料由于尺寸小、比表面積大而產(chǎn)生量子效應(yīng)和表面效應(yīng) ,具有許多特殊的優(yōu)異性能。碳酸鈣是高分子復(fù)合材料中廣泛使用的無(wú)機(jī)填料，并且價(jià)格低廉，用其填充聚合物可大大降低制品的成本，并且在一定條件下可提高聚合物的性能。在橡膠、塑料制品中添加碳酸鈣等無(wú)機(jī)填料，可提高制品的耐熱性、耐磨性、尺寸穩(wěn)性及剛度等，并可降低制品成本。用納米 CaCO3 粒子可以同時(shí)大幅提高 PVC/CPE 體系的韌性和強(qiáng)度 ,在CaCO3用量為 5%～ 12%時(shí) ,體系的綜合性能最好 ,缺口沖擊強(qiáng)度可由原來(lái)的 到 ,拉伸強(qiáng)度由原來(lái)的 46MPa 提高到 50MPa。 [1316]而輕質(zhì) CaCO3粒子的增韌作用很小 ,而且拉伸強(qiáng)度會(huì)隨著粒子的增加而下降。 [17] CPE作增容劑 CPE是一種非自補(bǔ)強(qiáng)性橡膠，具有高填充性，有優(yōu)秀的耐熱氧老化、臭氧老化、耐酸堿、化學(xué)藥品性能，它是 PVC塑料優(yōu)良的抗沖擊改性劑，也是綜合性能良好的合成橡膠，有著 極為廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。 [18] CPE通常用 PE懸浮法制備 ,形成已氯化和未氯化的嵌段結(jié)構(gòu)。 CPE的作用一則使基體樹(shù)脂有一定的脆 — 韌比 ,二則充任基體樹(shù)脂與填料粒子表面膠乳層之間的增容劑 ,產(chǎn)生二次偶聯(lián)效應(yīng)。復(fù)合體系中 ,CPE既有增韌作用 ,又有增容效果。 CPE與活性 CaCO3的恰當(dāng)配合 ,具有一定協(xié)同效應(yīng)。 [19] 熱穩(wěn)定劑的選擇 PVC一般需要加熱至 160～ 210℃才能加工。另外 PVC分子內(nèi)含有的取代氯基容易導(dǎo)致PVC樹(shù)脂脫氯化氫反應(yīng)，從而引起 PVC的降解反應(yīng)，所以 PVC對(duì)熱極不穩(wěn)定，溫 度升高會(huì)大大促進(jìn) PVC脫 HCL反應(yīng)，純 PVC在 120℃時(shí)就開(kāi)始脫 HCL反應(yīng)，從而導(dǎo)致了 PVC降解。因此在 PVC中加入適當(dāng)量的熱穩(wěn)定劑。 市面上常見(jiàn)的熱穩(wěn)定劑有金屬皂類(lèi)、有機(jī)錫類(lèi)、有機(jī)銻類(lèi)、稀土穩(wěn)定劑、有鉛鹽類(lèi)等。本產(chǎn)品使用的熱穩(wěn)定劑為有機(jī)鉛鹽類(lèi)（三鹽基硫酸鉛、二鹽基硬脂酸鉛配合使用）， 6 其特點(diǎn)是熱穩(wěn)定性?xún)?yōu)良，具有長(zhǎng)期熱穩(wěn)定性，電氣絕緣性能優(yōu)良，耐候性好，價(jià)格低。用量為 2～ 3 份。 抗氧化劑 PVC 在使用過(guò)程中光、熱、氧等因素作用下，會(huì)造成聚合物的自動(dòng)氧化和分解反應(yīng)，使得材料的分子量降 低，內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，使其力學(xué)性能降低，使用壽命變短。因此必須在 PVC 制品中加入抗氧劑。 雙酚 A 可以使塑料制品具有無(wú)色透明、耐用、輕巧和突出的防沖擊等特性，且價(jià)格便宜，與聚氯乙烯樹(shù)脂相容性較好?？寡鮿┰诰酆衔镏械挠昧枯^少，一般在 1～ 3 份之間最佳。 光穩(wěn)定劑 PVC 制品多數(shù)暴露在陽(yáng)光和其它各種光線下，根據(jù)制品應(yīng)用環(huán)境添加一定量的光穩(wěn)定劑可防止和延緩其分解和老化，延長(zhǎng)制品使用壽命。苯并三唑類(lèi)光穩(wěn)定劑 UVP 能強(qiáng)烈吸收紫外線，熱穩(wěn)定性高、揮發(fā)性小，毒性低，用量一般為 %～ 1%。 潤(rùn)滑劑 潤(rùn)滑劑主要是為了降低加工時(shí)，分子間的摩擦及聚合物與加工機(jī)械之間的摩擦，使產(chǎn)品外觀和性質(zhì)更加優(yōu)越。氯化石蠟具有低揮發(fā)性、阻燃、電絕緣性良好、價(jià)廉等優(yōu)點(diǎn)，與 PVC 樹(shù)脂的相容性良好，用量應(yīng)在 份以下。 增塑劑 增塑劑 是一種 高分子材料 助劑，其種類(lèi)繁多 ， 為了使 PVC 有良好的加工性能，增加其塑性，往往會(huì)在 PVC 中加入增塑劑。