影响PVC热稳定性的因素分析及解决措施(一)
pvc树脂热稳定性的影响因素
在电石法PVC生产过程中,聚合体系的气相及 液相中不可避免地含有微量氧,氧与氯乙烯反应会 生成不稳定的氯乙烯过氧化物,然后分解放出甲醛、
甲酸、氯化氢等。产生的氯化氢对PVC脱氯化氢有 自催化作用,并在PVC链中形成烯丙基氯等共辄双 键结构,使PVC树脂的热稳定性严重变差。因此, 从提高树脂热稳定性的角度考虑,聚合反应体系应
使用水溶性终止剂生产的sg5型pvc树脂平均老化白度为87平均热稳定时间为9nun10so使用水溶性终止剂后sg5型pvc树脂老化白度上升了3百分点热稳定时间延长了1min9s023精确控制反应温度聚合温度直接决定pvc树脂型号及分子质量分布还会影响引发剂分解速率聚合温度过高还有可能发生危及安全生产的连锁反应釜温控制指标为丁059阜康能源内部控制指标为丁02弋
转化率控制等方面提出提高PVC热稳定性的措施。 1数据对比分析
PVC热稳定性是一种加工性能指标,通常有2
种方法进行衡量:老化白度法和刚果红法。测试方 法和原理均基于PVC在高温下会分解变色,释放氯
化氢分子,产生共觇双键等特性2。阜康能源分别
采用刚果红法(GB/T 2917—2002 )和老化白度法 (GB/T 9349—2002)对树脂进行热稳定性表征
26 22 •>2 20 24 24 19 26 20 22 25
热稳定 时间
6 min 1 s 9 min 6 s 4 min 1 s 8 min 6 s 4 min 49 s 5 min 9 s 4 min 5() s 8 min 30 s 9 min 50 s 8 min 55 s 6 min 28 s
阜康能源对10家PVC生产企业所生产的SG5 型PVC树脂进行了分析,结果见表1
表1不同厂家SG5型PVC树脂性能对比 Table 1 Comparison of properties
PVC热稳定性的研究
PVC热稳定性的研究PVC(聚氯乙烯)是一种重要的工程塑料,在广泛的行业中得到应用,如建筑、电气、医疗等。
然而,PVC在高温环境下容易发生分解,这限制了其在一些特殊领域的应用。
因此,研究PVC的热稳定性具有重要的意义。
PVC的热稳定性主要取决于其热分解温度和热稳定剂的性能。
热分解温度是指PVC在持续加热过程中开始失去重量的温度点。
较高的热分解温度意味着PVC在高温环境下具有更好的稳定性。
PVC的热稳定剂主要分为有机和无机两类。
有机热稳定剂包括有机锡、有机铅等化合物,主要通过捕捉自由基来保护PVC的分解。
而无机热稳定剂主要是金属盐类,如钙锌盐等,通过催化分解反应来保护PVC。
研究表明,无机热稳定剂具有较高的热稳定性和长期稳定性,但有机热稳定剂对光的敏感性较小。
近年来,研究人员通过改变PVC的结构和添加新型热稳定剂来提高PVC的热稳定性。
例如,通过共聚反应引入不同的单体来改变PVC的结构,可以改善其热稳定性。
此外,一些研究还表明,在PVC中引入纳米填料,如纳米氧化锌、纳米氧化钛等,可以显著提高PVC的热稳定性。
这是因为纳米填料具有较大的比表面积和较高的吸收能力,可以吸收PVC分解过程中产生的自由基,有效抑制PVC的热分解反应。
除了PVC本身的结构和热稳定剂的选择外,研究PVC热稳定性的工作还包括研究PVC在不同温度和气氛下的分解动力学行为。
通过考察PVC的热分解过程中的活化能、反应速率常数等参数,可以深入了解PVC的热稳定性和分解机制。
这对于制定合理的工艺条件和改进PVC材料的热稳定性具有重要意义。
值得注意的是,PVC热稳定性的研究还面临着一些困难和挑战。
首先,PVC的热分解是一个复杂的过程,涉及到多个反应路径和产物。
其次,PVC的熔融温度较低,容易在加热过程中出现融化和洩漏问题。
此外,由于PVC是一种非晶态聚合物,其分子结构和形态的变化会对热稳定性产生影响,这增加了研究的复杂性。
综上所述,研究PVC的热稳定性对于提高PVC材料的应用性能具有重要意义。
PVC管材挤出析出、色差、热稳定性问题
一、析出问题:硬质制品特别是挤出制品加工中的析出问题在使用铅盐复合稳定剂时也有发生,但是使用钙锌等环保稳定剂后问题暴露更多,原因更加复杂,解决起来更加困难。
使用铅盐复合稳定剂和钙锌环保稳定剂进行挤出时发生的析出问题主要出现在口模和定型套上。
口模上有两种情况:一种是出现在口模上的白色或者黄色蜡(油)状物,原因比较明显,就是与PVC相容较差的低熔点润滑剂过多而游离到制品表面,在出口模时脱离制品到口模上形成白色或黄褐色蜡(油)状物。
另外一种是口模上的越长越长的“小胡子”,这个原因比较复杂,笔者认为是因后期润滑欠缺导致的物料熔体强度不足,后期脱模效果不够。
定型套的析出是钙锌稳定剂使用后比较容易产生的析出,原因比较复杂或者大家还没有摸透,彻底解决也比较困难。
可否尽量用高效高熔点的外润滑,并在满足加工要求的前提下尽量少用润滑剂(包括内外润滑),同时注重熔体强度和脱模。
二、颜色/色差问题:硬质PVC制品稳定剂从铅盐转变成钙锌等环保稳定剂后,颜色问题也是一个发生比较普遍,形式比较多样,解决起来相对困难的问题。
其表现形式有以下几种:1.稳定剂替换导致制品色相的变化。
