1.1?。校郑脴?shù)脂
異型材通常選用平均聚合度1000(Ｋ值為62～65)左右的疏松型懸浮法ＰＶＣ樹(shù)脂。因?yàn)殡S著ＰＶＣ分子質(zhì)量的增大,分子鏈間范德華力或纏繞程度相應(yīng)增加,制品的物理力學(xué)強(qiáng)度增加,耐低溫和耐熱性、耐光性和抗老化性能也相應(yīng)增強(qiáng)。但聚合度越大,成型加工溫度越高,加工流動(dòng)性越差,成型加工越困難。
通常,異型材用ＰＶＣ原料以選用分子質(zhì)量分布窄的為好,這樣加工性能和制品性能都較均一,有利于控制加工條件和制品質(zhì)量。低分子質(zhì)量會(huì)降低產(chǎn)品熱穩(wěn)定性、老化性能、力學(xué)性能等;但高分子質(zhì)量會(huì)使加工時(shí)不易均勻塑化,造成制品內(nèi)在和外在質(zhì)量的下降,嚴(yán)重時(shí)會(huì)出現(xiàn)顆?；颉棒~(yú)眼”。ＰＶＣ樹(shù)脂的塑化時(shí)間也是一項(xiàng)重要的選擇指標(biāo)。一般對(duì)于聚合度一定的ＰＶＣ,其塑化時(shí)間越短越好。塑化時(shí)間長(zhǎng),熱穩(wěn)定劑用量需增加,潤(rùn)滑劑匹配難度加大,加工條件苛刻,制品質(zhì)量難以控制,生產(chǎn)成本提高。
在生產(chǎn)ＰＶＣ異型材白色門窗時(shí),ＰＶＣ老化性能也是一項(xiàng)特別重要的指標(biāo)。其中白度作為一項(xiàng)指標(biāo),最低要求大于74%,但是,不等于說(shuō)白度越高,加工后外觀質(zhì)量一定就好,這要求廠家選擇原料時(shí)特別注意。同時(shí),不同批次的ＰＶＣ原料不可混用,以免引起異型材產(chǎn)生色差,影響質(zhì)量。
1.2 熱穩(wěn)定劑
目前鉛鹽熱穩(wěn)定劑是國(guó)內(nèi)ＰＶＣ異型材應(yīng)用最廣的品種。三鹽(ＴＬＳ)熱穩(wěn)定性最好,二鹽(ＤＬ)熱穩(wěn)定性不及三鹽,但耐候性好于三鹽,這兩種鹽合用時(shí)二鹽用量約為三鹽的50%。二鹽基硬脂酸鉛(ＤＬＳ)和硬脂酸鉛(ＰｂＳｔ2)的熱穩(wěn)定性稍差,但具潤(rùn)滑性,這兩種鹽常與三鹽和二鹽并用,用量為0.5～1.5份。鉛鹽最大的缺點(diǎn)是有毒,且易變色。
金屬皂類熱穩(wěn)定劑的效果不及鉛鹽,但有潤(rùn)滑性。一般金屬皂類熱穩(wěn)定劑不單獨(dú)使用,常為不同金屬皂并用或與鉛鹽及有機(jī)錫并用。依功能和機(jī)理將其分為主、輔兩類。主金屬皂以Ｃｄ、Ｚｎ為主,輔金屬皂以Ｂａ、Ｃａ為主。主、輔配合使用,有協(xié)同效應(yīng)。金屬皂特點(diǎn)如下:
(1)ＺｎＳｔ2:無(wú)毒透明,易引起“鋅燒”,常與Ｂａ、Ｃａ皂并用。
(2)ＣｄＳｔ2:是重要的透明穩(wěn)定劑品種,毒性大,不耐硫化污染,常與Ｂａ皂并用。
(3)ＰｂＳｔ2:熱穩(wěn)定性好,可兼作潤(rùn)滑劑,易析出透明性差,有毒,硫化污染嚴(yán)重,常與Ｂａ、Ｃｄ皂并用。
(4)ＣａＳｔ2:加工性好,無(wú)硫化污染,無(wú)毒,常與Ｚｎ皂并用。