常用在 PVC 中的增塑劑主要是 DOP，它與 PVC 能很好地混合，由于它們具有很好的電性能、較好的低溫性、較小的揮發(fā)性和相當(dāng)?shù)偷某槌鲂耘c毒害性以及其他許多優(yōu)點(diǎn)，因此可以廣泛地用于各種配方中。本配方是制作硬質(zhì)PVC 增韌材料， DOP 使用的量為 4 份。 7 配方設(shè)計(jì)表 基體 PVC 100 份 熱穩(wěn) 定劑 三鹽基硫酸鉛 3 份 二鹽基硬脂酸鉛 4 份 增塑劑 DOP 4 份 光穩(wěn)定 劑 UVP 份 抗氧劑 雙酚 A 2 份 增韌劑 納米 CaCO3 10 份 增容劑 CPE 8 份 潤(rùn)滑劑 氯化石蠟 份 工藝實(shí)施方案及流程 主要原料 PVC， SG5，陜西氯堿化工有限公司； CPE， 135，江蘇天滕化工有限公司； 鈦酸酯偶聯(lián)劑 ,南京曙光化工總廠 CaC03， 1250目，市售； 二鹽基硬酯酸鉛， VA． 1839，東馬棕櫚工業(yè)有限公司； 三鹽基硫酸鉛 ,市售 DOP，深圳市華昌化工 UVP，南通威宏化學(xué)科技有限公司 雙酚 A，青島富鑫化工有限公司 氯化石蠟，鄭 州市圣鑫化工有限公司 加工設(shè)備 顎式粉碎機(jī)、剪切式粉碎機(jī)、擠出造粒機(jī) 高速混合機(jī)， SHR． 100A，張家港市輕工機(jī)械廠； 開(kāi)煉機(jī)， SK． 160B，上海橡膠機(jī)械廠； 壓力成型機(jī)， SL． 45，上海第一橡膠機(jī)械廠； 錐型雙螺桿擠出機(jī)， ,北汽福田公司 8 恒溫真空干燥器，中山凱旋真空技術(shù)公司 萬(wàn)能制樣機(jī)， ZHYW，河北省承德試驗(yàn)機(jī)廠 流變儀 Bohlin Gemini HR nano 大昌華嘉商業(yè)（中國(guó)）有限公司 電子萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī) ,RGM30A型 ,深圳瑞格爾有限公司 簡(jiǎn)支梁沖 擊試驗(yàn)機(jī) ,JC2,承德精密試驗(yàn)機(jī)有限公司 工藝流程 填料改性 → 母料制備 → 塑煉 → 制樣 納米 CaCO3改性 納米碳酸鈣屬無(wú)機(jī)粉體材料 ,表面親水疏油 ,呈強(qiáng)極性 ,不能與橡膠、塑料等高分子有機(jī)物發(fā)生化學(xué)交聯(lián) ,沒(méi)有補(bǔ)強(qiáng)性能。同時(shí) ,納米碳酸鈣具有極大的比表面積和較高的比表面能 ,在制備和后處理過(guò)程中極易發(fā)生粒子凝并、團(tuán)聚 ,形成二次粒子 ,使粒子粒徑變大 ,在應(yīng)用過(guò)程中最終失去超細(xì)微粒所具備的功能。解決這兩個(gè)問(wèn)題的關(guān)鍵在于對(duì)納米碳酸鈣進(jìn)行表面改性 ,使其表面能減小 ,增加親油性 ,改進(jìn)其在基質(zhì)中的分散性和 分散穩(wěn)定性 ,從而增加與高聚物的相容性 ,使其由一般的“增量劑”填料上升為“性能增強(qiáng)劑”和“功能填料”。 本次試驗(yàn)將納米 CaC03 再次砂磨后 ,將懸浮液加入表面處理反應(yīng)器中 ,加熱攪拌 ,在一定溫度下加入一定量的鈦酸酯偶聯(lián)劑 ,恒溫?cái)嚢枰欢〞r(shí)間后進(jìn)行過(guò)濾、恒溫干燥、粉碎 ,得到改性納米碳酸鈣產(chǎn)品。 母料制備 準(zhǔn)確稱(chēng)取 CPE、改性的 CaCO3,經(jīng)預(yù)混合、熔融共混制備母料，將制得的大塊母料用顎式粉碎機(jī)粉碎，然后再用剪切式粉碎機(jī)徹底粉碎。將粉碎物加入擠出造粒機(jī)中，擠出造粒，得到 CPE/改性納米 CaCO3母料顆粒 。 塑煉 稱(chēng)量各種加工助劑，先將 PVC投入高速捏合機(jī)進(jìn)行高速混合至物料約 60℃，依次加入熱穩(wěn)定劑、母料，及其它助劑，繼續(xù)高速攪拌物料至 90℃，加入各種潤(rùn)滑劑，再繼續(xù)高速攪拌至 120℃，而后進(jìn)入攪拌機(jī)進(jìn)行攪拌降溫至 40℃以下即可出料。將混合均勻的物料在擠出造粒機(jī)組造粒。造粒流程為：將物料進(jìn)入雙螺桿擠出機(jī)加熱熔化，在旋轉(zhuǎn)螺桿的推力下熔料從口模被擠出，經(jīng)熱切裝置熱切后被鼓風(fēng)通過(guò)輸送管道輸出。造粒工藝參數(shù)如下：機(jī)筒溫度： I區(qū) 85— 100℃；Ⅱ區(qū) 145— 150℃；Ⅲ區(qū) 165— 170℃；Ⅳ區(qū) 175—180℃；機(jī)頭溫度 170— 175℃；喂料螺桿轉(zhuǎn)速為 21r/min；主機(jī)螺桿轉(zhuǎn)速為 15r/min；機(jī)頭壓力為