稳定剂由铅盐转变成钙锌后,我们很容易发现制品的色相很多时候都会偏青,而要实现色相由青转红比较困难。
2.使用环保稳定剂后制品内外颜色不一致。
通常情况下是外部颜色比较正,内部容易偏青偏黄,这种情况在型材中很容易出现,管材中也有发生。
3.使用环保稳定剂后制品在加工过程中颜色的漂移。
在使用铅盐稳定剂加工制品过程中,各机台之间,同一机台不同时段也会存在一定色相偏差,但是波动范围比较小。
使用环保稳定剂后,这种波动可能变得更大,同时原料和工艺的微小波动对于色相的影响可能也更明显。
曾经碰到过使用环保稳定剂生产管材管件时,压力变化不但影响制品的色相,还会影响制品性能的情况,这种变化较使用铅盐稳定剂时要敏感得多。
4.使用环保稳定剂后制品在储运和使用过程中的颜色问题。
使用传统铅盐稳定剂的硬质PVC制品,在储运和使用过程中颜色变化比较小。
PVC热稳定性的研究
PVC热稳定性的研究PVC(聚氯乙烯)是一种常见的塑料材料,具有广泛的应用领域,如建筑材料、电线电缆、管道等。
然而,PVC材料在高温环境下容易分解,导致材料性能下降。
因此,研究PVC的热稳定性对于提高其高温性能至关重要。
首先,研究者通过开发新型的热稳定剂来提高PVC的热稳定性。
热稳定剂是通过抑制PVC在高温下的热分解反应来保护PVC材料。
常见的热稳定剂有有机锡化合物、金属盐类和有机化合物等。
研究表明,合理选择和使用热稳定剂可以有效提高PVC的热稳定性能。
其次,了解PVC的热分解机制有助于进一步改善PVC的热稳定性。
研究发现,PVC的热分解主要经历断裂、消除和构型重排等过程。
这些过程受到温度、氧浓度、光照和添加剂等因素的影响。
因此,通过深入研究热分解机制,可以找到合适的方法和策略来提高PVC的热稳定性。
最后,添加剂也对PVC的热稳定性产生影响。
除了热稳定剂以外,其他添加剂如抗氧剂、吸热剂、光稳定剂等也可以改善PVC的热稳定性能。
这些添加剂可以吸收或转化热量,抑制过氧化反应,抑制自由基的产生,从而提高PVC的热稳定性。
综上所述,PVC热稳定性的研究对于提高PVC在高温环境下的应用性能非常重要。
研究者通过开发新型的热稳定剂、深入探究PVC的热分解机制以及使用适当的添加剂,可以有效提高PVC的热稳定性能。
然而,目前该领域的研究仍然存在一些挑战,如热稳定剂的性能和环境友好性等问题,需要进一步深入的研究和探索。
希望今后的研究能够进一步推动PVC热稳定性的发展和应用。
pvc热稳定性研究
安徽职业技术学院毕业论文高分子材料加工技术专业毕业论文材料工程系安徽职业技术学院毕业论文PVC热稳定性研究〖关键词〗: PVC 热稳定性热稳定性研究影响因素〖摘要〗: 讨论了影响PVC热稳定性的因素,提出了提高加工热稳定性的研究重点。
对影响PVC热稳定性的各种因素诸如原料、氧、电导率、分散剂和搅拌等,采用链转移剂、降低聚合度、保持适当的PVC反应温度等是抑制羰基烯丙基生成的重要措施。
同时加入适当的热稳定剂也是提高PVC热稳定性的重要手段,在新时期PVC热稳定性的增强可以明显改善其使用性能,对生产生活的影响意义重大。
它也是今后PVC研究中很重要的一部分。
Research of PVC thermal stabilityLi Zhi huaKeywords: PVC thermal stability thermal stability study factorsAbstract:Discusses the influencing factors of PVC thermal stability, and puts forward the improvement of the machining of thermal stability are discussed. The influence of various factors of PVC thermal stability, such as raw materials, oxygen, conductivity, dispersants and agitation, using chain transfer agent, reduce the degree of polymerization, maintain proper PVC reaction temperature, etc is inhibiting carbonyl allylic generated important measures. Add the proper heat stabilizers is also raises an important means of PVC thermal stability in the new era, the stability of PVC thermal can obviously improve the use of enhanced performance; to the influence of production and life of great significance. It but also the future of PVC very important part in research.1.前言PVC是世界五大通用塑料之一,广泛应用于建筑,轻工业品,电线电缆,医药和农业等国民经济许多领域。
