配方的设计原理和各类配方的特点
聚氯乙烯塑料物料的配方原理及配方设计方法
一、聚氯乙烯塑料物料的配方原理
1、聚氯乙烯塑料配方的依据
PVC塑料配方设计对合理实施塑料成型技术,获得使用 性能优异及成本合理的制品有很大影响。对于软硬程度、透 明度、透光性、耐热性以及电性能等方面要求有差异的PVC 塑料制品,就要求设计出不同的物料配方。在成型方面,由 于成型技术和工艺不同,即使用于同一制品,配方设计上也 不尽相同。因此,设计出合理的PVC塑料配方,是顺利进行 PVC制品的成型加工和制得性能优良制品的重要基础。
缺口冲击强度/(kJ/min)
图2
增塑剂对PVC冲击强度的影响
60 55 50 45 40 35 30 25 20 15 0
拉伸强度/Mpa
5
10 15 20 25 DOP配合量/份
图3 增塑剂对PVC拉伸强度的影响
⑶稳定剂的选择 稳定剂的合理选择对硬质聚氯乙烯塑料的成型 工艺及制品的使用性能具有重要影响。因聚氯乙烯塑料流动性 较差,加工温度与PVC树脂的分解温度又很接近,为保证塑料 在成型时保持黏流状态,就必须提高成型温度,这样确保 PVC-U配混料加工中的稳定性就变得十分重要。因此,在成 型中需要选择稳定性较好的配方,而配方稳定性的好坏在很大 程度上取决于稳定剂的用量和搭配。硬质聚氯乙烯塑料配方中 多采用铅系稳定剂或硫醇锡系稳定剂,不能加得太多,否则会 影响塑化效果,同时也不经济。一般采用复合稳定剂系统,可 以达到相辅相成的效果。 ⑷润滑剂的选择 PVC-U配混料加工中熔体粘度高是其特点, 在加工过程中的剪切作用会导致摩擦热迅速增大,从而引起熔 体温度升高,因而为改善塑料的加工性能,必须加入一定量的 内外润滑剂。在硬质聚氯乙烯塑料配方中,润滑剂的加入量应 适中,硬脂酸钙和石蜡的用量一般不超过1份(以树脂为100份 计),否则易使塑料在螺槽和机筒内打滑,出料速度减慢,产 量下降,并降低配混料的塑化效率,且润滑剂容易析出,影响 产品质量。在注塑中,硬脂酸钙和石蜡的用量也不可过大,否 则不仅会影响正常操作,而且会使产品产生脱皮现象。
水泥助磨剂配制原理及方法
最近水泥产业的行情有些不警惕,好多小的工厂都因成本太高相继停产,那么如何提高水泥产量,最大化的提高水泥产量成为了重点。
水泥助磨剂是生产水泥的重要化学添加剂,它可以提高粉磨效率,降低粉用电损耗,提高水泥粉磨细度和水泥强度,缩短生产时间。
因此水泥助磨剂的选择成了降低成本的关键,那么该如何选择正确的水泥助磨剂呢?首先给大家讲解一下助磨剂的生产原理及配方,大家就明白了。
一、水泥助磨剂配方设计的技术指标1. 增加水泥强度:必须满足水泥的三天和二十八天的强度要求。
三天强度约增加3.2 Mpa,二十八天强度约增加6.5Mpa,而它们之间的增加值为黄金组合,只有满足这样的强度增加指标,在水泥生产应用中才可降低熟料达8~10%,为水泥厂创造了极大的创效空间。
2. 调整水泥的强度增加分配比:有的水泥厂要求三天强度高些,有的水泥厂相反,要求二十八天强度多增加些,那我们的配方设计就要根据水泥厂的要求进行实际调整。
3. 满足水泥厂对水泥细度和比表面积的要求:调整配方设计,降低细度,增加比表面积,调整颗粒级配。
4. 满足水泥流动度的要求。
5. 满足与水泥混凝土外加剂相容性的要求。
6. 无氯、低碱、无毒、不燃、水溶性液态。
二、水泥助磨剂配方设计的原理1、复配效果大于单一效果:如大苏打与元明粉复配优于单一元明粉,甲酸钙与乙酸钠复配优于乙酸钠。
2、通过大量试验,得到有叠加效果的黄金组合及复配运用。
如三乙醇胺与改性木素质的组合;三乙醇胺与三异丙醇胺的组合;三乙醇胺与乙二醇、丙二醇的组合;有机与无机的组合等。
各种黄金组合根据实际需求,再行复配调制。
因水泥生产厂家的需求不一样,使用的水泥熟料也各不一样,所以并不是所有的水泥助磨剂都适合使用,这就需要找专业的生产商进行配制,切勿胡乱搭配磨损机器加大生产成本。
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钙处理钻井液的配制原理及特点
一、钙处理钻井液的配制原理及特点Ca2+改变粘土分散度的作用机理,可以从以下两方面来理解。
,一方面,Ca2+通过Na+/Ca2+交换,将钠土转变为钙土。
钙土水化能力弱,分散度低,故转化后体系分散度明显下降。
转化的程度取决于粘土的阳离子交换容量和滤液中Ca2+的浓度。
图6-3表示滤液中钙离子的浓度对其在不同类型粘土上吸附量的影响。
由图可见,粘土的阳离子交换容量越高,所吸附Ca2+的量就越大。
同时,通过控制滤液中Ca2+的浓度,可以控制钠土转变为钙土的数量,从而控制钻井液中粘土的分散度。
另一方面,Ca2+本身是一种无机絮凝剂,会压缩粘土颗粒表面的扩散双电层,使水化膜变薄,ζ电位下降,从而引起粘土晶片面-面和端-面聚结,造成粘土颗粒分散度下降。
但是,如果只加入Ca2+,就相当于细分散钻井液受到钙侵,使其流变和滤失性能均受到破坏。
因此,钙处理钻井液在加入Ca2+的同时,还必须加入NaT、FCLS和CMC等分散剂。
由于这类分散剂的分子中含有大量的水化基团,当吸附在粘土颗粒表面后,会引起水化膜增厚,(电位增大,从而阻止粘土晶片之间的聚结和分散度降低。
钙处理钻井液的配制原理,就是通过调节Ca2+和分散剂的相对含量,使钻井液处于适度絮凝的粗分散状态,从而使其性能能够保持相对稳定,并达到满足钻井工艺要求的目的。
图6-4 钻井液不同分布的分散状态示意图图6-4描述了分散钻井液、受到钙侵的分散钻井液和钙处理钻井液在分散状态上的区别及其内在联系。
图中(a)表示一般分散钻井液的细分散状态;(b)表示受钙侵后的絮凝状态;(c)和(d)均表示钙处理钻井液适度絮凝的粗分散状态。
不难看出,使钻井液处于适度絮凝的粗分散状态有两条途径:一是在分散钻井液中同时加入适量的钙盐(或石灰)和分散剂,使图6-4中的(a)变为(d);二是在受钙侵后处于絮凝状态的钻井液中及时加入分散剂,使图6-4中的(b)变为(c)。
在适度絮凝的粗分散状态中,其絮凝和分散程度也有所区别,正如6-4中的(c)和(d)之间的相互转化,加入分散剂可使颗粒变细,絮凝程度降低;反之加钙盐则使颗粒变粗,絮凝程度提高。
苯乙烯的悬浮聚合
苯乙烯的悬浮聚合一、实验目的1、学习悬浮聚合的实验方法,了解悬浮聚合的配方及各组份的作用。
2、了解控制粒径的成珠条件及不同类型悬浮剂的分散机理、搅拌速度、搅拌器形状对悬浮聚合物粒径等的影响,并观察单体在聚合过程中之演变。
二、实验原理悬浮聚合是将单体以微珠形式分散于介质中进行的聚合。
