PVC配方设计方法
PVC管材配方设计与加工工艺
3、加工改性剂的选用:见下表1. 4、加工改性剂用量的确定
实际生产配方加工改性剂的用量范围, 常要调整. 比如单螺杆挤出机中,螺槽与螺棱处剪切速率相差很大, 塑化后熔体结构的均匀性较差.为了提高熔体结构均匀 性,往往要使用较双螺杆挤出配方更多的加工改性剂.
表1 加工改性剂的选用
加工方式
挤出,双螺杆
对管材一般不用酯类内润滑剂.采用硬脂酸铅-钙配合, 或硬脂酸铅-钡配合,既可控制PVC树脂的塑化速度,又可防 止物料粘附金属,还可起到助稳定作用.在单螺杆挤出管材 配方中,两类脂肪酸皂的配比可取1:1或钙皂(钡皂)用量略 高于铅皂,总量一般在1.5份以内.在双螺杆挤出普通管材 配方中,铅皂往往超过钙皂,总量一般在1份之内.皂类润滑 剂较贵,要尽可能减少用量,避免管材表面见到铅皂析出. 使用蜡类与硬脂酸配合,也有良好的外润滑作用.一般两者 总用量在1份左右,按等量并用原则配合.为了改善制品外 观降低口模阻力可选用聚乙烯蜡. 总之润滑剂的用量要尽可能减少,避免因润滑过度造 成塑化不良、塑化温度过高等. 润滑剂配比与用量的关系:润滑剂的配比和用量均影 响物料的塑化速度,两者之间有协同效应.以石蜡-硬脂酸 钙为例,研究结果见表3.
PVC配方设计方法
PVC配方设计方法PVC配方设计知识纯的聚氯乙烯(PVC)树脂属于一类强极性聚合物,其分子间作用力较大,从而导致了PVC软化温度和熔融温度较高,一般需要160~210℃才能加工。
另外PVC分子内含有的取代氯基容易导致P VC树脂脱氯化氢反应,从而引起PVC的降解反应,所以PVC对热极不稳定,温度升高会大大促进PVC脱HCL反应,纯PVC在120℃时就开始脱HCL反应,从而导致了PVC降解。
鉴于上述两个方面的缺陷,PVC在加工中需要加入助剂,以便能够制得各种满足人们需要的软、硬、透明、电绝缘良好、发泡等制品。
在选择助剂的品种和用量时,必须全面考虑各方面的因素,如物理—化学性能、流动性能、成型性能,最终确立理想的配方。
另外,根据不同的用途和加工途径,我们也需要对树脂的型号做出选择。
不同型号的PVC树脂和各种助剂的配搭组合方式,就是我们常说的PVC配方设计了。
那具体怎样进行具体的配方设计呢?下面将通过对各原辅料的选择加以阐述的方式加以说明,希望能对大家有所裨益。
一、树脂的选择工业上常用粘度或K值表示平均分子量(或平均聚合度)。
树脂的分子量和制品的物理机械性能有关。
分子量越高,制品的拉伸强度、冲击强度、弹性模量越高,但树脂熔体的流动性与可塑性下降。
同时,合成工艺不同,导致了树脂的形态也有差异,我们常见的是悬浮法生产的疏松型树脂,俗称SG树脂,其组织疏松,表面形状不规则,断面输送多孔呈网状。
因此,SG型树脂吸收增塑剂快,塑化速度快。
悬浮法树脂的主要用途见下表。
乳液法树脂宜作PVC糊,生产人造革。
悬浮法PVC树脂型号及主要用途型号级别主要用途SG1 一级A 高级电绝缘材料SG2 一级A 电绝缘材料、薄膜一级B、二级一般软制品SG3 一级A 电绝缘材料、农用薄膜、人造革表面膜一级B、二级全塑凉鞋SG4 一级A 工业和民用薄膜一级B、二级软管、人造革、高强度管材SG5 一级A 透明制品一级B、二级硬管、硬片、单丝、导管、型材SG6 一级A 唱片、透明片一级B、二级硬板、焊条、纤维SGG7 一级A 瓶子、透明片一级B、二级硬质注塑管件、过氯乙烯树脂二、增塑剂体系增塑剂的加入,可以降低PVC分子链间的作用力,使PVC塑料的玻璃化温度、流动温度与所含微晶的熔点均降低,增塑剂可提高树脂的可塑性,使制品柔软、耐低温性能好。
PVC型材配方设计与加工工艺
PVC型材配方设计与加工工艺1.PVC型材配方设计(1)聚氯乙烯树脂(PVC):聚氯乙烯树脂是PVC型材的主要成分,其质量占总质量的70%以上。
树脂的选择需要考虑其分子量、熔体流动性等性能。
(2)添加剂:添加剂是PVC型材配方中的关键部分,能够改善PVC 材料的性能。
常见的添加剂有增塑剂、稳定剂、润滑剂、填充剂等。
增塑剂可以提高PVC的柔软性和可加工性,稳定剂可以防止PVC材料在加热过程中的分解,润滑剂可以降低摩擦阻力,填充剂可以增加PVC材料的强度和硬度。
在配方设计中,需要根据具体的产品要求和加工工艺选择适当的添加剂种类和配比,以满足PVC型材的性能要求。
2.PVC型材加工工艺(1)挤出成型:PVC型材的挤出成型是通过挤出机将加热融化的PVC 材料挤出成型。
具体工艺流程包括:-原料准备:将配好的PVC型材原料送入挤出机。
-加热熔融:通过加热和剪切作用,使PVC原料熔融。
-挤出成型:将熔融的PVC材料挤出到模具中,并根据模具形状得到所需的型材截面形状。
-冷却固化:将挤出后的PVC型材在冷却水中快速冷却,使其固化。
(2)冷却固化:挤出成型后的PVC型材需要通过冷却固化来获得所需的物理性能。