PVC热稳定性的研究
PVC热稳定剂的研究摘要:聚氯乙烯(PVC)是产量仅次于聚乙烯(PE)的第二大通用塑料,具有强度高且可增塑、耐腐蚀、难燃、绝缘性好、透明性高等优点,通过加入适当的添加剂和使用适当的工艺和设备可生产出各式各样的塑料制品,包括板材、管材、管件、异型材等硬制品和膜、管、鞋、玩具、电缆料、人造革等软制品,广泛应用于工业建筑、农业、日用品、包装、电力、公用事业等领域。
但是聚氯乙烯及氯化石蜡等有机卤代物,由于其本身的结构缺陷,在受热使用过程中,会发生分解反应,产生卤化氢,导致卤代物的破坏和加工设备的损坏等严重后果,因此卤代物在受热使用过程中必须添加热稳定剂,以防止卤化氢及进一步的不利结果产生。
因此,热稳定剂是PVC加工的必须添加剂。
关键词:热稳定剂;聚氯乙烯(PVC);钙锌热稳定剂;稀土热稳定剂;有机热稳定剂Abstract:Polyvinyl chloride (PVC) is output second only to polyethylene (PE) of the second general plastics and has the advantages of high strength and plasticizing and corrosion resistant, flame retardant, good insulation, high transparency and advantages, by adding proper additive and using appropriate technology and equipment can produce various kinds of plastic products, including rigid sheet, pipe, pipe, profile, etc. products and films, tubes, shoes, toys, cable materials, artificial leather, soft - ware, widely used in industrial construction, agriculture, daily necessities, packaging, electric power, public utilities and other fields. But polyvinyl chloride and chlorinated paraffin, organic halogen substitute, because of its ownstructural defects, heat in the use process, decomposition reactions occur, generate hydrogen halides, resulting in halides destruction and processing equipment damage and other serious consequences, so halogenated compounds in heated using a process must be added to the heat stabilizer, to prevent the generation of hydrogen halide and further adverse results. Therefore, the heat stabilizer is the PVC process must be additive.Key words:polyvinyl chloride;heat stabilizer I calcium/zinc stabilizer;rare earth stabilizer;organic stabilizer正文:聚氯乙烯(PVC)是世界第三大通用塑料,产量仅次于聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)。
PVC的热稳定剂研究
PVC的热稳定剂研究第一章:绪论PVC是一种重要的合成材料,由于其良好的耐水性、耐酸碱性、绝缘性、可加工性等特性,被广泛地应用于建材、电线电缆、包装材料等领域。
但是,PVC在高温下易发生分解,从而导致其性能下降,严重影响其使用寿命和稳定性。
因此,热稳定剂的研究和应用对于提高PVC材料的性能和可靠性具有重要意义。
第二章:PVC的热分解过程PVC在高温下发生分解是由于其骨架链的解聚和断裂所导致的。
PVC的骨架链含有大量的氯原子,氯原子的取代作用使得PVC的骨架链更加稳定,但是氯原子在高温下会被引起开环反应,从而影响PVC的稳定性。
PVC的热分解过程可以分为以下几个步骤:首先是引发反应,其次是氢氯酸分解反应,最后是氢化反应和排出反应。
其中引发反应是整个过程的关键,也是最容易发生的反应环节。
因此,热稳定剂的设计和选择主要是针对引发反应进行的。
第三章:热稳定剂的种类和作用机理热稳定剂通常被分为有机热稳定剂和无机热稳定剂两大类。
