PVC材料

2 、PVC材料改性 材料改性
PVC具有优异的化学稳定性，它对大多 数的无机酸和碱是稳定的，但在浓的硫酸、 硝酸和铬酸的作用下发生降解。 在硬质PVC（PVC-U）中，为了改善 PVC的热稳定性、润滑性、增韧性及外观 质量等，应加入各种助剂。提高PVC塑料 性能的主要途径是寻找合适的稳定剂、增 塑剂、填充剂等助剂进行合理配置，通过 共聚和共混对PVC进行改性是一种有效的 方法。
PVC材料 PVC材料
1、PVC的结构和性能 PVC的结构和性能
1.1 结构 PVC分子结构: H H C C H Cln PVC是使用最广泛的塑料之一，PVC材料是一 种非结晶性材料，树脂分子链中大多数是头尾结构，只有少数的头-头结构和尾-尾结构。 工业生产的PVC的聚合度在500-2000之间。
1.2 性能
PVC是无毒无臭的白色粉末。PVC塑料的密度为1.40g/cm3，加入增塑剂 和填料的PVC塑料的密度通常为1.15-2.00g/cm3，玻璃化温度87℃，熔点160212℃。 PVC塑料的力学性能取决于聚合物的相对分子质量、增塑剂及填料的含 量。一般情况下，填料含量增加，其拉伸强度降低。未加增塑剂的PVC是硬 质塑料，填加增塑剂后，柔软性、伸长率、耐寒性增加，玻璃化温度、脆性、 硬度、拉伸强度等均降低。 PVC在65-85℃开始软化，170℃以上成黏流状态，140℃即开始少量分解， 随温度升高分解速度增加，190℃以上大量放出HCL气体。PVC的含氯量高 达56%，因而具有阻燃性和自熄性；而且具有良好的介电性能，是优良的电 绝缘材料。此外，PVC是一种热稳定性较差的聚合物，在光和热的作用下能 逐渐分解放出HCl，同时在力、氧、臭氧、氯化氰以及某些活性金属（如铜、 ， 锌等）离子存在下，使降解速度大大加快。 PVC脱除HCl后在主链上形成共轭双键，树脂的颜色发生变化。由于 PVC热分解时放出HCl，而放出的HCl又对PVC的降解起催化作用，进一步 加快其降解速度，因此，往往要加入某些碱性物质作为稳定剂，以防止PVC 热降解。 尽管如此，RPVC的熔体流动性仍然较差，需要较大的注射压力，同时为 避免出现熔体破裂现象，在成型中宜选用低速注射。 PVC吸水性较小，通常在0.1%以下，对要求不高的制品，成型前可不干 燥。 为减少PVC加工过程中分解出的HCl气体对设备和模具的腐蚀，设备和模 具必须选择防腐的金属
3、注塑工艺特性和工艺参数的设 定
3.1影响制件特性的因素 影响制件特性的因素 (1)成型料温。 (2)流道的大小而产生磨察热的大小。 (3)浇口的位置及大小。 (4)添加剂的选择及添加量。 (5)冷料穴的位置及大小。 (6)排气槽的位置及大小。ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ(7)产品的壁厚。
3.2 PVC-U的工艺特性 的工艺特性
3.5 原料的准备
PVC—U水分允许含量为0.4%，所以，对要求不高的制品，成型前原 料可不干燥，但原料中水分含量较高时也要进行干燥，通常是在热风 循环烘箱中进行，在90-100℃的温度下干燥1—2.5小时。对于进行过 干燥的粒料应冷却后再进行注塑成型。
3.6 成型工艺条件
（1）采用螺杆式注射机。 （2）成型温度范围在160--190℃，最高不超过200℃；料筒温度分布通 常采用阶梯式布置；喷嘴温度应比料筒末端温度底10--20℃。 （3）注射压力在90Mpa以上，保压压力大多在60--80Mpa；注射压力 大对减少收缩有利，但也可能产生溢边等问题，PVC-U宜采用较高注 射压力。 （4）较高的注射速率可减少物料的温度变化，充模速度快，制件的表 观缩痕小，熔接痕得到改善；但注射速率过快也会引起排气不良，产 生较多的摩擦热而使塑件烧焦、产生色变等问题，因此成型时，可采 用中等或较低的注射速率。 （5）模具温度一般在40℃以下，最高不超过60℃，由于PVC-U的热变 形温度较低，一般采用通冷却水来降低模温。 （6）螺杆转速一般为20-50r/min。 （7）除大型超厚制品外，成型周期一般在40-80s。
3.3选用注塑机时的要求 选用注塑机时的要求