(5)ＢａＳｔ2:抗硫化污染,透明,常與Ｃａ、Ｐｂ皂并用。有機(jī)錫熱穩(wěn)定性超群,透明性好,大多無(wú)毒。但價(jià)格太高,且大多無(wú)潤(rùn)滑性,目前國(guó)內(nèi)ＰＶＣ異型材生產(chǎn)中很少采用。
稀土穩(wěn)定劑是我國(guó)新近開(kāi)發(fā)出的新型熱穩(wěn)定劑。稀土穩(wěn)定劑可以是稀土的氧化物、氫氧化物及稀土有機(jī)弱酸鹽等。其中以稀土氫氧化物效果最好,而在稀土有機(jī)酸中水楊酸稀土要好于硬脂酸稀土。稀土穩(wěn)定劑熱穩(wěn)定性與有機(jī)錫相當(dāng),好于鉛鹽及金屬皂類,是鉛鹽的3倍、Ｂａ/Ｚｎ復(fù)合穩(wěn)定劑的4倍。它具有無(wú)毒、性能高、透明性好、儲(chǔ)存穩(wěn)定、耐候性好等優(yōu)點(diǎn)。稀土穩(wěn)定劑無(wú)潤(rùn)滑作用,產(chǎn)品中一般加有潤(rùn)滑劑,這在使用時(shí)應(yīng)特別注意。目前,國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的大多數(shù)稀土穩(wěn)定劑出于對(duì)成本的考慮,一般在稀土穩(wěn)定劑中加有鉛穩(wěn)定劑或金屬鈣、鋅皂的配混有機(jī)復(fù)合物。
有機(jī)輔助穩(wěn)定劑主要包括亞磷酸酯類、環(huán)氧化合物類、多元醇類、β-二酮類等,它們與主穩(wěn)定劑并用,產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)。在異型材配方中一般加入少量抗氧劑和抗紫外光助劑,不僅能增強(qiáng)熱穩(wěn)定效果,還能增強(qiáng)耐候等性能。
1.3 潤(rùn)滑劑
在配方中,一般應(yīng)選擇內(nèi)、外潤(rùn)滑劑并用,潤(rùn)滑劑的用量隨加工工藝不同而異。擠出內(nèi)潤(rùn)滑劑用量一般為0.5～1.0份,外潤(rùn)滑劑用量為0.2～0.4份。ＰＶＣ常用潤(rùn)滑劑品種有:液體石蠟、固體石蠟、微晶石蠟、高熔點(diǎn)石蠟、聚乙烯蠟、酯蠟、硬脂酸、硬脂酸皂鹽、二硬脂酸鎂、二鹽基硬脂酸鉛、脂肪酸酰胺、硬脂酸丁酯、單硬脂酸丁酯、硬脂醇及季戊四醇等。異型材配方中推薦選用聚乙烯蠟(相對(duì)分子質(zhì)量5000～8000為宜)、ＯＰ蠟、硬脂酸及硬脂酸皂鹽等。聚乙烯蠟應(yīng)少于0.5份,金屬皂類加入量可參考如下:ＰｂＳｔ2,0.2～1.0份;ＣａＳｔ2,0.2～1.5份;ＺｎＳｔ2,0.15份;ＢａＳｔ2,0.2～1.0份;ＨＳｔ,0.5份;ＯＰ蠟,0.1～0.3份。
在不同溫度下,內(nèi)、外潤(rùn)滑劑的作用會(huì)發(fā)生變化。以ＨＳｔ為例,加工溫度低時(shí),其與ＰＶＣ相容性差,主要起外潤(rùn)滑作用;但溫度升高,其與ＰＶＣ相容性增強(qiáng),內(nèi)潤(rùn)滑作用增大。因此,異型材配方設(shè)計(jì)要根據(jù)工藝調(diào)整。表1列出了幾種常用潤(rùn)滑劑的效能。
ＰＶＣ擠出成型中加潤(rùn)滑劑的目的是降低體系的粘度,提高流動(dòng)性及易于脫