有机热稳定剂主要是稳定剂,常用的有酚类、磷系、氨基酸酯类、醚类、胺类等;无机热稳定剂主要有铅系和钙锌系等。
这些热稳定剂的作用机理主要是抑制或者中和引发反应,或者通过协同作用来提高PVC的热稳定性。
例如有机热稳定剂中的酚类,其作用机理是通过抗自由基过氧化物的作用,来抑制引发反应。
而磷系热稳定剂则是通过停止或者中和引发反应来提高PVC的热稳定性。
第四章:热稳定剂的评价指标及研究进展热稳定剂的评价指标主要包括:初热失重率、最大失重速率、干燥热稳定处理时间、氯含量、不挥发分含量等。
这些指标的测定标准一般采用国家标准和行业标准。
研究表明,热稳定剂的种类和用量对PVC的热稳定性有很大的影响。
不同种类的热稳定剂在其分子结构和分解产物上存在巨大的差别,因此其在提高PVC的热稳定性方面的表现也不尽相同。
近年来,人们对于热稳定剂的研究主要集中在提高其耐用性、延长其使用寿命方面,以及在环保方面的改善和优化等方面。
pvc热稳定性研究
pvc热稳定性研究PVC是一种重要的塑料材料,其广泛应用于建筑材料、电线电缆、包装材料等领域。
然而,由于PVC在高温条件下容易分解并释放有害气体,其热稳定性一直是一个研究的热点。
PVC的热稳定性主要受到热分解反应和热分解产物的影响。
热分解反应主要通过两种机制进行:自由基机理和离子机理。
自由基机理热分解过程分为2步:初始分解生成HCl和自由基,然后链反应引发分解形成无定形炭和短链分子,最终生成气体和炭。
离子机理热分解是聚合物与强酸、碱反应形成离子推动热分解。
为提高PVC的热稳定性,人们通常采取两种主要方法:添加热稳定剂和改变PVC本身的结构。
热稳定剂通常是由金属盐和有机化合物组成,其作用是在PVC热分解的过程中吸收和中和产生的HCl以及自由基,从而减缓或抑制热分解反应,提高PVC的热稳定性。
常用的热稳定剂有有机锡盐、铅盐和钙锌盐等。
另外,还可以通过改变PVC的结构来提高其热稳定性。
例如,添加共聚物,通过共聚物聚合物的共价结构稳定PVC的结构;引入杂原子,通过制约共轭结构降低分子的热裂解活性;引入交联剂,通过交联聚合反应提高PVC的热稳定性。
除了添加热稳定剂和改变PVC结构外,还有其他几种方法可以提高PVC的热稳定性。
其中包括降低PVC的分子量和添加抗氧剂。
降低PVC的分子量可以减轻PVC分子在热分解反应中的聚合度,从而提高其热稳定性。
抗氧剂是一类能够抑制氧气对PVC氧化破坏的化合物,通过与自由基反应形成稳定的化合物,从而有效地提高PVC的热稳定性。
此外,研究PVC的热稳定性还需要考虑温度、时间、气氛等因素对PVC的影响。
由于PVC的热分解是一个复杂的过程,其热稳定性的研究需要结合实验测试和理论分析。
常用的实验方法包括热失重分析、差示扫描量热法、红外光谱等。
通过这些实验方法可以获得PVC的热稳定性参数,进而研究其热分解机理和热分解产物。
综上所述,PVC的热稳定性研究是一个复杂而重要的课题。
通过添加热稳定剂、改变PVC结构、降低分子量和添加抗氧剂等方法,可以提高PVC的热稳定性。
聚氯乙烯产品质量的影响因素及改进措施
聚氯乙烯产品质量的影响因素及改进措施聚合温度是影响PVC产品质量的重要因素之一。
聚合温度过高会导致聚合反应副反应增加,分子量分布变宽,产生大颗粒料和颗粒不规整等问题。
而聚合温度过低则会降低聚合反应的速率和转化率,影响产品的产量和质量。
因此,在生产过程中,应根据实际情况控制聚合温度,保证聚合反应的稳定性和高效性。
2改进措施2.1原辅材料的优化选择为了提高产品质量,应选择高纯度、稳定性好的氯乙烯作为原料,减少杂质对聚合反应的影响。
同时,应选用优质的分散剂和引发剂,控制其用量和质量,保证聚合反应的稳定性和高效性。
2.2工艺的优化改进在生产过程中,应控制聚合温度和聚合时间,避免过高或过低的温度对聚合反应产生不良影响。
同时,应注意分散剂的添加方式和时间,控制体系的粘度和泡沫的产生,保证产品的规整性和稳定性。
2.3管理的优化改进在生产管理方面,应加强对生产工艺和设备的管理和维护,确保设备的正常运行和生产工艺的稳定性。
同时,应加强对原辅材料和产品的质量检测,及时发现和解决问题,保证产品的质量和安全性。
综上所述,影响聚氯乙烯产品质量的因素较多,需要从原辅材料、工艺和管理等多个方面进行优化和改进。
只有全面提高生产质量管理水平,才能保证聚氯乙烯产品质量的稳定和优良。
在汽提工艺中,需要严格控制操作温度和压力等参数,以避免PVC树脂变色或残留氯乙烯量超标等问题。
在干燥过程中,需要注意控制温度,以避免产品变色或产生杂质。
此外,需要定期清理系统,避免空气粉尘进入系统,产生类似鱼眼的物质。
为了改进PVC产品质量,需要确保原副材料的质量及其稳定性。
VCM中的杂质是影响PVC树脂质量的因素之一,超标的Fe含量、酸含量、二氯乙烷含量会导致PVC树脂的白度下降和热稳定性受损。
在聚合过程中,需要使用脱盐水或经过处理的工业软水,并进行水质分析,确保水质质量。
此外,需要根据生产需要按比例配制三元复合分散剂体系,并选用高活性的引发剂,以减少鱼眼的生成。
PVC热稳定性的研究
PVC热稳定性的研究PVC(聚氯乙烯)是一种常见的塑料材料,具有良好的耐候性、电绝缘性和机械强度,被广泛应用于建筑、化工、电子等领域。