冷却固化主要包括以下步骤:-快速冷却:将挤出后的PVC型材置于冷却水中,通过冷却水的导热和对流作用,使其迅速冷却。
-外表面处理:在通过冷却水冷却的同时,可以通过喷淋或刷涂等方式处理型材表面,以改善外观质量。
-切割定型:经过冷却固化后,将PVC型材进行切割定型,获得所需的长度和形状。
通过合理的加工工艺,可以获得质量稳定、外观光亮、尺寸精确的PVC型材产品。
综上所述,PVC型材的配方设计与加工工艺是影响产品质量的重要因素。
通过合理选择原料和添加剂,以及控制加工工艺参数,可以获得满足要求的PVC型材产品。
同时,加强工艺优化和改进,不断提高设备和工艺的自动化水平,也是提高PVC型材加工效率和产品质量的关键。
硬质PVC塑料管件配方设计
硬质PVC塑料管件配方设计一、硬质PVC简介硬质PVC是以聚氯乙烯树脂为主要原料,通过添加剂的配合制备而成的一种硬质塑料。
硬质PVC具有优异的机械性能、耐化学性、电绝缘性、耐热性、阻燃性和低烟无毒等特点,被广泛用于建筑、电力、化工、农业、通讯等领域。
二、硬质PVC塑料管件配方设计原则1.聚氯乙烯树脂:硬质PVC管件的主要成分,聚氯乙烯树脂的质量对产品的性能及加工性能有重要影响。
2.稳定剂:稳定剂主要用于防止聚合过程中产生的热分解反应和长期使用中的热、光、氧老化等。
常用的稳定剂有有机酸盐、有机锡化合物等。
3.塑化剂:塑化剂可以增加聚氯乙烯树脂的可加工性,使其具有良好的流动性和可塑性。
常用的塑化剂有两种,一种是酯类塑化剂,如DOP(酚醛),另一种是液体聚氯乙烯。
4.增塑剂:增塑剂可以改善硬质PVC管件的柔韧性和耐冲击性,常用的增塑剂有ABS(丙纶酸苯酯)、CPE(氯化聚乙烯)等。
5.硬化剂:硬化剂可以增加聚氯乙烯管件的硬度和强度,常用的硬化剂有烧碱、铅盐等。
6.填充剂:填充剂可以改善硬质PVC管件的力学性能、热稳定性和耐火性能,常用的填充剂有滑石粉、氧化锌等。
7.润滑剂:润滑剂可以减少材料之间的摩擦力,提高硬质PVC管件的加工性能,常用的润滑剂有蜡、石蜡等。
1.配方示例(以100份硬质PVC树脂为基准):-硬质PVC树脂:100份-稳定剂:2-4份-塑化剂:10-30份-增塑剂:5-10份-硬化剂:5-10份-填充剂:10-30份-润滑剂:1-3份2.配方调整:根据具体要求和应用领域,可以通过适量调整每种成分的比例来优化硬质PVC塑料管件的性能。
例如,当管件需要耐高温时,可以增加填充剂的比例;当管件需要耐磨性时,可以增加润滑剂的比例。
3.工艺控制:在硬质PVC塑料管件的生产过程中,应注意适当控制熔体温度、进料速度和模头温度,以确保产品的一致性和质量稳定性。
四、总结硬质PVC塑料管件的配方设计是一个复杂的过程,需要根据产品要求、应用领域和性能需求进行定制。
PVC配方设计方法
PVC配方设计方法PVC(聚氯乙烯)是一种常用的塑料材料,广泛应用于建筑、电气、汽车和医疗等行业。
PVC的性能取决于其配方,正确的配方设计可以确保PVC材料具有所需的强度、耐热性和耐化学品性等特性。
以下是PVC配方设计的一般方法及其考虑因素。
1.基础材料选择:PVC的基础材料可根据应用需求选择不同种类的树脂。
一般而言,硬质PVC用于制造管道和管件,软质PVC用于制造绝缘材料和地板等。
在选择基础材料时,考虑产品的目标性能和成本效益。
2.添加剂选择:添加剂对PVC的性能起到关键作用。
常用的添加剂包括增塑剂、稳定剂、填充剂和着色剂等。
增塑剂可改善PVC的柔韧性和流动性,稳定剂可提高PVC的耐热性和耐候性。
填充剂和着色剂可以改变PVC的密度和外观属性。
3.添加剂含量:添加剂的含量对PVC性能起到重要影响。
增塑剂和稳定剂的含量应根据所需的柔韧性和耐热性进行调整。
填充剂可以提高PVC 的强度和硬度,但过多的填充剂可能会降低PVC的流动性。
4.配方优化:通过试验和分析,对PVC配方进行优化是确保最佳性能的关键。
可以通过调整添加剂的类型和含量,以及树脂的聚合度和分子量分布等参数来实现优化。
此外,还可以利用共混改性和复合材料技术来改善PVC的性能。
5.工艺条件:配方设计时还需要考虑实际的生产工艺条件,包括混炼温度、压力和时间等。
不同的工艺条件可能会对PVC的分子排列和结晶性产生影响,进而影响最终产品的性能。
6.质量控制:一旦确定了最佳配方,需要建立质量控制体系来确保每批产品的一致性和稳定性。
这包括原料采购的合格评估、配方的准确配料以及生产过程的监控和调整等。
PVC型材配方设计及加工工艺设计
PVC型材配方设计及加工工艺设计PVC(聚氯乙烯)是一种常见的塑料材料,广泛应用于建筑、家具、汽车、电器等领域。
PVC型材的配方设计和加工工艺设计对产品质量和性能至关重要。
以下是PVC型材配方设计及加工工艺设计的详细内容。
配方设计:1.基础树脂选择:选择高质量的PVC树脂作为基础材料。
树脂的选择应根据型材的应用领域和要求进行,如耐候性、耐热性、耐化学品等特性。