从动力学的观点看,悬浮聚合与本体聚合完全一样,每一个微珠相当于一个小的本体。
悬浮聚合克服了本体聚合中散热困难的问题,但因珠粒表面附有分散剂,使纯度降低。
当微珠聚合到一定程度,珠子内粒度迅速增大,珠与珠之间很容易碰撞粘结,不易成珠子,甚至粘成一团,为此必须加入适量分散剂,选择适当的搅拌器与搅拌速度。
由于分散剂的作用机理不同,在选择分散剂的各类和确定分散剂用量时,要随聚合物种类和颗粒要求而定,如颗粒大小、形状、树脂的透明性和成膜性能等。
同时也要注意合适的搅拌强度和转速,水与单体比等。
苯乙烯(St)通过聚合反应生成如下聚合物。
反应式如下:C H=C H2C H-C H2n本实验要求聚合物体具有一定的粒度。
粒度的大小通过调节悬浮聚合的条件来实现。
三、实验仪器及设备搅拌电机、调压器、500ml、三口瓶、回流冷凝器、水浴、烧杯、吸滤瓶、抽气管、表面皿四、实验药品名称试剂规格用量单体苯乙烯除去阻聚剂15g 油溶性引发剂BPO AR 0.3g 分散剂聚乙烯醇 1.5%水溶液20 mL分散介质水去离子水130mL五、实验步骤1、安装仪器(如图)2、加料:用分析天平准确称取0.3g过氧化二苯甲酰放入100mL锥形瓶中,再用移液管按配方聚苯乙烯加入锥形瓶中,轻轻振荡,待过氧化二苯甲酰完全溶解后加入三口瓶中。
再用量筒取20 mL1.5%的聚乙烯醇溶液加入三口烧瓶,最后用130 mL去离子水分别冲洗锥形瓶和量筒后加入三口烧瓶中。
3、聚合 通冷凝水,启动搅拌并控制在一恒定转速,在20~30min 内将温度升至85~90ºC ,开始聚合反应。
常用纺织浆料的特点及配方设计
书山有路勤为径;学海无涯苦作舟
常用纺织浆料的特点及配方设计
本文讨论了纺织生产企业如何依据现有试验条件对常用各种浆料进行快速有效的定性鉴别,从而在总体上把握浆料的性能和主要结构特点,掌握浆料配方设计和制定浆纱工艺参数的主动权,也便于对不同类型浆料的应用进行比较。
随着科学的发展和纺织生产技术的进步,国内外各种上浆材料不断涌现,产品中很大一部分被冠以各种商业名称,有些公司对浆料的基本成分或化学组成在产品说明书中有明确的说明,而有些浆料生产企业将浆料产品的基本成分视为技术和商业机密,对其讳莫如深。
而作为浆料使用者的大多数纺织、印染企业缺乏科学先进的检测仪器和手段,本地又没有权威的检测机构对浆料进行快速有效的的定性鉴别。
本文就如何对浆料进行快速简易的定性鉴别作一探讨,试验的范围仅为棉纺织企业普遍使用的淀粉类、PVA、CMC、聚丙烯酸系浆料。
1 碘/碘化钾法初步鉴别淀粉、PVA
淀粉和PVA是纺织经纱上浆的主浆料,往往被共同用于一个浆料配方中。
碘/碘化钾法鉴别试验的目的是初步鉴别浆料中是否存在淀粉、PVA或
者两者的混合物,而对于是否还含有其他浆料有待进一步相关试验。
1.1试验仪器、试剂
烧杯(500 mL)、玻璃棒。
指示剂A:0.01 mol碘液,配制方法:称取1.3 g碘,置于50 mL烧杯中,加入2.5 g碘化钾及25 mL蒸馏水,不断搅拌,使其溶解。
再加入0.2 mL浓盐酸(体积质量1.19g/cm3),加水稀释到1 000 mL,储存于琥珀瓶中,储于低温暗橱内,有效期为1个月。
专注下一代成长,为了孩子。
设计饼干配方的原理是什么
设计饼干配方的原理是什么设计饼干配方的原理是通过合理的配料选择和配比,以及适当的加工步骤,使得饼干能够达到我们期望的口感、风味和营养需求。
饼干配方的设计涉及到多个方面,包括配料的选取、配比的确定、加工工艺的控制等。
下面将从这几个方面来说明设计饼干配方的原理。
首先,配料的选取是饼干配方设计中的重要一环。
饼干的主要配料通常包括面粉、脂肪、糖和蛋白质等。
面粉是饼干的主要成分,可以选择普通面粉、麦粉、米粉等。
不同种类的面粉具有不同的特性,如吸水性、黏性、气泡稳定性等,对饼干的质地、酥脆度、保水性等有影响。
脂肪是赋予饼干并保持酥脆度的关键成分,可以选用黄油、植物油等。
糖是饼干的甜味来源,也能够提供饼干的酥脆度、保水性和色泽等特性,可以选择白砂糖、黄糖、蜂蜜等。
蛋白质可以增加饼干的营养价值,并对饼干的颜色、纹路和口感等有影响,可以选择鸡蛋、奶粉等。
此外,还可以根据需求添加一些辅助材料,如发酵剂、稳定剂、调味品等,来调整饼干的特性和风味。
其次,配比的确定是饼干配方设计中的关键环节。
配比的好坏将直接影响饼干的质地、口感、酥脆度等品质特征。
通常来说,面粉和脂肪的比例决定了饼干的酥脆度,面粉和糖的比例决定了饼干的甜度和色泽,面粉和液体(蛋液、水等)的比例决定了饼干的质地和软硬度。
在确定配比时,需要充分考虑不同配料之间的相互作用,以及它们的特性和功能。
同时还要根据不同种类的饼干(如butter cookie、milk cookie、oat cookie等)的要求和特点来调整配比,以获得最佳效果。
另外,加工工艺的控制对饼干的质量也起到至关重要的作用。
加工工艺包括如何混合、搅拌、发酵、成型、烘烤等步骤。
例如,在混合面粉和脂肪时需要控制好温度和时间,以充分混合并使脂肪均匀分布在面粉中,从而提高饼干的酥脆度。
在烘烤过程中,温度和时间的控制可以影响饼干的色泽、口感和韧性。
此外,烘烤过程中的湿度和空气流通也会对饼干的外观、纹路和膨胀性产生影响。
蛋白粉配方及设计原理
蛋白粉配方及设计原理1. 蛋白粉是一种含有高蛋白、低脂肪与低碳水化合物的营养补充品。
为了设计一款高质量的蛋白粉,需要深入了解蛋白质的结构与功能。
2. 蛋白质是由氨基酸组成的生物大分子,不同数量和顺序的氨基酸组成不同类型的蛋白质。
3. 每个氨基酸都有一个唯一的侧链,这些侧链不同决定了蛋白质的性质和结构。
4. 蛋白质的生物活性主要由其结构预定,通常蛋白质结构包括一级、二级、三级与四级结构。
5. 一级结构是蛋白质的氨基酸序列,不同种类的蛋白质有不同的氨基酸组成,也有不同数量和顺序的氨基酸。
6. 二级结构是由氢键形成的局部折叠,包括α螺旋和β折叠,质量充分决定了蛋白质的形状和结构。
7. 三级结构是由多个二级结构组成了三维的结构,包括卷曲、折叠或组装成特定的结构。
8. 四级结构是几个或几百个小分子互相作用形成的高级结构。
9. 蛋白粉的质量主要受蛋白质种类和成分的控制,常用的蛋白质包括乳清蛋白、鱼肉蛋白、大豆蛋白、鸡蛋蛋白和牛肉蛋白等。
10. 乳清蛋白是最流行的蛋白质之一,因为它的生物价值高且容易消化吸收。
11. 鱼肉蛋白是另一个流行的蛋白质种类,它富含必需脂肪酸和异黄酮。
12. 大豆蛋白是一种植物蛋白质,其亲水性和疏水性部分在蛋白质中的比例和种类使其具有特殊的功能和性质。