然而,PVC在高温条件下容易发生热降解,导致材料的性能下降。
因此,研究PVC的热稳定性对于提高其使用寿命和扩大应用范围具有重要意义。
PVC主要由乙烯和氯乙烯共聚合而成,热稳定性的研究通常从材料结构和添加剂两个方面展开。
首先,材料结构对PVC的热稳定性有很大影响。
研究表明,PVC的结构中含有大量的氯原子,氯原子与材料主链形成强偶极作用,因此PVC具有较高的极性。
这种极性使得PVC在高温条件下易于发生链解聚和副反应,降低了热稳定性。
因此,改变PVC的结构,减少氯原子含量,可以提高材料的热稳定性。
例如,通过共聚合其他具有较低极性的单体,如乙烯基苯、丙烯酸酯等,可以减弱PVC的极性,从而提高热稳定性。
其次,添加剂是改善PVC热稳定性的重要手段。
一般来说,添加剂主要有热稳定剂、抗氧化剂、光稳定剂、增塑剂等。
其中,热稳定剂是最常用的添加剂之一、热稳定剂能够吸收或中和PVC在高温下产生的有害物质,从而延缓热降解反应的进行。
常用的热稳定剂包括有机锡化合物、有机铅化合物、有机锡-多酸盐等。
例如,有机锡热稳定剂是一类广泛应用的热稳定剂,它们能够与PVC反应生成稳定化合物,从而有效延缓PVC的热降解。
抗氧化剂也是常用的PVC添加剂之一、在高温条件下,PVC易受氧化反应影响,导致材料性能下降。
抗氧化剂能够稳定氧化反应,延缓PVC的老化进程。
常用的抗氧化剂有苯并噻二唑、双(烷基化)苯酚等。
光稳定剂是为了提高PVC在阳光照射下的稳定性而添加的。
PVC材料在长时间直射紫外线下容易发生热降解、退色和变质。
光稳定剂能够吸收或散射紫外线,防止其照射到PVC材料上,从而保持材料的稳定性。
常用的光稳定剂有苯并三嗪类、二苯酮类等。
增塑剂是为了提高PVC的柔软性而添加的。
一般来说,常见的增塑剂如酯类、磷酸酯类等对PVC的热稳定性影响较大。
提高PVC热稳定性的方法
提高PVC热稳定性的方法摘要:PVC树脂以其廉价和优良的性能而被广泛使用,是目前世界上最常用的塑料之一。
近几年来,由于下游加工业的发展和市场竞争加剧,加工业对于PVC材料的耐热性要求也越来越高。
PVC热稳定性是其在生产及应用中的一项重要特性,它以PVC因热分解而变色及脱盐的数量作为测定标准。
本文总结了提高PVC热稳定性的几种方法,并对PVC树脂热稳定性的衡量指标进行了详细的阐述,以其对相关研究人员有所帮助。
关键词:PVC;热稳定性;方法前言PVC具有高强度、高阻燃性、耐腐蚀性、绝缘性好、成本低等优异的理化性质,是最早被工业化制备的一种新型材料,在工业、农业、建筑等领域具有广阔的应用前景。
然而,PVC因其自身的分子结构,在光照、温度等环境因素的影响下,极易因HCl的脱出而产生热分解,使产品的色泽变深或变色,进而造成机械等性能的降低。
在评估树脂性能时,热稳定性是一项非常重要的指标,因此,应对其热稳定性进行研究,以便更好地对其生产进行指导,适应下游市场的需要,从而提升企业的市场竞争力。
1PVC树脂热稳定性的衡量指标如果PVC树脂自身的耐热性较差,则需要对其进行更多的耐热性处理。
如果PVC树脂的热稳定性时间有很大波动性,将使生产厂家在生产过程中经常需要修改工艺配方。
目前,国家对PVC树脂热稳定性没有明确的规定,据悉,在PVC树脂加工行业中,一般认为PVC树脂的热稳定时间(温度180℃)以4min以上为最佳,少于3min,产品的加工就会受到影响[1]。
2PVC树脂热稳定性的影响因素2.1分子链结构PVC在除去盐分后,可以生成分子链结构,结果表明,在自由基聚合反应中,PVC结构中存在着分子链的生成。
同时,随着脱盐速率的提高,高分子链中形成共轭双键的几率也随之提高,导致树脂及产品呈暗色。
2.2HClHCl具有催化加快降解的效果,但也会影响变色。
所以,在PVC降解过程中,及时将HCl脱除,有利于PVC树脂的耐热性。
几大方面引起PVC封边条热稳定性不足
PVC封边条具有耐热、耐油和强度、硬度、可弯曲度高的特点;其表面性能好,耐磨,可修削;表面效果亦佳,其花纹和色彩可以有接近原木的天然木色,也可有其他色彩图案; 底面经过网纹处理或涂布处理的PVC封边条粘结效果也很好。
其规格:厚度为0.2~3mm,宽度为19-50mm,长度为 1000mm一卷。
PVC封边条厚度在2mm以上的有一定的应力,使用中必须加热软化或提高粘结剂的温度,否则会因应力粘贴不牢而自行脱落。
行业专家介绍,PVC封边条容易出现稳定性不足,起泡,老化等问题。
PVC封边条热稳定性不足主要有几个原因
1.热稳定剂不合格或选择不当;
2.热稳定剂用量不足;
3.加工温度的设置不合理,主要是温度过高;
4.挤出机的螺杆转速过快;
5.配方体系内外润滑的搭配或用量不合理;
6.主要原材料如PVC本身的稳定性不足。
另外,合理的混料加工条件会大大减少原料中挥发成份的影响。
PVC热稳定性的影响因素分析及解决措施
工艺条件、配方等是影响 PVC 热稳定性的主要因素。
2 单体质量及解决措施
氯乙烯单体经精制提纯后, 虽可达到聚合反应 要求,但仍含有多种微量杂质,醛类、乙炔和铁离子 等,这些杂质是促使热稳定性下降的主要原因。 2.1 乙炔