2.填充剂的选择:填充剂可以提高PVC型材的机械强度和尺寸稳定性。
常用的填充剂有钙碳酸盐、滑石粉、二氧化钛等。
填充剂的使用量应适量,过多会降低PVC型材的韧性和透明度。
3.增塑剂的选择:增塑剂可以增加PVC型材的柔韧性。
常用的增塑剂有醋酸酯、磷酸酯、环氧酯等。
增塑剂的选择应根据型材的柔韧性要求和环境要求进行。
4.稳定剂的选择:稳定剂可以提高PVC型材的热稳定性和抗氧化性能。
常用的稳定剂有有机锡化合物、无机盐类等。
稳定剂的使用量应根据型材的热稳定性要求确定。
加工工艺设计:1.干燥处理:PVC树脂容易吸湿,影响成型质量。
在加工前应将PVC树脂进行干燥处理,通常使用干燥机进行烘干,以保证树脂的干燥程度。
2.挤出成型:将配方好的PVC材料通过旋转螺杆挤出机进行挤出成型。
根据型材的形状设计挤出模具,并通过控制挤出机的温度、压力和速度来控制型材的尺寸和表面质量。
3.冷却固化:挤出的PVC型材经过冷却后,进一步固化。
通常使用冷却水槽进行降温,并通过调整冷冻水的温度和流量来控制冷却效果。
4.切割与修整:冷却固化后的PVC型材需要进行切割和修整,得到所需的尺寸和外观。
常用的切割方式有锯切、刀片切割等,修整则需要使用砂纸或其他工具进行。
5.质量检验:对成品的PVC型材进行质量检验,包括尺寸检测、外观检查和力学性能测试等。
根据不同的应用领域和要求,可以进行弯曲试验、拉伸试验、冲击试验等。
以上为PVC型材配方设计及加工工艺设计的简要介绍。
在实际应用中,还需要根据具体要求进行调整和优化。
实验一 聚氯乙烯的配方设计和混炼
实验一聚氯乙烯的配方设计和混炼一.实验目的和要求1.掌握聚氯乙烯配方设计的原则和要求2.认识配方中各组分的作用3.正确掌握双辊开炼机的操作,了解设备的基本结构二.实验原理压制法生产聚氯乙烯硬板,是将聚氯乙烯树脂与各种助剂经过混合、混炼、压成薄片、在压片机中经加热、加压,并在压力下冷却成型而制得的,用压制生产的硬板光洁度较好,表面平整,厚度和规格可以根据需要进行选择和制备,是生产大型聚氯乙烯板材的一种常用方法。
聚氯乙烯硬板的制作一般分为以下几步。
1、配方的设计配方的设计是树脂成型过程的重要步骤,对于聚氯乙烯树脂尤其重要,为了提高聚氯乙烯的成型性能,材料的稳定性和获得良好的制品性能并降低成本,必须在聚氯乙烯树脂中配以各种助剂。
硬聚氯乙烯塑料配方通常包含以下组分。
(1)树脂树脂的性能应能满足各种加工成型和最终制品的性能要求,用于硬质聚氯乙烯塑料的树脂通常为绝对黏度1.5-1.8Pa·s的悬浮疏松型树脂。
(2)稳定剂稳定剂的加入可防止聚氯乙烯树脂在高温加工过程中发生降解而使性能变坏,聚氯乙烯配方中所用稳定剂通常按化学组分分成四类:铅盐类、金属皂类、有机锡类和环氧脂类。
(3)润滑剂润滑剂的主要作用是防止粘附金属,延迟聚氯乙烯的凝胶作用和降低熔体黏度,润滑剂可按其作用分为外润滑剂和内润滑剂两大类。
(4)填充剂在聚氯乙烯塑料中添加填充剂,可大大降低产品成本和改进制品某些性能的目的,常用的填充剂有碳酸钙等。
(5)改性剂为改善聚氯乙烯树脂作为硬质塑料应用所存在加工性、热稳定性、耐热性和冲击性差的缺点,常常按要求加入各种改性剂,改性剂主要有以下几类:a、冲击性能改性剂用以改进聚氯乙烯的抗冲击性及低温脆性等,常用的有氯化聚乙烯(CPE)/乙烯-醋酸乙烯共聚物(EV A)、丙烯酸脂类共聚物(ACR)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物(ABS)及甲基丙烯酸甲脂-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物等。
b、加工改性剂其作用只改进材料的加工性能而不会明显降低和损害其他物理性能的物质,常用的加工改性剂如丙烯酸脂类、 -甲基苯乙烯低聚物及丙烯酸和苯乙烯共聚物等。
PVC管材配方设计与加工工艺预览
表1 加工改性剂的选用
加工方式
制品种类
型材
挤出,双螺杆 发泡型材、片材
普通管
耐压管
普通管
挤出,单螺杆 发泡型材
透明片,膜
不透明片
注塑
管件及其他
建议使用型号 K-120N,K-125 K-125 K-175 K-120N K-175 K-125 K-120ND K-120, K-125 K-120N, K-125
挤出PVC管材的配方比较复杂,包含有PVC树 脂、抗冲击改性剂、稳定剂、加工改性剂、填 充剂、色料及润滑剂等多种成分.稳定剂系统总 是根据对制品性能的要求来选择,稳定剂的用量 应保证加工中热稳定性的要求和制品使用环境 的要求.在稳定剂种类和用量确定之后,根据加 工设备的特点和制品性能要求进行润滑剂配合 的设计.目前尚无简单的公式和模板用于配方设 计.只能利用已知的成功配方或所谓基础配方, 在制品生产中,根据实用情况,利用一些设计基 本原则加以调整.