13. 鸡蛋蛋白是一种全面的蛋白质源,包含所有的氨基酸,而且质量较稳定。
14. 牛肉蛋白富含其它蛋白质不含的亚胺基酸和肽链,具有特殊的生物活性和作用。
15. 不同的蛋白质种类通常被组合在一起形成组合蛋白粉,以充分利用它们各自的特点和功能。
16. 蛋白质的消化和吸收受到很多因素影响,包括蛋白质来源、配方和加工过程,消化道构造,人体个体差异和消化吸收系统休息等。
17. 蛋白质的消化和吸收过程可以通过从蛋白质种类和成分、消化过程中添加消化酶、零食和饮料口感调整和增进等方面进行设计和调整。
18. 增加或减少碳水化物和脂肪的含量可以影响蛋白质的营养价值和身体功能的吸收。
配方设计原理
配方设计原理配方设计是指根据产品的特性和要求,选择合适的原料和配比,制定出符合产品要求的配方。
在化妆品、食品、药品等行业中,配方设计是非常重要的环节,它直接关系到产品的质量和效果。
因此,配方设计的原理至关重要,下面将从几个方面来介绍配方设计的原理。
首先,配方设计需要考虑产品的特性和要求。
不同的产品有不同的特性和要求,比如化妆品需要考虑皮肤的适应性和安全性,食品需要考虑口感和营养价值,药品需要考虑疗效和副作用等。
因此,在设计配方时,首先需要明确产品的特性和要求,然后根据这些特性和要求来选择合适的原料和配比。
其次,配方设计需要考虑原料的选择和搭配。
不同的原料有不同的特性和功能,它们之间的搭配也会产生不同的化学反应。
因此,在设计配方时,需要考虑原料之间的相容性和协同作用,选择合适的原料和搭配方式,以达到最佳的效果。
另外,配方设计需要考虑生产工艺和成本控制。
在实际生产中,配方设计不仅需要考虑产品的质量和效果,还需要考虑生产工艺和成本控制。
因此,在设计配方时,需要考虑原料的供应稳定性、生产工艺的可操作性和成本的控制等因素,以确保产品的质量和效果的同时,实现生产的可持续发展。
最后,配方设计需要考虑市场需求和法规要求。
产品的设计不是孤立的,它需要考虑市场的需求和法规的要求。
因此,在设计配方时,需要考虑市场的趋势和消费者的需求,以及国家的法规和标准,确保产品符合市场需求和法规要求。
综上所述,配方设计的原理包括考虑产品的特性和要求、原料的选择和搭配、生产工艺和成本控制,以及市场需求和法规要求。
只有充分考虑这些原理,才能设计出符合产品要求的配方,确保产品的质量和效果,满足市场需求和法规要求。
化妆品行业中的配方设计技术使用教程
化妆品行业中的配方设计技术使用教程化妆品行业是一个以美丽为导向的行业,而配方设计技术是化妆品制造过程中不可或缺的一部分。
本文将介绍化妆品行业中配方设计技术的使用方法和技巧,帮助读者更好地理解和应用这些技术。
一、了解化妆品配方设计的基本原理配方设计是根据化妆品的功能和特性,选择并组合合适的原料,确定合理的配比,最终制造出满足消费者需求的产品的过程。
在进行配方设计之前,首先需要了解几个基本原理:1. 功能原理:不同的化妆品产品具有不同的功能要求,比如护肤品需要滋润肌肤、淡化皱纹,彩妆产品需要提亮肤色、修饰脸部特征等。
了解不同原料的功能性能,可以更好地选择合适的原料进行配方设计。
2. 特性原理:化妆品的特性如质地、稳定性、延展性等,是产品受欢迎与否的关键之一。
在配方设计过程中,需要根据产品特性的要求,选择和调整合适的原料,保证产品质量和体验。
3. 安全原理:化妆品的使用安全性是非常重要的,配方设计要选择安全可靠的原料,并控制好使用浓度和添加量。
必要时,可以进行皮肤过敏测试和安全性评估,确保产品对用户的安全。
二、选择合适的原料选择合适的原料是配方设计的关键之一,下面介绍几种常见的化妆品原料及其功能特点:1. 洁净剂:用于清洁皮肤或头发,常见的洁净剂包括表面活性剂和界面活性剂。
根据产品的需求和皮肤类型选择合适的洁净剂,同时注意控制洁净剂的使用浓度和添加量,以免对皮肤造成刺激。
2. 保湿剂:用于增加产品的保湿性能,防止皮肤水分流失。
常见的保湿剂有甘油、尿囊素等,可根据产品功效选择适合的保湿剂进行配方设计。
3. 稳定剂:用于提高产品的稳定性,延长保质期。
常见的稳定剂有抗氧化剂、防腐剂等,可以帮助抵御化妆品在制造、包装和使用过程中的氧化和污染。
4. 功能性成分:根据产品的功能要求选择合适的功能性成分,如抗皱成分、美白成分、抗氧化成分等。
在选择功能性成分时,需要考虑其稳定性、有效性以及与其他成分的相容性。
三、合理配比和调整配方设计过程中,除了选择合适的原料,还需要对原料进行合理的配比和调整,以确保最终产品的性能和特性达到要求。
湿木材拼接胶固化机理及配方设计原理
湿木材拼接胶固化机理及配方设计原理湿木材拼接胶属于单组分聚氨酯胶黏剂也叫湿固化单组分聚氨酯胶粘剂,常见的湿固化聚氨酯胶黏剂是以端异氰酸酯基(NCO)预聚体为主要成分的一种液态胶黏剂,是在常温下通过空气中的水分进行扩链反应而进行固化的胶黏剂。
固化机理湿固化聚氨酯胶黏剂主要成分中除了有中低分子量的聚氨酯预聚体,还含有活泼的NCO基团,当暴露于空气中时能与空气中的微量水分子发生反应;粘接时,它能于基材表面吸附的水分以及表面存在的羟基、氨基等活性氢基团发生化学反应。
在湿固化聚氨酯胶黏剂的固化过程中,主要发生了有水参与的扩链反应,水起到了扩链剂的作用,使得端异氰酸酯基NCO预聚体分子量长大,形成固态的高分子量聚氨酯-脲。
同时产生二氧化碳气体,如果固化过程缓慢,反应生成的二氧化碳气体从胶层逸出;如果胶黏剂中NCO含量较高,并且固化较快,则因为产生的二氧化碳来不及扩散而残留在固化的胶黏剂中,形成发泡的胶层。
湿材胶的配方及制备湿固化胶黏剂所用的低聚物多元醇原料以聚醚二醇和聚醚三醇居多,特殊的胶黏剂也使用聚酯二醇;二异氰酸酯原料以TDI为主,也可使用MDI。
聚醚多元醇与TDI合成预聚体是放热反应,特别是在投料初期,放热明显,合成时需控制反应温度。
一般来说,聚氨酯反应温度在85-90℃是安全的,不会发生副反应,温度如长时间超过110℃则会生成少量脲基甲酸酯交联键,使得NCO含量下降、颜色变深、黏度增加甚至凝胶。
应用领域湿固化胶黏剂用途广泛,主要有以下领域:粘接聚氨酯泡沫塑料、聚苯乙烯泡沫板;粘接皮革、橡胶、玻璃、钢铁、塑胶跑道等;粘接木材:特别是高含水率的木材、杂木拼接、刨切木皮、旋切木皮、科技木胚木的拼接和指接、原木的开裂及缺陷修补、红木家具组装拼接、寿材加工、木制品加工等。
注意事项湿固化单组分胶黏剂的优点是使用前无需调配,可直接使用,但因为湿固化胶黏剂对水敏感,所以储存的容器、胶黏剂包装桶必须干净干燥,不能存在铁锈等污染物,并且在阴凉环境下保存和运输。
聚氯乙烯及聚烯烃管材的配方.