乙炔是一种很强的链转移剂,在氯乙烯单体中, 如果存在微量乙炔及二乙烯基乙炔等炔类杂质,在 VC 自由基聚合中,长链自由基能与乙炔发生链转移 反应而生成低聚物, 形成稳定的 p-π 共轭体系,并 继续与单体反应进行链增长,使 PVC 分子链中生成 共轭双键或不饱和键, 成为降解脱氯化氢的薄弱环 节。 反应式如下: -CH2-CHCl+CH≡CH→-CH2-CHCl-CH=CH -CH2-CHCl -CH =CH +nCH2=CHCl →-CH2CHClCH = CH(CH2-CHCl)n-
在 这 些 影 响 因 素 中 ,PVC 链 中 的 不 规 整 结 构 , 尤其是活泼性最大的与双键相邻的氯原子 (又称为 烯丙基氯原子)以及叔氯、端基烯丙基氯、仲氯等被 认为是造成 PVC 稳定性变差的主要原因。 将烯丙基 氯含量不同的 PVC 做脱 HCl 速率比较时,烯丙基氯 含量高的 PVC, 脱 HCI 的速率要高。 从宏观角度上 看,完全可以认为单体质量和原料质量、品种及聚合
2反应速度减慢, 树脂的聚合度下降, 这是因为乙炔形成的聚合物易 分解放出氯化氢,降低体系的 pH 值,从而影响引发 剂的引发速率,另外在形成 p-π 键的同时,使 大 分 子内部终止聚合,这不仅降低了分子量,而且减少反 应活性中心,降低聚合度。 当乙炔含量过高,在乙醛 及铁的协同作用下,会降低 PVC 的热稳定性。
关键词:PVC 树脂;热稳定性;质量控制;不规整结构;解决措施
中图分类号:TQ325.3
氯化石蜡对PVC电缆料的热稳定性的影响
氯化石蜡对PVC电缆料的热稳定性的影响
本人生产PVC电缆料加氯化石蜡的配方比不加氯化石蜡的配方热稳定时间缩短了1/2
氯化石蜡对热稳定时间影响是一定的,特别是对刚果红时间,不过做非标料时添加量少量降低点成本还是可以的,量大热稳定时间降一半是绝对的,尤其是那些短链的氯化石蜡,建议不要用
加氯化石蜡,热稳定性肯定降低。
因为热稳定剂主要是控制氯元素和H原子结合生产氯化氢气体,从而引起热降解。
氯的含量越高,热稳定性越差,如CPVC的热稳定性要比普通的PVC差。
而氯含量高的CPE,其热稳定性也要比低的差。
增塑剂加氯化石蜡的,也会增加配方体系里氯的含量,热稳定性当然变差,如果氯化石蜡的质量本来就不好,有引起热分解的一些物质,那么热稳定性可能会更差。
氯化石蜡的热分解温度比聚氯乙烯低。
所以会首先释放氯化氢诱导聚氯乙烯热分解
加氯化石蜡刚果红时间变短是一定的,所以有的电线厂家又要加氯化石蜡,又要过180min,要求稳定剂来解决,简直是无语。
现在我们的钙锌稳定剂只能做到加了氯化石蜡还能保持90min左右。
当然,不加氯化石蜡240min也没问题。
塑料材料的热稳定性与热分解行为
塑料材料的热稳定性与热分解行为塑料是一种广泛应用于各类行业的材料,其热稳定性和热分解行为对于其在高温环境下的应用具有重要影响。
本文将就塑料材料的热稳定性和热分解行为进行探讨,以期更好地了解和应用这一类材料。
一、热稳定性的定义与影响因素热稳定性是指材料在高温条件下的抗热老化性能,也即材料在长时间高温暴露后的性能表现。
塑料材料的热稳定性受到多种因素的影响,包括材料本身的结构、添加剂的种类和含量、热处理方式等。
1. 材料本身的结构:塑料材料的分子结构会直接影响其热稳定性。
一些高度分子化合物,如聚酰胺、聚苯胺等,由于其分子中含有氮等原子,使得其具有较好的热稳定性。
2. 添加剂的种类和含量:添加剂是提高塑料材料热稳定性的重要手段。
常用的添加剂包括热稳定剂、阻燃剂、抗氧剂等。
其中,热稳定剂在塑料加工过程中能够防止或延缓塑料的热分解反应,提高其耐高温性能。
3. 热处理方式:热处理是指通过加热和冷却等方式改变材料结构的一种技术。
适当的热处理方式能够提高塑料材料的热稳定性。
例如,热处理可以使材料分子链结晶,提高其热稳定性。
二、塑料材料的热分解行为塑料材料的热分解行为是指材料在升温过程中分子链发生断裂、气体和液体产物释放的过程。
热分解过程不仅会使塑料材料的性能受到破坏,还会产生有害气体和酸性物质,对环境造成污染。
1. 热分解反应的类型:塑料材料的热分解反应类型有多种,主要包括裂解反应、氧化反应、缩合反应和聚合反应。
不同的塑料材料在热分解过程中会出现不同类型的反应,因此其产物也会有所不同。
2. 热分解反应的影响因素:热分解反应的速率和产物释放量受多种因素的影响。
其中,温度是最重要的影响因素之一,温度的升高会加速热分解反应的进行。
此外,塑料材料中的添加剂和杂质等也会影响热分解的过程和产物。
三、提高塑料材料的热稳定性和控制热分解行为的方法为了提高塑料材料的热稳定性和控制热分解行为,可以采取以下方法:1. 添加热稳定剂:热稳定剂是提高塑料材料热稳定性的一种常用方法。
pvc热稳定性研究
pvc热稳定性研究PVC(聚氯乙烯)作为一种常见的塑料材料,由于其良好的耐候性和机械性能,在各种应用中被广泛使用。
然而,PVC材料在高温条件下容易发生降解,导致其性能下降,因此研究PVC的热稳定性非常重要。
PVC的热稳定性主要与其分子结构密切相关。
PVC是由乙烯单体通过氯化反应制得的缩聚物,其分子链中存在着氯原子、烷基和芳香结构,这种结构特点决定了PVC在高温下易发生分解。