缺口冲击强度/(J/cm) 无缺口冲击强度/(J/cm)
拉伸强度/MPa
0.63 0.91 1.9 3.0 4.0 1.3 1.2 5.2 7.5 9.5 54.0 50.5 51.9 45.2 45.9
弯曲强度/MPa
88.0 83.5 82.3 77.6 69.9
六、其他助剂的配方设计
1.润滑剂的配方设计 按润滑剂的功能进行分类,有内润滑剂、外润滑剂 ,以及兼具内外润滑功能的内外润滑剂. 内润滑剂是指熔化后能够渗入PVC微粒内分子链之 间,减小PVC分子间作用力,促进各层次微粒熔化、 树脂塑化,降低熔体粘度的助剂.外润滑剂是指助 剂熔化后不能进 入PVC分子之间,只能分布于PVC 微粒之间和PVC熔体与加工设备金属壁之间,推迟 塑化,降低粘附金属倾向,并不 能降低熔体粘度的 助剂.内外润滑剂是指助剂的分子有 部分可进入 PVC分子链之间(或温度较高时可进入PVC分 子之 间),其余部分不能进入PVC分子之间,因而兼有两 种功能的助剂.按润滑剂的相容性来说,内润滑剂
PVC型材配方设计及加工工艺设计
PVC型材配方设计及加工工艺设计一、PVC型材配方设计1.原料选择:PVC型材的主要原料是聚氯乙烯(PVC),需要根据使用要求选择不同级别的PVC树脂。
除了PVC树脂外,还可以选择添加剂,如增塑剂、稳定剂、填充料、抗冲击剂等。
2.PVC树脂配方:PVC树脂的选择需要考虑耐候性、加工性能和机械性能等要求。
一般采用聚合法生产的PVC树脂,树脂分子量要适中,过高会影响熔体流动性,过低会影响力学性能。
3.添加剂配方:根据型材使用要求选择不同的添加剂。
增塑剂可增加PVC材料的韧性和延展性;稳定剂可提高PVC材料的耐候性和热稳定性;填充料可增加PVC材料的强度和硬度;抗冲击剂可提高PVC材料的抗冲击性能。
4.配方比例:根据不同的需求和添加剂的性能,确定各组分的配方比例。
一般来说,PVC树脂的含量在60%~80%之间,添加剂的含量根据具体要求进行调整。
1.塑化:将PVC树脂和添加剂按配方比例加入混炼机中进行塑化。
塑化的温度一般为140℃~180℃,时间约为8~12分钟。
通过机械剪切和热能的作用,使PVC树脂与添加剂混合均匀,形成均一的熔体。
2.挤出:将塑化好的PVC熔体送入挤出机,通过挤出机的螺杆和模具,将熔体挤出成型。
挤出过程中需要控制好温度、压力和速度,以保证型材的尺寸和表面质量。
3.冷却:挤出成型后的型材需要进行冷却。
一般采用自然冷却或者冷却水循环系统进行冷却,以使型材快速固化。
4.切割:冷却后的型材需要切割成指定长度。
常见的切割方式有刀片切割、喷气刀切割等,切割时要控制好切割速度和切割质量。
5.后处理:根据型材的具体要求,进行后处理工艺,如表面处理、打磨、清洁等,以提高型材的表面质量和外观效果。
通过合理的PVC型材配方设计和加工工艺设计,可以制造出符合要求的PVC型材产品。
在设计过程中,需要根据使用要求和成本控制等方面综合考虑,以确保最终产品的性能和质量。
PVC配方的设计原理和各类配方的特点
PVC配方的设计原理和各类配方的特点PVC(聚氯乙烯)是一种常用的塑料材料,广泛应用于建筑、医疗、电气和管道等领域。
PVC的配方设计是非常重要的,它直接影响着PVC产品的性能和应用范围。
以下是PVC配方设计原理和各类配方的特点。
1.PVC配方设计原理:2.软质PVC配方:软质PVC是通过在硬质PVC中添加增塑剂来实现的。
增塑剂可以降低PVC的玻璃化转变温度,增加PVC的柔韧性和延展性。
软质PVC广泛用于塑料地板、塑料布料和密封条等产品。
软质PVC配方中增塑剂的含量较高,通常在30%~60%之间。
3.硬质PVC配方:硬质PVC具有较好的机械性能和耐候性,通常用于建筑材料、电线电缆和水管等产品。
硬质PVC配方中增塑剂的含量较低,一般在1%~6%之间。
同时,为了提高PVC的热稳定性和耐候性,硬质PVC配方中通常还添加一定量的稳定剂和紫外线吸收剂。
4.发泡PVC配方:发泡PVC是一种具有轻质、隔热和吸震性能的材料,广泛应用于制作隔热材料、鞋垫和汽车内饰等。
发泡PVC配方的特点是在硬质PVC中添加发泡剂和细胞控制剂。
发泡剂可以产生气泡,使PVC形成多孔结构,而细胞控制剂可以控制气泡的大小和分布。
5.柔性泡沫PVC配方:柔性泡沫PVC是一种具有柔软触感和吸音性能的材料,广泛用于制作地板、墙饰和汽车内饰等产品。
柔性泡沫PVC配方的特点是在软质PVC的基础上添加发泡剂和其它辅助添加剂。
发泡剂可以增加材料的轻质性,而辅助添加剂则可以改善泡沫PVC的耐候性和阻燃性。
总而言之,PVC配方设计是通过合理控制各种添加剂的配比和性能,实现对PVC材料性能和应用范围的调节。
软质PVC配方中增塑剂含量较高,用于增加柔韧性和延展性;硬质PVC配方中增塑剂含量较低,用于提高机械性能和耐候性;发泡PVC配方中添加发泡剂和细胞控制剂,实现材料的轻质和隔热性能;柔性泡沫PVC配方则在软质PVC的基础上加入发泡剂和辅助添加剂,增加材料的轻质性和改善其耐候性。
PVC电缆料配方设计及实例
PVC电缆料配方设计及实例PVC电缆料是一种广泛用于电子、电力等领域的材料。
通过一定的配方设计,可以制备出具有良好机械性能和化学性能的PVC电缆料。
本文将从配方设计和实例两个方面介绍PVC电缆料的相关内容。
一、PVC电缆料的配方设计1.原材料选择:制备PVC电缆料的原材料主要是聚氯乙烯树脂、塑化剂、稳定剂和润滑剂。
聚氯乙烯是PVC电缆料的主要成分,其质量占PVC电缆料总质量的60%~90%。