水解缩合交联的温度及时间
水解缩合交联的过程需要适当的温度和 湿度,交联反应需要充足的时间,管材 壁越厚,彻底交联的反应时间越长
生产工艺参数举例
(1)两步法硅烷交联聚乙烯管
①接枝A料及含催化剂B料的造粒工艺。造粒选 用平行同向双螺杆挤出机,螺杆直径为58mm。料简 各段温度控制如表,螺杆转速为35r/min
PVC管材
PVC给水管 PVC排水管 PVC埋地排污管
≤1.5
密度: 1.350-1.460 拉伸强度Mpa ≥40 断裂伸长率% ≥80 维卡软化温度℃ ≥ 80 ≥ 79 落锤冲击 ≤5 % 9/10 纵向回缩率 ≤9 % ≤5 % 公称压力 2.0 ∮40 1.0Mpa 扁平实验50%无裂 二氯甲烷浸渍 无变化
2.硅烷交联聚乙烯管生产工艺
1)两步法这种方法是将聚乙烯和硅烷引 发剂在反应型混合机中进行接技反应, 使硅烷接枝到聚乙烯链侧端,经挤出造 粒而制得接枝共聚物A料;再将聚乙烯加 入交联催化剂及其他助剂混合挤出造粒, 制得催化剂母粒 B料,在应用时按一定比例
混合A、B料挤出成型制品,经温水交联后成交 联聚乙烯管。3. 管材配方Fra bibliotek计的原则
塑料管材的种类很多,按照所用原料的不同, 管材性能与结构的不同,工艺不同考虑。 如原料为管材专用牌号的树脂,且成型后能够 满足管材性能指标要求的,可采用直接挤出工 艺,聚烯烃树脂的牌号对最终性能影响极大。 若现有牌号树脂不能满足产品性能或加工过程 要求,在成型管材之前应先设计配方。 设计配方的原则是根据使用要求,根据我国已 经制定了各类管材标准进行
改性剂
加工改性剂: 普通管材可以少用或不用, 波纹管和薄壁管多用.
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是一种重要的合成材料,其配方设计原理是根据所需的物理和化学性能来确定添加剂的种类和比例,以及加工工艺的条件。
根据不同的应用领域和要求,PVC可以设计出多种不同的配方,每种配方都有其独特的特点。
1.基础树脂选择:PVC基础树脂是PVC制品主要的成分,其性能决定了最终制品的性能。
根据需要的硬度、强度、耐热性等要求,可以选择不同分子量、不同添加剂、不同种类的PVC基础树脂。
2.添加剂选择:添加剂是影响PVC制品性能的重要因素,根据不同的要求,可以选择增塑剂、稳定剂、填料、增强剂、润滑剂等不同类型的添加剂。
增塑剂可以改善PVC的柔韧性和韧性;稳定剂可以提高PVC的耐热和耐候性能;填料和增强剂可以提高材料的强度和刚度;润滑剂可以提高材料的加工性能。
3.加工工艺条件:PVC的加工工艺包括挤出、注塑、压延等,不同加工工艺条件会对最终制品的性能有直接影响。
例如,挤出时的挤出温度、挤出速度、冷却条件等都会影响材料的结晶度、界面性能和力学性能。
不同类型的PVC配方具有不同的特点,下面以常见的几类配方为例介绍其特点:1.软质PVC配方:软质PVC配方通常采用塑化剂来增加其柔韧性,并且稳定剂用量较高,以提高耐热性。
软质PVC制品具有良好的柔韧性、可塑性和耐寒性,广泛应用于塑料地板、塑料皮革等领域。
2.硬质PVC配方:硬质PVC配方通常添加较多的填料和增强剂来提高其刚度和强度,同时添加稳定剂来保证耐热性。
硬质PVC制品具有较高的强度、硬度和耐候性,广泛应用于管道、电线套管、窗框等领域。
3.泡沫PVC配方:泡沫PVC配方通常在硬质PVC基础上添加粉末发泡剂,并通过挤压或注塑加工得到泡沫结构。
泡沫PVC制品具有较低的密度、良好的隔热性能和吸音性能,广泛应用于建筑材料、隔热材料等领域。
4.特殊功能PVC配方:根据特定的应用需求,可以针对性地设计特殊功能的PVC配方。
例如,阻燃PVC配方可以通过添加阻燃剂来提高制品的阻燃性能;医用级PVC配方可以通过选择符合医疗标准的添加剂来保证制品的生物相容性。
3c涂料基本配方
3c涂料基本配方3C涂料是目前市场上应用最广泛的一类涂料,其名称源自于涂布在家电、汽车、通讯设备等产品表面的涂料。
3C涂料具有较高的耐磨性、耐腐蚀性和耐候性,能够有效保护产品表面不受外界环境的侵害。
在实际应用中,3C涂料的基本配方是至关重要的,不同的配方会影响到涂料的性能和质量。
本文将针对3C涂料的基本配方进行研究,探讨其各种组分的作用和配比规律。
一、3C涂料的基本组成及其作用1.树脂树脂是3C涂料中最主要的成分之一,其主要作用是提供涂料的附着力和耐磨性。
常见的树脂有环氧树脂、酚醛树脂、醇酸树脂等。
不同类型的树脂具有不同的特性,应根据具体要求选择适合的树脂种类。
2.颜料颜料是3C涂料中用于着色和改善涂层性能的关键成分。
颜料的种类繁多,包括有机颜料、无机颜料、金属颜料等。
选择适合的颜料可改善涂料的光泽度、耐久性和抗腐蚀性能。
3.溶剂溶剂是3C涂料中的挥发性成分,主要用于调节涂料的粘度和流动性。
常用的溶剂有丙酮、苯、甲苯等。
合理选择溶剂种类和比例可以提高涂料的施工性能和干燥速度。
4.助剂助剂是3C涂料中的辅助成分,主要用于改善涂料的性能和加工工艺。
常见的助剂包括流平剂、抗氧化剂、防腐剂等。
助剂的添加量和种类应根据具体要求进行调整。
二、3C涂料基本配方的设计原则1.性能要求根据涂料的具体应用要求确定基本配方的成分和比例。
不同的产品对涂料的性能要求不同,如硬度、耐磨性、耐候性等,应据此确定配方的比例和成分种类。
2.成本控制在设计3C涂料基本配方时,需考虑成本因素,选择性价比高的原材料和助剂。
合理的成本控制可以降低涂料的生产成本,提高企业的竞争力。
3.环保要求随着环保意识的普及,3C涂料的环保性能也成为一个重要考量因素。
选择低挥发性有机物替代传统有害成分,可以降低涂料对环境的影响,符合现代环保标准。