在高温环境下,PVC的分子链易被热裂解,形成低分子量物质,并释放出氯气。
这种分解反应不仅降低了PVC的分子量,还导致材料的硬度和强度下降,甚至会产生有害气体。
PVC的热稳定性研究主要从以下几个方面展开。
首先,添加剂对PVC的热稳定性起着重要的作用。
在PVC生产过程中,可以通过添加各种热稳定剂来提高PVC的热稳定性。
常见的热稳定剂包括有机锡化合物、有机锡酸盐、金属皂化合物等。
这些热稳定剂能够捕捉分解过程中生成的自由基,阻止进一步的分解反应,从而延缓PVC的热老化。
其次,研究PVC的热稳定性时需要考虑到温度和氧气的影响。
研究表明,PVC的分解速率随温度的增加而增加。
较低的温度下,PVC分解比较缓慢,而在较高的温度下分解速率会急剧增加。
此外,氧气也是促进PVC分解的重要因素。
在高温条件下,氧气中的活性氧能够与PVC分子链发生反应,引发分解反应。
因此,在研究PVC的热稳定性时,需要控制好温度和氧气的影响。
同时,PVC的添加剂对其热稳定性也有一定的影响。
一些添加剂可以增强PVC的热稳定性,如酚醛树脂、三元过氧化甲酰氧基丙基磷酸酯等。
这些添加剂可以通过吸收和转移自由基,防止PVC的热裂解,提高其热稳定性。
最后,研究PVC的热稳定性还需要考虑到其应用场景和加工过程中的热处理条件。
不同的应用场景和加工工艺可能需要不同的热稳定性要求。
例如,高温环境下的PVC管道需要有较好的热稳定性,以保证其使用寿命。
因此,在研究PVC的热稳定性时,需要结合实际应用需求进行评估和优化。
提高树脂的热稳定1
提高树脂的热稳定性(热老化白度)的报告公司领导:近期由客户反映我们的树脂热稳定性不稳定,有批号树脂加工制品色泽微黄,这是表现在树脂的热稳定性和热老化白度指标上。
现将影响树脂热稳定性(热老化白度)的因素和提高的措施作一简要汇报。
悬浮法聚氯乙烯树脂的热老化白度是PVC树脂各项指标中非常重要的一项,是直接关系PVC树脂热稳定性的重要指标,对PVC树脂加工制品的色泽、抗老化性、使用寿命都有很大的影响。
所以,了解并掌握影响树脂热稳定性(热老化白度)的因素,对提高PVC树脂热稳定性(热老化白度)、耐老化性能具有重要的指导意义。
1影响PVC树脂热稳定性(白度)主要因素VCM单体质量对PVC树脂热稳定性(白度)的影响VCM单体的质量对PVC树脂的热稳定性(老化白度)有着非常重要的影响。
VCM单体含乙炔及高沸物对PVC树脂热稳定性(老化白度)的影响不明显,而VCM单体如果呈偏酸性或含铁则对PVC树脂热稳定性(老化白度)有很大的影响。
体系如果偏酸则H+有催化聚氯乙烯大分子脱氯化氢的作用,从而增加了聚氯乙烯大分子的不饱和成分。
铁对VCM聚合有明显的影响,微量铁的氯化物或氧化物都能催化脱氯化氢,使聚合后的聚氯乙烯树脂的耐热性能下降,严重的会影响树脂的外观、色泽,发生黄料或粉料。
聚合温度对PVC树脂老化性能的影响聚合温度决定了聚氯乙烯的分子质量。
一般情况下,聚合温度越高,所制得的树脂分子质量就越低,而相应的树脂热老化性能也就越差;但高型号的PVC 树脂的抗老化性能与PVC树脂的分子质量没有直接关系。
一般情况下,聚氯乙烯树脂的抗老化性能完全取决于PVC分子自身结构。
聚合温度越高,自由基的能量就越高,越易生成能量高的不稳定结构。
VCM的转化率对PVC树脂白度的影响VCM的转化率是影响树脂热老化性能的有一个关键因素,转化率越高,PVC 树脂的产量就越高。
当VCM转化率达到80%以后,如果继续聚合,PVC分子中不稳定结构的比例会不断增加,PVC树脂的热老化性能下降。
影响PVC热稳定性的因素分析及解决措施(一)
影响PVC热稳定性的因素分析及解决措施(一)影响PVC热稳定性的因素分析及解决措施(一)对于PVC热稳定性的研究,要采取多种测试手段对各种影响因素加以探讨,并结合在各种因素影响下的热分解反应机理作综合分析,找出主要矛盾。
研究需要这样细致繁杂,这是因为影响PVC热稳定性的因素较多:有树脂本身宏观和微观结构的问题,有树脂内所含微量杂质(包括聚合助剂和聚合添加剂(如PVC热稳定剂)及其残基或其反应生成物,以及生产过程中带进的杂质等)的问题,有热老化过程中外界条件的问题等等。
各种因素之间又相互制约,互相干扰。
下面就详细分析这些影响因素并尽可能提出对应的解决措施。
(注:共有12点,本文详解1到6点,7到12点请参考下文“影响PVC热稳定性的因素分析及解决措施二”)1、原料纯度对PVC热稳定性影响原料的纯度对树脂热稳定性影响很大。
在聚合反应开始阶段,大分子上的内双键增加,首先与单体纯度和其他辅助材料的质量有关。
单体中的一些杂质,如醛类、乙炔和铁离子是促使PVC热稳定性下降的主要原因。
2、氧对PVC热稳定性影响聚合系统和无离子水中氧可使聚合反应增长着的大分子链上出现含氧的羰基烯丙基基团,它是PVC大分子脱HCl的催化剂。
羰基烯丙基含量决定着PVC脱HCI速率的大小。
因此,在聚合工艺中,保证聚合系统和Dw (脱离子水)中氧的脱除质量对提高热稳定性很重要。
3、电导率对PVC热稳定性的影响水中离子会直接影响到合成的产品质量,这是公认的,但国内PVC生产厂脱盐水一般只控制pH值,cl离子和硬度3项指标,而引进装置还控制”电导率”指标。