常用的PVC 电缆料树脂有三种:质量级高、中、低。
不同级别的树脂的性能和价格也有所不同。
塑化剂是为了使PVC树脂具有可塑性,常用的塑化剂有DOP、DOA、DINP等。
稳定剂是为了使PVC材料在加热、氧化时不分解,主要有有机锡稳定剂、钙锌稳定剂等。
润滑剂则是为了提高PVC电缆料的流动性和容易加工性。
2.配方设计:PVC电缆料的配方设计需要考虑到制品的机械性能和化学性能以及成本因素。
PVC电缆料配方常用的设计方法有实验设计法和统计学方法。
实验设计法是通过实验的方法探究各组分配比对PVC电缆料性能的影响。
而统计学方法则是基于已有大量实验数据,建立回归方程,以此来优化配方。
在设计配方时,需要控制好各组分之间的比例和添加量。
聚氯乙烯树脂的添加量应根据PVC电缆料的用途和性能来确定。
塑化剂的添加量应控制在20%~40%之间,过多或过少都会影响PVC电缆料的性能。
稳定剂的添加量应根据环境温度、加工方法等因素来选定。
润滑剂的添加量应根据合适的流动性来控制。
二、PVC电缆料配方实例下面以一种PVC电缆料的配方为例进行介绍:1. 原材料:K-57聚氯乙烯树脂70%;DOP塑化剂30%;有机锡稳定剂3%;润滑剂1%2. 操作流程:a. 将K-57聚氯乙烯树脂、DOP塑化剂和有机锡稳定剂加入高速搅拌器内混合,控制温度在160℃~165℃。
b. 混合均匀后,加入润滑剂,继续搅拌10分钟。
c. 将已经混合均匀的PVC电缆料放入冷却器中,待冷却至室温即可。
PVC配方的计算与设计说明书
PVC配方计算与设计——傅松平前言;PVC是塑料家族是的一个重要的一员,它的用途十分广泛,其生产可逆性特别好, PVC不仅能作用硬制品,还能作用软制品。
还可以作透明度很高的制品。
也可以作成橡胶替代产品。
PVC硬制品在相同的壁厚下其制品的强度要比PE、PP-R塑料度好的多。
在同样的壁厚条件下PVC的承压强度要比PE和PP-R高出很多。
PVC的自熄阻燃性是它自身的一大特点。
PVC也有不好的一面,就是每生产一种产品,就需要一个生产配方,这个生产配方的好与坏直接关系到产品的好与坏。
它不能象PE、PP-R、PE-RT塑料一样、直接以原材料用于生产加工。
所以它对配方设计人员的文化层次要求和全面素质要求较高,它不仅要求配方人员要懂化工、高分子成型理论、挤出成型加工工艺学。
生产模具的结构和生产工艺学,总之PVC配方人员要有一定的综合素质能力。
我们要计算和设计PVC生产配方就必须十分的了解PVC的性能及每一种PVC 牌号的用途,包括每一种辅的性能和用途。
一、PVC树脂的性能及用途PVC树脂按生产方法分为石油法树脂和电石法树脂;按聚合方法分为悬浮法树脂、乳液法树脂、本体法树脂和溶液法树脂。
国内外PVC树脂生产以悬浮法为主,按表观密度将树脂分为紧密型XJ和疏松型XS两类。
普通PVC均聚物的粘数从57(低分子量)到157(高分子量),或K值从48到77。
对于大多数未增塑PVC的挤出,采用“中等”分子量的树脂(K值65~67)。
PVC的工业牌号通常以分子量大小来区分,一般用聚合度表示。
分子量越大,链段数目越多,内摩擦力越大,聚合物粘度越高,PVC 加工成型也就越困难。
一般用于生产PVC-U塑料异型材和管材的树脂为SG-5型。
我公司型材生产和管材生产选择的PVC树脂粘数控制在108-114,表观密度为0.5-0.6g/ml。
由于PVC树脂在聚合过程中不是完全按照头-尾结构聚合,而是存在许多结构缺陷。
这些缺陷是导致降解和热稳定性下降的引发点,所以在PVC树脂加工过程中要加入多种助剂进行改善。
PVC板材配方设计与加工工艺
PVC板材配方设计与加工工艺引言PVC板材是一种常用的塑料材料,具有高强度、耐腐蚀、隔热等优点,广泛应用于建筑、家具、包装等领域。
本文旨在介绍PVC 板材的配方设计与加工工艺,以帮助读者了解和掌握PVC板材的生产过程。
配方设计PVC板材的配方设计是制造高质量产品的关键之一。
以下是一些常见的PVC板材配方设计原则:1. 塑化剂选择:塑化剂是PVC板材生产中必不可少的添加剂,可以增加PVC的柔软性和可加工性。
常用的塑化剂有酯类、醇类和环氧酯类等,选择适合的塑化剂可以提高PVC板材的性能。
2. 稳定剂添加:稳定剂可以有效防止PVC板材在加工和使用过程中的分解和变质。
常用的稳定剂有铅盐类、锡盐类和有机锡等,根据PVC板材的使用条件和需求选择适合的稳定剂。
3. 填料控制:填料是PVC板材中常用的增强材料,可以提高PVC板材的强度和硬度。
常用的填料有钙粉、硅酸盐和纤维素等,填料的含量和类型应根据产品的要求进行合理控制。
4. 颜料调配:颜料可以赋予PVC板材丰富的颜色,增加产品的美观性。
根据需要选择适当的颜料,并进行合理调配,以达到所需的色彩效果。
加工工艺PVC板材的加工工艺对最终产品的质量有重要影响。
以下是一些常用的PVC板材加工工艺:1. 压延工艺:将加热软化的PVC板材通过辊对辊的方式进行压延,使其形成平整的板材。
通过控制辊的温度和压力,可以获得不同厚度和表面质量的PVC板材。
2. 切割工艺:使用适当的切割设备,对PVC板材进行切割。
常用的切割方式有机械切割、激光切割和热切割等,根据需求选择适合的切割工艺。
3. 表面处理:对PVC板材进行表面处理可以改善其外观和性能。
常见的表面处理方式有喷涂、印刷和镭射雕刻等,根据产品的用途和要求选择适当的表面处理工艺。
4. 检验和包装:在PVC板材生产过程的最后阶段,应进行产品的检验和包装。
通过检验可以确保产品的质量和规格符合要求,合理的包装能够保护产品免受损坏。