4.工艺可行性设计3C涂料基本配方时,需考虑生产工艺的可行性,避免过多添加难处理的原材料和助剂。
简化工艺流程,提高生产效率是设计配方的重要目标之一。
化妆品配方设计的原理及应用
化妆品配方设计的原理及应用化妆品配方设计是指将各种化学成分按照特定的比例和顺序混合,制成适合不同肤质和需求的化妆品。
化妆品配方设计的原理包括三个主要方面:原料选择、成分比例和配合原理。
原料选择是化妆品配方设计的首要原则。
化妆品原料可以分为活性成分和辅助成分两类。
活性成分是直接影响皮肤的主要成分,例如抗氧化剂、保湿剂、美白剂等。
而辅助成分则是起到辅助作用的成分,例如乳化剂、防腐剂、香料等。
在配方设计时,根据不同的细胞类型和特性,确定适合肤质的活性成分和辅助成分的配比。
成分比例是化妆品配方设计中不可或缺的环节。
成分比例的选择需要考虑各种因素,如肤质、年龄、性别、季节等。
不同成分的比例会影响成品的成色、口感、质地和保质期等方面。
因此,在配方设计时,需要对各种成份进行多维度的分析和对比,选出最佳的比例方案。
配合原理指的是不同成分的互相作用关系。
在配方设计时需要考虑不同成分是否会产生化学反应或者相互排斥。
例如,在配方中添加逆变石膏可以增强配方粘度,但与含有游离酸的配方混合可能会出现干扰等影响。
因此,在配方设计时需要科学的计算添加量和配合顺序。
化妆品配方设计的应用范围广泛。
通常情况下,设计方案派遣给生产厂家进行批量生产。
对于小规模的创业公司来说,设计自己的化妆品配方也是可行的。
在这里,可以按照消费者的需求设计定制化妆品。
同时,化妆品配方设计也是化妆品厂家研发新品的关键环节。
通过持续的研发和优化配方,不断创新提高产品的品质和市场竞争力。
化妆品配方设计需要我们综合考虑原料特性、成分比例和配合原理等多个环节,只有这样才能设计出更符合肌肤需求的化妆品。
在化妆品市场竞争激烈的今天,化妆品配方设计有助于产品的竞争优势,也符合消费者对品质和效果的需求。
因此,化妆品配方设计将在未来有更为广泛和深入的应用。
烟草专用肥的配方设计及生产技术
烟草专用肥的配方设计及生产技术作者:李天福烟草专用肥主要指烟草专用肥,烟草专用肥是复合肥料和混合肥料的总称。
生产和施用烟草专用肥能减少施肥次数,节省施肥成本,而且可根据农艺的要求,生产各种配方的烟草专用肥,提高肥效,是平衡施肥技术的物化产品。
一、烟草专用肥概况(一)烟草专用肥的发展20世纪80年代以前,我国烟草肥料以农家肥和饼肥为主,化学肥料施用较少。
由于农家肥和饼肥中各种营养较为齐全,烟株吸收的养分较为平衡,烟草生理病害很少发生。
缺点是农家肥和饼肥中养分含量和释放不好调控,往往还会出现贪青晚熟或过早落黄的现象,造成烟叶产质量不稳定,生产出来的卷烟产品质量上不了档次,“两烟”效益较低。
20世纪80年代以来,随着我国经济的高速增长和化肥生产能力的不断扩大,烟草肥料结构和施肥技术发生了根本性变化,化学肥料特别是烟草专用肥在烟草上得到了广泛应用。
正是由于化学肥料的含量稳定和释放较有规律性,烟叶产质量就较为稳定,施肥效益得到了显著提高。
从中国农业生产的实际出发,以有机无机农业相结合的方针为指导,改善复合化肥的配方结构,辅之以有机和微生物活性物质,并使之合二为一,以兴利除弊,达到烟草优质适产和低耗、低害的目的。
相关研究表明,在施用化学肥料的同时,适量施用有机肥可以保持土壤肥力,维持土壤养分的平衡,防止适宜种烟的土壤环境遭到破坏,而且对提高烟叶品质也是有益的。
另外,据王革等人的研究,施用生物活性剂可提高20~35%的土壤养分利用率,提高肥料利用率10%左右。
(二)烟草专用肥的种类和性质烟草专用肥按其生产和混配的工艺,大致可分为料浆法团粒型复混肥、干粉法团料型复混肥和散装掺混型复混肥三大类。
1、料浆法团粒型(粒状)复混肥生产复合肥的工艺路线主要有磷酸铵和硝酸磷肥:磷酸是制取高浓度复合肥的主要原料。
磷酸与氨化合生成磷酸铵,因中和时溶液的PH不同,可生成三种不同磷酸盐,即磷酸一铵NH4H2PO4,磷酸二铵(NH4)2HPO4和磷酸三铵(NH4)3PO4。
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。
聚氨酯涂料配方设计原理及技巧
3 双组分聚氨酯涂料
3.1 多异氰酸酯组分
(1)多异氰酸酯加成物
主要利用TDI、HDI、MDI及XDI等二异 氰酸酯单体和含羟基的低聚物或化合物反应 而成,生成端基为NCO的多异氰酸酯加成 物,作为羟基同化型的双组分聚氨酯涂料的 甲组分或A组分。
成膜温度可高可低,可在0℃及零下施工, 施工节能
电绝缘性能强,可直接焊锡
可制成各种形式状态的涂料:溶剂型、液态 无溶剂、粉末、水性单罐装、双罐装等
按包装分:单罐装(单组分)、双罐装(双 组分)、三罐装(三组分)
按介质形态分:溶剂型、无溶剂型、高固体 型、水分散型、粉末型等
按涂料固化方式分:常温固化型(自干型)、 热固性(烘烤型) 一般习惯上采用美国ASTM分类:
聚氨酯涂料配方设计基础
丛树枫 中海油常州涂料化工研究院
1 聚氨酯涂料概述
定义:以聚氨酯树脂作为主要成膜物质, 再配以颜、填料、溶剂、催化剂及其他辅 助材料等所组成的涂料,统称聚氨酯涂料。
聚氨酯树脂的大分子结构中含有重复的氨
基甲酸链节,即:
HO NCO
R ,全称是聚氨
基甲酸酯树脂,简称聚氨酯。
1.1 聚氨酯涂料的特点和分类
配方
原料
规格
N-303聚醚 [OH]=480±50
N-3050聚醚 [OH ]=56±4
TDI
80/20
二甲苯(一) 工业
二甲苯(二) 工业重蒸无水
苯甲酰氯(一)10%丁酯液
苯甲酰氯(二)10%丁酯液
投料量/kg 206.8 152.4 384.5 371.9 371.9 0.744 0.892
2.3 封闭性聚氨酯涂料