（1）只能选用螺杆式注塑机，不能选用柱塞式注塑机． （2）所有与PVC塑料接触的部分，不允许对塑化熔体产生任何黏附或滞留； 由于ＨＣl的作用，要求这些部位耐磨、耐腐蚀。最好选用耐磨耐腐蚀材质 制造的设备，或选用对这些部件进行镀铬或氮化处理的设备。 （3）设备的温度控制系统应指标明确，反映灵敏。 （4）螺杆的长径比可小，螺杆头部呈尖头；螺杆的压缩比为２-2.5，螺杆的 三段长度可分别设置为40％，40％和20％。 （5）选用孔径较大的通用喷嘴，并配有加热控温装置。 （6）电热系统采用闭回路控制，严格控制料温的上下偏差，建议料温控制 在±15℃，射嘴有独立温控系统。 (7)料管组应具有一定的冷却装置,建议在料管组增加风扇均衡料管组的温度。 (8)料管尽可能避免在加料及射出时产生摩擦热，如尖角，突变等现象（图 1-1） (9)料管尽可能避免积料死角，每次射出成型须控制积料尽可能少（图1-1） (10)射嘴采用敞开式，不建议采用止逆阀。（图1-1） (11)每次射出应尽可能将射嘴处的余料带出，建议采用如图示射嘴（图1-1） (12)杆的规格应选用：硬质PVC属热敏性塑料，其细长比建议选择17～18， 螺杆，射嘴，需选用防腐蚀材料进行相关的处理
分 梭 无 逆 ） 螺 流 （ 止 环 与 配 紧 直 一 热 藕 杆 合 密 径 致 电 加 圈 热 加 圈热 藕 热 电 法 蓝
加 管 料
注 结 处 径 致 意 合 直 一
注 结 处 径 致 意 合 直 一
3.4 制品与模具设计要求
1．制品的壁厚尽可能均匀，壁厚不太薄，一般不低于1.2mm， 大约在1.5-5mm之间。 2． PVC-U的成型收缩率为0.6%-1.5%之间，要求制品有一定 的脱模斜度，一般为1。－１.4。，对于多孔制品或脱模阻力 较大的制品脱模斜度还要再大些。 3．所有常规的浇口都可以使用，宜取大，以防止死角滞料， 一般不小于∮1MM或厚度1MM。 4．流道宜取大，流道的反向应留足够的冷料穴，每个转折位 置一般应圆滑过度，尽可能避免尖角。 5．.由于成型温度较低，为防止冷料堵塞浇口或流入模腔，在 主流道末端应开设足够的冷料穴，对于较长的分流道也应开 设冷料穴。 6．成型中，大部分模具是通水冷却控制模温的，但同时为了 改善制品表观，有时也采用加热/冷却的方法控制模温。模温 控制的范围为30-60℃之间。 7．为了防止ＨＣl气体的腐蚀作用，对模具的流道、型腔等部 位应镀铬，做好防腐处理或采用耐磨耐腐蚀材料制成。
3.7 注意事项 （1）掌握好清洗料筒的技术，如料筒中原来有POM等热
敏性塑料时，应采用间接换料法清洗料筒。 （2）在料筒升温过程中，应密切注意升温情况，当温度达 到工艺要求时，须及时开动注塑机，进行对空注射，而 不可以在料筒内恒温一段时间。 （3）对空注出的料是光亮明洁的，说明塑化良好，可投入 正常生产。 （4）成型时，前后的成型周期应尽可能一致，注塑机油路 系统的温度应保持恒定。 （5）停机时，应先将料筒内的料全部排完，并用PE或PS等 及时清洗料筒。 （6）成型过程中，应保持室内通风良好，确保人身安
（1）没有明显的熔点，60℃以上会变软，100-150℃呈黏弹态， 150℃以上呈黏流态，PVC-U混合料的分解温度很少超过200℃。 （2）热稳定性差，无论是时间还是温度，都能导致PVC-U的分解， 所以要严格控制成型温度和物料在料筒中的停留时间。 （3）在PVC-U中，尽管加入了添加剂，但其流动性仍然较差，因此， 在极短的时间内要使熔料充满模腔是困难的，因此，要用较高的注 射压力和较低的注射速率。 （4）由于加工过程中不可避免地要产生分解，放出HCl气体，因此， 做好设备的防腐工作。 （5）制品的脆性大。 （6）PVC在加工时熔化温度是一个非常重要的工艺参数，如果此参 数不当将导致材料分解的问题。 （7）PVC的流动特性相当差，其工艺范围很窄，特别是大分子量的 PVC材料更难以加工（这种材料通常要加入润滑剂改善流动特性）， 因此通常使用的都是小分子量的PVC材料。 （8）PVC的收缩率相当低，一般在0.6-1.0% 。 （9）在成型时温度过高易分解出氯气，氯气与空气中的水蒸气结合 形成盐酸，易腐蚀模具型腔表面。
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