结论PVC板材的配方设计和加工工艺对最终产品的性能和品质有重要影响。
PVC塑料配方的设计方案
PVC塑料配方的设计方案PVC(聚氯乙烯)是一种常见的塑料材料,具有耐候性、耐化学品腐蚀、机械强度高、电气绝缘性能好等优点,在各个领域得到广泛应用。
PVC塑料的性能和特性,主要由其配方组成的材料组成比例所决定。
因此,设计一个合适的PVC塑料配方是非常重要的。
下面是一个设计PVC塑料配方的方案,供参考:1.原料选择:PVC树脂是PVC塑料的基础材料,可以根据不同的应用需求选择不同牌号的PVC树脂。
此外,还可以选择添加剂,例如增塑剂、稳定剂、填充剂、改性剂、颜料等,根据具体的性能要求进行选取。
2.PVC树脂含量:PVC树脂的含量对塑料制品的硬度和机械性能有很大影响。
一般来说,PVC树脂的含量越高,硬度越高,但韧性和延展性减弱。
因此,在配方中需要根据具体的应用需求,确定PVC树脂的含量。
3.调节剂:增塑剂是PVC塑料中非常重要的添加剂,可以提高塑料的可塑性、柔韧性和抗冲击性能。
常用的增塑剂包括邻苯二甲酸酯类、磷酸酯类、环氧油等。
稳定剂是为了延长PVC塑料的使用寿命,避免自由基引起的降解。
填充剂可以改善塑料的力学性能和成本控制,常用的填充剂有碳酸钙、滑石粉等。
根据具体的要求,选择合适的增塑剂、稳定剂和填充剂进行添加。
4.改性剂:根据需要,可以选择添加改性剂来改善PVC塑料的性能。
例如,增加抗冲击性能的改性剂可以使PVC塑料具有更好的抗冲击性能;增加耐热性的改性剂可以使PVC塑料在高温条件下不易变形或热熔。
5.颜料选择:颜料可以为PVC塑料提供多种颜色选择,根据需求选择合适的颜料进行添加。
6.工艺调节:在PVC塑料的配方设计中,还需要考虑到工艺要求,例如挤出、注塑等生产工艺的要求。
根据具体的生产条件,可调整配方中各组分的比例和特性,以获得最佳的加工性能和成型性能。
在设计PVC塑料配方时,需要综合考虑材料性能要求、应用领域、生产工艺等多方面因素。
因此,配方的设计需要通过实验和试验验证,通过不断优化和调整,才能得出最佳的配方方案。
PVC型材常用助剂及配方设计
PVC型材常用助剂及配方设计1.增塑剂:PVC材料本身为硬质材料,添加适量的增塑剂可以使其变为柔软材料,提高其可加工性和耐冲击性。
常用的增塑剂有酯类增塑剂、磷酸酯增塑剂、醇酸酯增塑剂等。
增塑剂的添加量一般在40%~150%之间。
2.稳定剂:PVC材料在高温下容易分解,稳定剂的作用是防止PVC材料分解。
常用的稳定剂有无机盐类稳定剂、有机锡稳定剂、有机鉍稳定剂等。
稳定剂的添加量一般在1%~5%之间。
3.润滑剂:PVC材料容易粘结在机械设备上,影响生产效率。
润滑剂的作用是减少PVC材料的摩擦系数,降低其粘结性。
常用的润滑剂有金属皂类润滑剂、有机酸类润滑剂等。
润滑剂的添加量一般在0.2%~1%之间。
4.填充剂:填充剂的作用是增加PVC材料的硬度和强度,降低其成本。
常用的填充剂有纤维素类填充剂、无机填充剂等。
填充剂的添加量一般在10%~70%之间。
在实际配方设计中,需要根据PVC材料的具体使用要求、加工工艺和成本等因素来选择合适的助剂及其添加量。
一般来说,增塑剂应根据PVC材料的柔软度要求来选择,增塑剂的添加量越大,PVC材料的柔软度越高;稳定剂应根据PVC材料的耐热性要求来选择,稳定剂的添加量越大,PVC材料的耐热性越好;润滑剂应根据PVC材料的加工工艺来选择,润滑剂的添加量越大,PVC材料的加工性越好;填充剂应根据PVC材料的硬度和强度要求来选择,填充剂的添加量越大,PVC材料的硬度和强度越高。
总之,PVC型材的常用助剂及配方设计是一个复杂的过程,在实际应用中需综合考虑多个因素,确保PVC型材具有理想的性能和成本效益。
PVC配方设计方法
PVC配方设计方法PVC(聚氯乙烯)是一种广泛应用于工业和日常生活中的塑料。
它具有耐化学性、机械强度高、低吸水性、耐腐蚀等优良性能,因此被广泛用于建筑、电气、汽车等领域。
在PVC的生产过程中,配方的设计是非常重要的一步,它直接影响了最终产品的性能和质量。
下面将介绍一种常用的PVC配方设计方法。
1.确定产品要求:在开始配方设计之前,首先需要确定产品的使用要求。
这包括产品的机械强度、耐热性、耐腐蚀性、电绝缘性等性能指标。
2.确定PVC树脂:选择合适的PVC树脂是配方设计的重要一步。
不同牌号的PVC树脂具有不同的特性,比如分子量、分子量分布、熔流率等。
根据产品要求,选择适合的PVC树脂。
3.添加增塑剂:PVC本身是一种硬质塑料,为了增加其柔韧性,可以添加适量的增塑剂。
增塑剂可使PVC树脂分子间产生滑移,从而提高PVC的柔韧性和可加工性。
增塑剂的选择应综合考虑产品的柔韧性、耐热性和耐候性等要求。
4.添加稳定剂:PVC在加工和使用过程中容易受到热氧化和光分解的影响,导致降解和失去性能。
为了提高PVC的耐热性和耐候性,可以添加适量的稳定剂。
稳定剂可以阻止或延缓PVC的降解反应,保证产品的使用寿命和性能稳定性。
5.添加填料和增强剂:根据产品要求,可以添加适量的填料和增强剂,以改善PVC的力学性能。
填料可以增加PVC的硬度和强度,降低成本。
常用的填料包括钙碳酸盐、滑石粉等。
增强剂如玻璃纤维、碳纤维等可以提高PVC的强度和刚度。
6.添加润滑剂和流动助剂:为了提高PVC的加工性能,可以添加适量的润滑剂和流动助剂。
润滑剂可以减少PVC树脂颗粒间的摩擦,提高流动性,以便于加工成型。
流动助剂可使PVC树脂更容易流动,提高产品的表面质量。