R' OCNH O
OC NH
聚乙烯蜡
聚乙烯蜡1、主要特点具有粘度低,软化点高,硬度好等性能,无毒,热稳定性好,高温挥发性低,对颜料的分散性,既有极优的外部润滑性,又有较强的内部润滑作用,可提高塑料加工的生产效率,在常温下抗湿性能好,耐化学药品能力强,电性能优良 , 可改善成品的外观。
2、适用范围①、由于具有十分优异的外部润滑作用和较强的内部润滑作用,与聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯等树脂相溶性好的特点,可作为其在挤出、压延、注射加工中的润滑剂。
可提高加工效率,防止和克服薄膜、管材、片材粘结,提高成品的平滑度和光泽度,改善成品外观。
②、作为多种热塑性树脂的浓色母料分散剂及填充母料、降解母料的润滑分散剂 , 可改善 hdpe,pp 和 pvc 等的加工性能、表面光泽性、润滑性和热稳定性;③、用作电缆绝缘材料的润滑剂,可增强填充剂的扩散,提高挤压成型速率,增大模具流量,脱模便利。
④、作为橡胶加工助剂,可增强填充剂的扩散,提高挤压成型速率,增大模具流量,脱模便利。
⑤、耐光和化学性能好,可作颜料的载体,可改进油漆、油墨的耐磨性,改善颜料和填料的分散性,防止颜料沉底,可作油漆、油墨的平光剂。
⑥、作为天然或合成纤维的柔软剂和润滑剂,改善耐磨性、撕裂强度、防皱力和免烫衣服的缝纫性,减低针切和调整触感度。
⑦、可提高纸张的光泽度、持久度、硬度和抗磨损性,可增长耐水及耐药性等,增加纸张美感。
⑧、可加入各种石蜡中提高其性能 .⑨、此外,还可用于制造皮鞋油、蜡烛、蜡笔、化妆品、皮革剂、热熔胶粘剂等。
3、主要适用范围:可广泛应用于制造色母粒、塑钢、 pvc 管材、热熔胶、橡胶、鞋油、皮革光亮剂、电缆绝缘料、地板蜡、塑料型材、油墨、注塑等产品。
pe-wax 主要质量指标指标型号 h110 h108 h101 h111 a - c6a 200mp软化点℃ 110-120 105-115 105-115 105-115 1150c 1130c硬度 max3-8 max3-8 max3-8 max3-8 max4.0 max14黏度 cpss140℃ 200-400 20-80 10-40 10-40 375 80密度 g/gm3-25℃ 0.95 0.95 0.95 0.95 0.92酸值 mg nil nil nil nil nil 1 nil平均分子量 2000 2000 2000 2000 2000 2000物理特性片状微粒状粉状粉状粉状粉状主要适用范围:可广泛应用于制造色母粒、塑钢、pvc管材、热熔胶、橡胶、鞋油、皮革光亮剂、电缆绝缘料、地板蜡、塑料型材、油墨、注塑等产品。
PVC塑料型材配方
摘要:PVC塑料型材配方要紧由PVC树脂和助剂组成的,其中助剂按功能又分为:热稳定剂、润滑,剂、加工改性剂、冲击改性剂、填充剂、耐老化剂、着色剂等。
配方的设计原理和各类配方的特点PVC塑料型材配方要紧由PVC树脂和助剂组成的,其中助剂按功能又分为:热稳定剂、润滑,剂、加工改性剂、冲击改性剂、填充剂、耐老化剂、着色剂等。
在设计PVC配方之前,首先应了解PVC树脂和各种助剂的性能。
原料与助剂PVC树脂生产PVC塑料型材的树脂是聚氯乙烯树脂(PVC),聚氯乙烯是由氯乙烯单体聚合而成的聚合物,产量仅次于PE,居第二位。
PVC树脂由于聚合中的分散剂的不同可分为疏松型(XS)和紧密型(Ⅺ)两种。
疏松型粒径为0.1—0.2mm,外表不规那么,多孔,呈棉花球状,易汲取增塑剂,紧密型粒径为0.1mm以下,外表规那么,实心,呈乒乓球状,不易汲取增塑剂,目前使用疏松型的较多。
PVC又可分为一般级(有毒PVC)和卫生级’(无毒PVC)。
卫生级要求氯乙烯(VC)含量低于lOXl0-6,可用于食品及医学。
合成工艺不同,PVC又可分为悬浮法PVC和乳液法PVC。
依据国家标准GB/T5761-93?悬浮法通用型聚氯乙烯树脂检验标准? ,悬浮法PVC分为PVC-SGl到PVC-SG8Jk种树脂,其中数字越小,聚合度越大,分子量也越大,强度越高,但熔融流淌越困难,加工也越困难。
具体选择时,做软制品时,一般使用PVC-SGl、PVC-SG2、PVC-SG3型,需要加人大量增塑剂。
例如聚氯乙烯膜使用SG-2树脂,参加50~80份的增塑剂。
而加工硬制品时,一般不加或特别少量参加增塑剂,因此用PVC-SG4、VC-SG5、PVC-SG6、PVC-SG7、PVC-SG8型。
如PVC硬管材使用SG-4树脂、塑料门窗型材使用SG-5树脂,硬质透明片使用SG-6树脂、硬质发泡型材使用SG-7、SG-8树脂。
而乳液法PVC糊要紧用于人造革、壁纸及地板革和蘸塑制品等。
涂料颜料的分散和稳定化原理及配方设计
涂料颜料的分散和稳定化原理及配方设计沈浩清华大学(深圳)研究院深圳51805一、涂料的颜料研磨分散和稳定化原理1.颜料在树脂中的分散涂料是由树脂、颜料、溶剂和助剂组成的,有颜料的涂料叫色漆。
初看起来,只要将树脂、颜料、溶剂等混合成均匀体系,将其涂布于工件表面上,形成一层均匀薄膜就可以了。
但实际上要达到这一目的并非易事。
在涂料体系中,相界面非常多,各组成间的相互作用十分复杂,这种体系极不稳定,容易发生分离现象。
而色漆的生产就是要得到一个相对稳定的、分离现象被消除或大大延缓的液态体系。
这种液态体系仍是非均相的,但看上去是均匀的,施工后的漆膜是均匀的,各部分的性能也是一致的。
为此,色漆的生产必须通过有效的加工将颜料均匀地分散在树脂中,形成以颜料为分散相,以树脂为连续相的非均相分散体系。
保证颜料始终处于良好的分散状态,是色漆制造的首要问题,也是难点和涂料制造的精彩部分。
2.颜料的分散过程颜料在树脂中的分散过程比较复杂,它至少要经过三个过程,即润湿过程、解聚过程和稳定过程。
