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PVC树脂是一个极性非结晶性高聚物,密度:1.38 g/cm3,玻璃转变温度:87℃,因此热稳定性差,不易加工。不能直接使用,经过改性混配,添加相关助剂和填充物才可以使用。而因添加的相关助剂和填充物的种类和分数的不同,这就决定了所制备的PVC材料性能和要求是不一样的。我们通常称之为PVC配方,严格说来是PVC改性配方,而PVC只有经过改性才能使用。这一类常被归类为高分子改性材料。高分子材料改性主要围绕通用塑料的化、单组分材料向多组分材料复合材料转变(合金、共混、复合)、赋予材料功能化、优化性能与价格等方面的研究。改性方法主要是化学改性、填充改性、增强改性、共混改性以及纳米复合改性。改性基本原理就是通过添加物赋予材料功能或者提高某些性能 [7]。因此,PVC配方技术的高下,决定了一家工厂技术和生产能力的高下。
PVC一般先要改性造粒,用螺杆挤出机组制备成粒子后,塑化更充分,加工也更容易,尤其是工艺是注塑的产品。螺杆挤出机是塑料成型加工主要的设备之一,它通过外部动力传递和外部加热元件的传热进行塑料的固体输送、压实、熔融、剪切混炼挤出成型。螺杆挤出机无论作为塑化造粒机械还是成型加工机械都占有重要地位严格来说,有着特殊要求的PVC制品,PVC改性配方,是根据客户要求量身定做的。还有就是在PVC生产过程聚衍生,此类改性的品种有氯乙烯共聚物、聚氯乙烯共混物和氯化聚氯乙烯等 [8]。
聚氯乙烯属于极性高聚物,对水等导电物质亲和力较大,故电阻较非极性的聚烯烃要小,但仍有较高的体积电阴和击穿电压。聚氯乙烯的极性基团直接附着在主链上,在玻璃化温度以下,偶极链段受到冻结构的主链原子的限制,不能移动,因而并不产生偶极化作用,可作室温的高频绝缘材料。作电线绝缘用时、悬浮树脂的电气绝缘性比浮液树脂高10-100倍。降解产生的氯离子的存在会降低电绝缘性。
有着特殊要求的PVC材料,一般都需要从国外进口,在国外比较有名的有美国联合碳化公司和北欧化工公司,随着我国各大科研院所和生产单位的不断研发和技术积累,国内PVC改性材料的配方设计、制造已经达到国际水平,已经完全取代国外进口材料,有不少产品已出口国外
聚氯乙烯的大特点是阻燃,因此被广泛用于防火应用。但是聚氯乙烯在燃烧过程中会释放出氯化氢和其他有毒气体,例如二噁英。
聚氯乙烯的燃烧分为两步。先在240 ℃-340 ℃燃烧分解出氯化氢气体和含有双键的二烯烃,然后在400-470 ℃发生碳的燃烧。
它是世界上产量大的塑料产品之一,价格便宜,应用广泛,聚氯乙烯树脂为白色或浅黄色粉末。根据不同的用途可以加入不同的添加剂,聚氯乙烯塑料可呈现不同的物理性能和力学性能。在聚氯乙烯树脂中加入适量的增塑剂,可制成多种硬质、软质和透明制品。
聚氯乙烯塑料形态各各异,差别很大,加工方法也多种多样,可压制、挤出、注射、涂层等。聚氯乙烯树脂的颗粒大小、鱼眼、松密度、纯度、外来杂质、孔隙率对加工性有都有影响;糊树脂则应考虑糊料的粘度和胶化性能。
聚氯乙烯为无定形高聚物,收缩率小。粉料加工前宜预热以排除水分,增强塑化效果,防止气泡。而且PVC极易分解,特别是在高温下与钢、铜接触更易分解(分解温度200度)。成型温度范围小,严格控制料温。使用螺杆式注射机及直通喷嘴时,孔径宜大,以防死角滞料。模具浇注系统应粗大,浇口截面宜大,模具应冷却,模温30-60 ℃,料温160-190 ℃。
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