7.添加色母粒:根据产品的需求,可以添加适量的色母粒,以使PVC 产品具有所需的颜色和外观。
8.混合和加工:将上述配方中的各种成分按照一定的比例混合均匀,然后通过挤出、注塑等加工工艺进行成型。
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PVC配方设计方法PVC配方设计知识纯的聚氯乙烯(PVC)树脂属于一类强极性聚合物,其分子间作用力较大,从而导致了PVC软化温度和熔融温度较高,一般需要160~210℃才能加工。
另外PVC分子含有的取代氯基容易导致PVC树脂脱氯化氢反应,从而引起PVC的降解反应,所以PVC对热极不稳定,温度升高会大大促进PVC脱HCL 反应,纯PVC在120℃时就开始脱HCL反应,从而导致了PVC降解。
鉴于上述两个方面的缺陷,PVC在加工中需要加入助剂,以便能够制得各种满足人们需要的软、硬、透明、电绝缘良好、发泡等制品。
在选择助剂的品种和用量时,必须全面考虑各方面的因素,如物理—化学性能、流动性能、成型性能,最终确立理想的配方。
另外,根据不同的用途和加工途径,我们也需要对树脂的型号做出选择。
不同型号的PVC树脂和各种助剂的配搭组合方式,就是我们常说的PVC配方设计了。
那具体怎样进行具体的配方设计呢?下面将通过对各原辅料的选择加以阐述的方式加以说明,希望能对大家有所裨益。
一、树脂的选择工业上常用粘度或K值表示平均分子量(或平均聚合度)。
树脂的分子量和制品的物理机械性能有关。
分子量越高,制品的拉伸强度、冲击强度、弹性模量越高,但树脂熔体的流动性与可塑性下降。
同时,合成工艺不同,导致了树脂的形态也有差异,我们常见的是悬浮法生产的疏松型树脂,俗称S G树脂,其组织疏松,表面形状不规则,断面输送多孔呈网状。
因此,SG型树脂吸收增塑剂快,塑化速度快。
悬浮法树脂的主要用途见下表。
乳液法树脂宜作PVC糊,生产人造革。
悬浮法PVC树脂型号及主要用途型号级别主要用途SG1 一级A 高级电绝缘材料SG2 一级A 电绝缘材料、薄膜一级B、二级一般软制品SG3 一级A 电绝缘材料、农用薄膜、人造革表面膜一级B、二级全塑凉鞋SG4 一级A 工业和民用薄膜一级B、二级软管、人造革、高强度管材SG5 一级A 透明制品一级B、二级硬管、硬片、单丝、导管、型材SG6 一级A 唱片、透明片一级B、二级硬板、焊条、纤维SGG7 一级A 瓶子、透明片一级B、二级硬质注塑管件、过氯乙烯树脂二、增塑剂体系增塑剂的加入,可以降低PVC分子链间的作用力,使PVC塑料的玻璃化温度、流动温度与所含微晶的熔点均降低,增塑剂可提高树脂的可塑性,使制品柔软、耐低温性能好。
增塑剂在10份以下时对机械强度的影响不明显,当加5份左右的增塑剂时,机械强度反而最高,是所谓反增塑现象。
一般认为,反增塑现象是加入少量增塑剂后,大分子链活动能力增大,使分子有序化产生微晶的效应。
加少量的增塑剂的硬制品,其冲击强度反而比没有加时小,但加大到一定剂量后,其冲击强度就随用量的增大而增大,满足普适规律了。
此外,增加增塑剂,制品的耐热性和耐腐蚀性均有下降,每增加一份增塑剂,马丁耐热下降2~3。
因此,一般硬制品不加增塑剂或少加增塑剂。
有时为了提高加工流动性才加入几份增塑剂。
而软制品则需要加入大量的增塑剂,增塑剂量越大,制品就越柔软。
增塑剂的种类有邻苯二甲酸酯类、直链酯类、环氧类、磷酸酯类等,就其综合性能看,DOP是一个较好的品种,可用于各种PVC制品配方中,直链酯类如DOS属耐寒增塑剂,长用于农膜中,它与P VC相容性不好,一般以不超过8份为宜,环氧类增塑剂除耐寒性好以外,还具有耐热、耐光性,尤其与金属皂类稳定剂并用时有协同效应,环氧增塑剂一般用量为3~5份。
电线、电缆制品需具有阻燃性,且应选用电性能相对优良的增塑剂。
PVC本身具有阻燃性,但经增塑后的软制品大多易燃,为使软PVC制品具有阻燃性,应加入阻燃增塑剂如磷酸酯及氯化石蜡,这两类增塑剂的电性能也较其他增塑剂优良,但随增塑剂用量增加,电性能总体呈下降趋势。
对用于无毒用途的PVC制品,应采用无毒增塑剂如环氧大豆油等。
至于增塑剂总量,应根据对制品的柔软程度要求及用途、工艺及使用环境不同而不同。
一般压延工艺生产PVC薄膜,增塑剂总用量在50份左右。
吹塑薄膜略低些,一般在45~5 0份。
三、稳定剂体系PVC在高温下加工,极易放出HCL,形成不稳定的聚烯结构。
同时,HCL具有自催化作用,会使PVC进一步降解。
另外,如果有氧存在或有铁、铝、锌、锡、铜和镉等离子存在,都会对PVC降解起催化作用,加速其老化。
因此塑料将出现各种不良现象,如变色、变形、龟裂、机械强度下降、电绝缘性能下降、发脆等。
为了解决这些问题,配方中必须加入稳定剂,尤其热稳定剂更是必不可少。
P VC用的稳定剂包括热稳定剂、抗氧剂、紫外线吸收剂和螯合剂。
配方设计时根据制品使用要求和加工工艺要求选用不同品种,不同数量的稳定剂。
(一)热稳定剂热稳定剂必须能够捕捉PVC树脂放出的具有自催化作用的HCL,或是能够与PVC树脂产生的不稳定聚烯结构起加成反映,以阻止或减轻PVC树脂的分解。
一般在配方中选用的热稳定剂的特点、功能与制品的要求来考虑。
例如:铅盐稳定剂主要用在硬制品中。
铅盐类稳定剂具有热稳定剂好、电性能优异,价廉等特点。
但是其毒性较大,易污染制品,只能生产不透明制品。
近年来复合稳定剂大量出现,单组分的稳定剂已有被取代的危险。
复合稳定剂的特点是专用性强,污染小,加工企业配料简便等优点。
但由于无统一的标准,所以各家的复合稳定剂差异很大。
钡镉类稳定剂是性能较好的一类热稳定剂。
在PVC农膜中使用较广。