这三个过程不是截然分开的,而是同时发生、交替进行的。
三者的关系是:润湿是基础,解聚是为了更充分地润湿,而达到稳定状态是最终目的。
2.1 颜料的润湿过程颜料颗粒表面一般都吸附着一层空气和水分,颗粒间的空隙也被空气所填充。
颜料分散的首要前提是用树脂取代空气和水分,并在颜料的表面上形成一种新的色覆膜。
这种用树脂取代空气和水分并在颜料表面形成新的色覆膜的过程称作润湿过程。
不同的树脂种类对颜料的润湿不同,如醇酸树脂的润湿能力一般比丙烯酸树脂好。
颜料的种类不同,其被润湿的能力也不同。
在涂料中加入润湿分散剂助剂,能大大改善颜料的润湿。
将漆浆静置过夜(预浸泡)再进行研磨,也有利于润湿分散。
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配方的设计原理和各类配方的特点PVC塑料型材配方主要由PVC树脂和助剂组成的,其中助剂按功能又分为:热稳定剂、润滑,剂、加工改性剂、冲击改性剂、填充剂、耐老化剂、着色剂等。
在设计PVC配方之前,首先应了解PVC树脂和各种助剂的性能。
原料与助剂PVC树脂生产PVC塑料型材的树脂是聚氯乙烯树脂(PVC),聚氯乙烯是由氯乙烯单体聚合而成的聚合物,产量仅次于PE,居第二位。
PVC树脂由于聚合中的分散剂的不同可分为疏松型(XS)和紧密型(Ⅺ)两种。
疏松型粒径为0.1—0.2mm,表面不规则,多孔,呈棉花球状,易吸收增塑剂,紧密型粒径为0.1mm以下,表面规则,实心,呈乒乓球状,不易吸收增塑剂,目前使用疏松型的较多。
PVC又可分为普通级(有毒PVC)和卫生级’ (无毒PVC)。
卫生级要求氯乙烯(VC)含量低于lOXl0-6,可用于食品及医学。
合成工艺不同,PVC又可分为悬浮法PVC和乳液法PVC。
根据国家标准GB/T5761-93《悬浮法通用型聚氯乙烯树脂检验标准》规定,悬浮法PVC分为PVC-SGl到PVC-SG8Jk种树脂,其中数字越小,聚合度越大,分子量也越大,强度越高,但熔融流动越困难,加工也越困难。
具体选择时,做软制品时,一般使用PVC-SGl、PVC-SG2、PVC-SG3型,需要加人大量增塑剂。
例如聚氯乙烯膜使用SG-2树脂,加入50~80份的增塑剂。
而加工硬制品时,一般不加或很少量加入增塑剂,所以用PVC-SG4、VC-SG5、PVC-SG6、PVC-SG7、PVC-SG8型。
如PVC硬管材使用SG-4树脂、塑料门窗型材使用SG-5树脂,硬质透明片使用SG-6树脂、硬质发泡型材使用SG-7、SG-8树脂。
而乳液法PVC糊主要用于人造革、壁纸及地板革和蘸塑制品等。
一些PVC树脂厂家出厂的PVC树脂按聚合度(聚合度是单元链节的个数,聚合度乘以链节分子量等于聚合物分子量)分类,如山东齐鲁石化总厂生产的PVC树脂,出厂的产品为SK-700;SK-800;SK—1000;SK—1100;SK-1200等。
其SG-5树脂对应的聚合度为1000—1100。
PVC树脂的物化性能见第四篇。
PVC粉末为一种白色粉末,密度在1.35—1.45g/cm3之间,表观密度在0.4-0.5g/cm3。
视增塑剂含量大小可为软、硬制品,一般增塑剂含量0-5份为硬制品,5-25份为半硬制品,大于25份为软制品。
PVC是一种非结晶、极性的高分子聚合物,软化温度和熔融温度较高,纯PVC一般须在160—210~C时才可塑化加工,由于大分子之间的极性键使PVC显示出硬而脆的性能。
而且,PVC 分子内含有氯的基团,当温度达到120~C时,纯PVC即开始出现脱HCl反应,会导致PVC热降解。
因此,在加工时须加入各种助剂对PVC进行加工改性和冲击改性,使之可以加工成为有用的产品。
PVC树脂主要用于生产各类薄膜(如日用印花膜、工业包装膜、农用大棚膜及热收缩膜等)、各类板、片材(其片材可用于吸塑制品),各类管材(如无毒上水管、建筑穿线管、透明软管等)、各类异型材(如门、窗、装饰板),中空吹瓶(用于化妆品及饮料),电缆、各类注塑制品及人造革、地板革、搪塑玩具等。
各种PVC稳定剂物化性能见表1(转下一页)稳定剂纯的PVC树脂对热极为敏感,当加热温度达到90Y:以上时,就会发生轻微的热分解反应,当温度升到120C后分解反应加剧,在150C,10分钟,PVC树脂就由原来的白色逐步变为黄色—红色—棕色—黑色。
PVC树脂分解过程是由于脱HCL反应引起的一系列连锁反应,最后导致大分子链断裂。
防止PVC热分解的热稳定机理是通过如下几方面来实现的。
通过捕捉PVC热分解产生的HCl,防止HCl的催化降解作用。
铅盐类主要按此机理作用,此外还有金属皂类、有机锡类、亚磷酸脂类及环氧类等。
·置换活泼的烯丙基氯原子。
金属皂类、亚磷酸脂类和有机锡类可按此机理作用。
·与自由基反应,终止自由基的反应。
有机锡类和亚磷酸脂按此机理作用。
·与共扼双键加成作用,抑制共扼链的增长。
有机锡类与环氧类按此机理作用。
·分解过氧化物,减少自由基的数目。
有机锡和亚磷酸脂按此机理作用。
·钝化有催化脱HCl作用的金属离子。
同一种稳定剂可按几种不同的机理实现热稳定目的。
常用稳定剂品种:1、铅盐类铅盐类是PVC最常用的热稳定剂,也是十分有效的热稳定剂,其用量可占PVC热稳定剂的70%以上。
铅盐类稳定剂的优点:热稳定性优良,具有长期热稳定性,电气绝缘性能优良,耐候性好,价格低。
铅盐类稳定剂的缺点:分散性差、毒性大、有初期着色性,难以得到透明制品,也难以得到鲜明色彩的制品,缺乏润滑性,易产生硫污染。
常用的铅盐类稳定剂有:(1)三盐基硫酸铅分子式为3PbO.PbSO.H20,代号为TLS,简称三盐,白色粉末,密度6.4g/cm’。
三盐基硫酸铅是最常用的稳定剂品种,一般与二盐亚磷酸铅一起并用,因无润滑性而需配人润滑剂。