通过生产实践表明:脱盐水“电导率”不仅会使聚合时间延长,聚合度上升,树脂颗粒变粗,而且会导致白度下降。
4、分散剂和搅拌对PVC热稳定性的影响分散剂匹配及适当的搅拌强度可以优化VCM液滴的分散,提高PVC颗粒粒径的规整度,颗粒的多孔性和干流动性,改善的塑化性能,提高的白度和加工性能,因此,匹配的分散剂及适当的搅拌强度是提高热稳定性的一个重要措施。
PVC 树脂热稳定性降低的原因及措施
(作者单位:常德职业技术学院图书馆)◎宁世龙陈凤王伟国PVC树脂热稳定性降低的原因及措施PVC 是一种热敏性、极易产生热降解的聚合物,其稳定性能直接影响PVC 产品的色泽质量,是PVC 树脂的一项重要质量标准。
PVC 热稳定性常用的检测方法有白度法和刚果红法,通常刚果红法和试纸变色速度和变色时间与白度法结合综合判断PVC 树脂的热稳定性。
PVC 分子结构中含有支化点、双键、引发剂残基等不稳定因素,容易造成分子的脱氧化氢反应,形成具有共轭双键多烯烃结构,当共轭双键达到一定数目时,制品颜色将逐步加深,影响到透光性能。
热稳定性指标反映了树脂的初期着色性能,它的高低对制品的透光性将产生影响,也导致PVC 制品力学性能降低。
一、生产情况介绍我公司共有10台110m 3聚合釜,配套4台进口安德里茨A10离心机和2台流化干燥床,主要生产SG-5型树脂产品。
近期,PVC 树脂产品质量热稳定性指标波动较大,刚果红法分析热稳定性在5min 左右,与下游客户的需要不符。
同时生产过程中干燥系统筛头料开始增多,离心机扭矩和电流上涨,气力输送系统压力降低,严重影响了装置的正常生产。
为此车间成立了攻关小组,对树脂热稳定性降低和生产过程中设备指标波动的原因进行排查。
二、影响PVC 热稳定性因素1.终止剂。
在PVC 分子链中,HCl 脱除反应及PVC 降解是PVC 树脂热稳定性下降的主要原因之一。
终止剂加入聚合釜终止反应,通过汽提、干燥等工序后,留存在树脂中的有效成分可吸收PVC 降解过程中产生的HCl,降低PVC 降解过程中的自催化作用,可提高树脂的热稳定性。
如果终止剂加入量不足以终止反应,导致树脂颗粒内部残留的引发剂多,当树脂受热时,残留引发剂分解形成自由基越多,新生成的自由基会引起PVC 按自由基机理发生降解反应,形成具有共轭双键多烯烃结构,随HCl 脱出量的增加,颜色越来越深。
2.V CM 质量。
(1)单体中高、低沸物对树脂热稳定性的影响。
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影响PVC热稳定性的因素分析及解决措施(一)
对于PVC热稳定性的研究,要采取多种测试手段对各种影响因素加以探讨,并结合在各种因素影响下的热分解反应机理作综合分析,找出主要矛盾。
研究需要这样细致繁杂,这是因为影响PVC热稳定性的因素较多:有树脂本身宏观和微观结构的问题,有树脂内所含微量杂质(包括聚合助剂和聚合添加剂(如PVC热稳定剂)及其残基或其反应生成物,以及生产过程中带进的杂质等)的问题,有热老化过程中外界条件的问题等等。
各种因素之间又相互制约,互相干扰。
下面就详细分析这些影响因素并尽可能提出对应的解决措施。
(注:共有12点,本文详解1到6点,7到12点请参考下文“影响PVC热稳定性的因素分析及解决措施二”)
1、原料纯度对PVC热稳定性影响
原料的纯度对树脂热稳定性影响很大。
在聚合反应开始阶段,大分子上的内双键增加,首先与单体纯度和其他辅助材料的质量有关。
单体中的一些杂质,如醛类、乙炔和铁离子是促使PVC热稳定性下降的主要原因。
2、氧对PVC热稳定性影响
聚合系统和无离子水中氧可使聚合反应增长着的大分子链上出现含氧的羰基烯丙基基团,它是PVC大分子脱HCl的催化剂。
羰基烯丙基含量决定着PVC脱HCI速率的大小。
因此,在聚合工艺中,保证聚合系统和Dw (脱离子水)中氧的脱除质量对提高热稳定性很重要。
3、电导率对PVC热稳定性的影响
水中离子会直接影响到合成的产品质量,这是公认的,但国内PVC生产厂脱盐水一般只控制pH值,cl离子和硬度3项指标,而引进装置还控制”电导率”指标。
通过生产实践表明:脱盐水“电导率”不仅会使聚合时间延长,聚合度上升,树脂颗粒变粗,而且会导致白度下降。
4、分散剂和搅拌对PVC热稳定性的影响
分散剂匹配及适当的搅拌强度可以优化VCM液滴的分散,提高PVC颗粒粒径的规整度,颗粒的多孔性和干流动性,改善的塑化性能,提高的白度和加工性能,因此,匹配的分散剂及适当的搅拌强度是提高热稳定性的一个重要措施。
5、引发剂对PVC热稳定性的影响
引发剂的选择要考虑它的分解自由基引发能,若引发能远大于反应引发需要的键能时,会产生形成分子链上脱HC 1形成双键的副反应,不利于热稳定性提高,反之若太小,会使引发效率下降,合适引发剂复配体系可以缩短聚合时间和确保反应放热平稳性,而不会出现局部反应温度过高而导致大分子链上的内双建和支化点的增加,从而提高热稳定性。
6、抗鱼眼剂对PVC热稳定性的影响
抗鱼眼剂的作用主要是在反应初期起阻聚作用,目的是避免反应初期引发剂分散不均匀而出现快速反应粒子,一旦出现快速反应粒子,会使粒子内部反应温度过高,导致大分子链上的内双键和支化点的增加,因而热稳定性下降。