通常是钡镉锌和有机亚磷酸酯及抗氧剂并用。
钙锌类稳定剂可作为无毒稳定剂,用在食品包装与医疗器械、药品包装,但其稳定性相对教低,钙类稳定剂用量大时透明度差,易喷霜。
钙锌类稳定剂一般多用多元醇和抗氧剂来提高其性能,最近已经国已经有用于硬质管材的钙锌复合稳定剂出现。
市森德利塑料助剂成功开发出CZX系列无毒钙锌稳定剂,能够满足硬质管材及管件的生产,并在联塑等管材生产厂家批量使用。
有机锡类热稳定剂性能较好,是用于PVC硬制品与透明制品的较好品种,尤其辛基锡几乎成为无毒包装制品不可缺少的稳定剂,但其价格较贵。
环氧类稳定剂通常作为辅助稳定剂。
这类稳定剂与钡镉钙锌类稳定剂并用时能提高光与热的稳定性,其缺点是易渗出。
作辅助稳定剂的还有多元醇,有机亚磷酸酯类能。
近年来还出现了稀土类稳定剂和水滑石系稳定剂,稀土类稳定剂主要特点是加工性能优良,而水滑石则是无毒稳定剂。
(二)抗氧剂PVC制品在加工使用过程中,因受热、紫外线的作用发生氧化,其氧化降解与产生游离基有关。
主抗氧剂是链断裂终止剂或称游离基消除剂。
其主要作用是与游离基结合,形成稳定的化合物,使连锁反应终止,PVC用主抗氧剂一般是双酚A。
还有辅助抗氧剂或过氧化氢分解剂,PVC辅助抗氧剂为亚磷酸三苯酯与亚磷酸苯二异辛酯。
主辅抗氧剂并用可发挥协同作用。
(三)紫外线吸收剂在户外使用的PVC制品,因受到它敏感波长围的紫外线照射,PVC分子成激发态,或其化学键被破坏,引起游离基链式反应,促使PVC降解与老化。
为了提高抗紫外线的能力,常加入紫外线吸收剂。
PVC常用的紫外线吸收剂有三嗪-5、UV-9、UV-326、TBS、BAD、OBS。
三嗪-5效果最好,但因呈黄色使薄膜略带黄色,加入少量酞菁蓝可以改善。
在PVC农膜中常用UV-9,一般用量0.2~0.5份。
属水酸类的TBS、BAD与OBS作用温和,与抗氧剂配合使用,会得到很好的耐老化效果。
对于非透明制品,一般通过添加遮光的金红石型钛白粉来改善耐候性,这时如果再添加紫外线吸收剂,则需要很大用量,不十分合算。
(四)螯合剂在PVC塑料稳定体系中,常加入的亚磷酸酯类不仅是辅助抗氧剂,而且也起螯合剂的作用。
它能与促使PVC脱HCL的有害金属离子生成金属络和物。
常用的亚磷酸酯类有亚磷酸三苯酯、亚磷酸苯二异辛酯与亚磷酸二苯辛酯。
在PVC农膜中,一般用量为0.5~1份,单独用时初期易着色,热稳定性也不好,一般与金属皂类并用四、润滑剂润滑剂的作用在于减少聚合物和设备之间的摩擦力,以及聚合物分子链之间的摩擦。
前者称为外润滑作用,后者称为润滑作用。
具有外润滑作用的如硅油、石蜡等,具有润滑作用的如单甘酯,硬脂醇及酯类等。
至于金属皂类,则二者兼有。
另外需要说明的是,外润滑的说法只是我们的一种习惯称谓,并没有明显的界限,有些润滑剂在不同的条件起不同的作用,如硬脂酸,在低温或少量的时候,能起润滑作用,但当温度升高或用量增加时,它的外润滑作用就逐渐占优势了,还有一个特例是硬脂酸钙,它单独使用时作外润滑剂,但当它和硬铅及石蜡等并用时就成了促进塑化的润滑剂了。
在硬质PVC塑料中,润滑剂过量会导致强度降低,也影响工艺操作。
对于注射制品会产生脱皮现象,尤其是在浇口附近会产生剥层现象。
对注射制品,硬脂酸和石蜡总用量一般为0.5~1份:挤出制品一般不超过1份。
在软制品配方中,润滑剂用量太多,会起霜并影响制品的强度及高频焊接和印刷性。
而润滑剂太少则会粘辊,对吹塑薄膜而言,润滑剂太少会粘住口模,易使塑料在模焦化。
同时,为了改善吹膜的发粘现象,宜加入少量的润滑剂单甘酯。
生产PVC软制品时,润滑剂加入量一般小于1份。
五、填充料在PVC中加入某些无机填料作为增量剂,以降低成本,同时提高某些物理机械性能(如硬度、热变形温度、尺寸稳定性与降低收缩率),增加电绝缘性和耐燃性。
近年来,将无机填料纳米化,并将它运用到塑料中成为改性剂一直是研究热点,并已经有了部分研究成果如纳米碳酸钙增韧增强PVC,这其中要解决的重要问题就是如何将纳米产品均匀分散于塑料中。
在硬质挤压成型过程中,PVC制品一般的填料为碳酸钙和硫酸钡。
对注塑制品,要求有较好的流动性和韧性,一般宜用钛白粉和碳酸钙。
硬质制品的填料量在10份以对制品的性能影响不大,近年来大家为了降低成本,使劲添加填料,这对制品的性能是不利的。
在软制品方面,加入适量的填料,会使薄膜具有手感很好的弹性,光面干燥而不显光亮,并有耐热压性高和永久形变小等优点。
在软制品配方常用到滑石粉、硫酸钡、碳酸钙、钛白粉与土等填料。
其中滑石粉对透明性影响较小。
生产薄膜是,填料用量可达3份,多了影响性能。
同时要注意填料细度,否则易形成僵块,使塑料断裂。
在普通附层级电缆中主要添加碳酸钙;绝缘级电缆附层中加入煅烧土,可以提高塑料耐热性和电绝缘性。
此外,三氧化二锑也可作为填料加入软制品中,以提高制品耐燃性。
特别提出,目前普遍钙锌稳定剂对高填充的碳酸钙会出现不同的颜色反应,主要为发红,这往往不是钙锌稳定剂稳定性不够,而应该是碳酸钙中某种杂质的影响。
建议选材时,尽量选用白度好的,未加活性成分的超微细轻质碳酸钙粉作填料,则可以减轻不良反应。
六、着色剂用于PVC塑料的着色剂主要是有机颜料和无机颜料。
PVC塑料对颜料的要求较高,如耐加工时高温,不受HCL影响,加工中无迁移,耐光等。
常用的有:(一)红色主要是可溶性偶氮颜料、镉红无机颜料、氧化铁红颜料、酞菁红等;(二)黄色主要有铬黄、镉黄和荧光黄等;(三)兰色主要有酞菁蓝(四)绿色主要为酞菁绿;(五)白色主要用钛白粉;(六)紫色主要是塑料紫RL;(七)黑色主要是碳黑。