主要用于PVC硬质不透明制品中,用量一般2~7份。
(2)二盐基亚磷酸铅分子式为2PbO.PbHPO3.H2O,代号为DL,简称二盐,白色粉末,密度为6.1g/cm3。
二盐基亚磷酸铅的热稳定性稍低于三盐基硫酸铅,但耐候性能好于三盐基硫酸铅。
二盐基亚磷酸铅常与三盐基硫酸铅并用,用量一般为三盐基硫酸铅的1/2。
(3)二盐基硬脂酸铅代号为DLS,不如三盐基硫酸铅、二盐基亚磷酸铅常用,具有润滑性。
常与三盐基硫酸铅、二盐基亚磷酸铅并用,用量为0.5—1.5份。
2、金属皂类为用量仅次于铅盐的第二大类主稳定剂,其热稳定性虽不如铅盐类,但兼具润滑性。
金属皂类可以是脂肪酸(月桂酸、硬脂酸、环烷酸等)的金属(铅、钡、镉、锌、钙等)盐,其中以硬脂酸盐最为常用,其活泼性大小顺序为:Zn盐?Cd盐?Pb盐?Ca盐7.Ba盐。
金属皂类一般不单独使用,常常为金属皂类之间或与铅盐及有机锡等并用。
除Gd、Pb外都无毒,除Pb、Ca外都透明,无硫化污染,因而广泛用于软质PVC中,如无毒类、透明类制品等。
常用的金属盐类稳定剂有:(1)硬脂酸锌(ZnSt),无毒且透明,用量大后,易引起“锌烧”制品变黑,常与Ba、Ca皂并用。
(2)硬脂酸镉(CdSt),为一重要的透明稳定剂品种,毒性较大,不耐硫化污染,抑制初期变色能力大,常与Ba皂并用。
(3)硬脂酸铅(PbSt),热稳定性好,可兼做润滑剂。
缺点为易析出,透明差,有毒且硫化污染严重,常与Ba、Cd皂并用。
(4)硬脂酸钙(CaSt),加工性能好、热稳定能力较低,无硫化污染,无毒,常与Zn皂并用。
(5)硬脂酸钡(BaSt),无毒,长期热稳定性好,抗硫化污染,透明,常与Pb、Ca皂并用。
复合品种常用的有:Ca/Zn(无毒、透明)、Ba/Zn(无毒、透明)、Ba/Cd(有毒、透明)及Ba/Cd /Zn。
3、有机锡类有机锡类为热稳定剂中最有效的,在透明和无毒制品中应用最广泛的一类,其突出优点为:热稳定性好,透明性好,大多数无毒。
缺点为价格高,无润滑性。
有机锡类大部分为液体,只有少数为固体。
可以单独使用,也常与金属皂类并用。
有机锡类热稳定剂主要包括含硫有机锡和有机锡羧酸盐两类。
(1)含硫有机锡类:主要为硫醇有机锡和有机锡硫化物类稳定剂,与Pb、Cd皂并用会产生硫污。
含硫有机锡类透明性好。
主要品种有:a、二巯基乙酸异辛酯二正辛基锡(DOTTG),外观为淡黄色液体,热稳定性及透明性极好,无毒,加入量低于2份。
b、二甲基二巯基乙酸异辛酯锡(DMTFG),外观为淡黄澄清液体,为无毒、高效、透明稳定剂,常用于扭结膜及透明膜中。
(2)有机锡羧酸盐:稳定性不如含硫有机锡,但无硫污染,主要包括脂肪酸锡盐和马来酸锡盐。
主要品种有:a、二月桂酸二正丁基锡(DBTL)淡黄色液体或半固体,润滑性优良,透明性好,但有毒,常与Cd皂并用,用量1-2份;与马来酸锡及硫醇锡并用,用量0。
5—1份。
b、二月桂酸二正辛基锡(DOTL),有毒且价高,润滑性优良,常用于硬PVC中,用量小于1.5份。
c、马来酸二正丁基锡(DBTM),白色粉末,有毒,无润滑性,常与月桂酸锡并用,不可与金属皂类并用于透明制品中。
4、有机锑类具有优秀的初期色相和色相保持性,尤其是在低用量时,热稳定性优于有机锡类,特别适于用双螺杆挤出机的PVC配方使用。
有机锑类主要包括硫醇锑盐类、巯基乙酸酯硫醇锑类、巯基羧酸酯锑类及羧酸酯锑类等。
国内的锑稳定剂主要以三巯基乙酸异辛酯锑(ST)和以ST为主要成分的复合稳定剂STH—I和STH-Ⅱ两种为主。
五硫醇锑为透明液体,可用作透明片、薄膜、透明粒料的热稳定剂。
STH-I可以代替京锡C-102,可抑制PVC的初期着色,热稳定性好,制品透明,颜色鲜艳,STH—Ⅱ无毒,主要用于PVC水管等。
5、稀土稳定剂选材多为稀土氧化物和稀土氯化物为主,其氧化物和氯化物多为镧、铈、镨、钕等轻稀土元素的单一体或混合体。
稀土元素有着相似且异常活泼的化学性质,有着众多的轨道可作为中心离子接受配位体的孤对电子,同时稀土金属离子有较大的离子半径,与无机或有机配位体主要通过静电引力形成离子配键,作为络合物的中心原子,常以d2SP3、d4dP3、f3d5Ssp3等多种杂化形式形成配位数为6—12的络合物。
稀土元素优良的力学性能及其分组原理都与稀土元素的几何性质有关。
因为原子和离子的半径是决定晶体的构型、硬度、密度和熔点等物理性质的重要因素,在常温、常压条件下,稀土金属镧、镨、钕呈双六方晶体结构,而铈呈立方晶体密集(面心)结构,当温度、压力变化时,多数稀土金属发生晶型转变。
由于镧系收缩,镧系元素的原子半径、原子体积随原子序数增加而减小,密度随原子序数增加而增加,但铈与镧、镨、钕相比,有异常现象。
在镧、铈、镨、钕中,镧的化学性质是最活泼,但三价镧与C1只能生成RECl正络合物,而且此络合物不稳定,而铈、镨这些高价的稀土离子与Cl生成络合物的能力比三价的镧要强,它们与Cl配体能生成稳定的负络离子,因此,在稀土热稳定剂的选材上要综合镧、铈、镨、钕的各自优点,在不同的应用范围,用其高纯单一体、混合体或合理搭配。
稀土离子为典型的硬阳离子,即不易极化变形的离子,它们与金属硬碱的配位原子,如氧的络合能力很强。
稀土化合物对CaC03的偶联作用,由于稀土离子和PVC链的氯离子之间存在强配位相互作用,有利于剪切力的传递从而使稀土化合物能有效地加速PVC的凝胶化,即可促进PVC塑化,又可起到加工助剂ACR的作用。
同时,稀土金属离子与CPE中的C1配位,可使CPE更加发挥其增韧改性的作用。
这些效能发挥的充分与否、平衡与否,与稀土复合物中的复配助剂有着相当大的关系,复合物中的润滑体系、加工改性体系都至关重要,因此复配工艺的好坏直接影响着稀土多功能复合稳定剂的效能。