1、PVC型材配方設計與加工工藝 配方的設計原理和各類配方的特點PVC塑料型材配方主要由PVC樹脂和助劑組成的，其中助劑按功能又分為：熱穩定劑、潤滑，劑、加工改性劑、沖擊改性劑、填充劑、耐老化劑、著色劑等。在設計PVC配方之前，首先應了解PVC樹脂和各種助劑的性能。 原料與助劑 PVC樹脂生產PVC塑料型材的樹脂是聚氯乙烯樹脂(PVC)，聚氯乙烯是由氯乙烯單體聚合而成的聚合物，產量僅次于PE，居第二位。PVC樹脂由于聚合中的分散劑的不同可分為疏松型(XS)和緊密型()兩種。疏松型粒徑為0102mm，表面不規則，多孔，呈棉花球狀，易吸收增塑劑，緊密型粒徑為01mm以下，表面規則，實心，呈乒乓球狀，不

2、易吸收增塑劑，目前使用疏松型的較多。PVC又可分為普通級(有毒PVC)和衛生級 (無毒PVC)。衛生級要求氯乙烯(VC)含量低于lOXl0-6，可用于食品及醫學。合成工藝不同，PVC又可分為懸浮法PVC和乳液法PVC。根據國家標準GBT5761-93懸浮法通用型聚氯乙烯樹脂檢驗標準規定，懸浮法PVC分為PVC-SGl到PVC-SG8Jk種樹脂，其中數字越小，聚合度越大，分子量也越大，強度越高，但熔融流動越困難，加工也越困難。具體選擇時，做軟制品時，一般使用PVC-SGl、PVC-SG2、PVC-SG3型，需要加人大量增塑劑。例如聚氯乙烯膜使用SG-2樹脂，加入5080份的增塑劑。而加工硬制品時

3、，一般不加或很少量加入增塑劑，所以用PVC-SG4、VC-SG5、PVC-SG6、PVC-SG7、PVC-SG8型。如PVC硬管材使用SG-4樹脂、塑料門窗型材使用SG-5樹脂，硬質透明片使用SG-6樹脂、硬質發泡型材使用SG-7、SG-8樹脂。而乳液法PVC糊主要用于人造革、壁紙及地板革和蘸塑制品等。一些PVC樹脂廠家出廠的PVC樹脂按聚合度(聚合度是單元鏈節的個數，聚合度乘以鏈節分子量等于聚合物分子量)分類，如山東齊魯石化總廠生產的PVC樹脂，出廠的產品為SK-700；SK-800；SK1000；SK1100；SK-1200等。其SG-5樹脂對應的聚合度為10001100。PVC樹脂的物化

4、性能見第四篇。PVC粉末為一種白色粉末，密度在135145gcm3之間，表觀密度在04-05gcm3。視增塑劑含量大小可為軟、硬制品，一般增塑劑含量0-5份為硬制品，5-25份為半硬制品，大于25份為軟制品。PVC是一種非結晶、極性的高分子聚合物，軟化溫度和熔融溫度較高，純PVC一般須在160210C時才可塑化加工，由于大分子之間的極性鍵使PVC顯示出硬而脆的性能。而且，PVC分子內含有氯的基團，當溫度達到120C時，純PVC即開始出現脫HCl反應，會導致PVC熱降解。因此，在加工時須加入各種助劑對PVC進行加工改性和沖擊改性，使之可以加工成為有用的產品。PVC樹脂主要用于生產各類薄膜(如日用

5、印花膜、工業包裝膜、農用大棚膜及熱收縮膜等)、各類板、片材(其片材可用于吸塑制品)，各類管材(如無毒上水管、建筑穿線管、透明軟管等)、各類異型材(如門、窗、裝飾板)，中空吹瓶(用于化妝品及飲料)，電纜、各類注塑制品及人造革、地板革、搪塑玩具等。穩定劑純的PVC樹脂對熱極為敏感，當加熱溫度達到90Y：以上時，就會發生輕微的熱分解反應，當溫度升到120C后分解反應加劇，在150C，10分鐘，PVC樹脂就由原來的白色逐步變為黃色紅色棕色黑色。PVC樹脂分解過程是由于脫HCL反應引起的一系列連鎖反應，最后導致大分子鏈斷裂。防止PVC熱分解的熱穩定機理是通過如下幾方面來實現的。通過捕捉PVC熱分解產生的

6、HCl，防止HCl的催化降解作用。鉛鹽類主要按此機理作用 ，此外還有金屬皂類、有機錫類、亞磷酸脂類及環氧類等。·置換活潑的烯丙基氯原子。金屬皂類、亞磷酸脂類和有機錫類可按此機理作用。·與自由基反應，終止自由基的反應。有機錫類和亞磷酸脂按此機理作用。·與共扼雙鍵加成作用，抑制共扼鏈的增長。有機錫類與環氧類按此機理作用。·分解過氧化物，減少自由基的數目。有機錫和亞磷酸脂按此機理作用。·鈍化有催化脫HCl作用的金屬離子。同一種穩定劑可按幾種不同的機理實現熱穩定目的。常用穩定劑品種：1、鉛鹽類鉛鹽類是PVC最常用的熱穩定劑，也是十分有效的熱穩定劑，其用

7、量可占PVC熱穩定劑的70以上。鉛鹽類穩定劑的優點：熱穩定性優良，具有長期熱穩定性，電氣絕緣性能優良，耐候性好，價格低。鉛鹽類穩定劑的缺點：分散性差、毒性大、有初期著色性，難以得到透明制品，也難以得到鮮明色彩的制品，缺乏潤滑性，易產生硫污染。常用的鉛鹽類穩定劑有：(1)三鹽基硫酸鉛分子式為3PbOPbSOH20，代號為TLS，簡稱三鹽，白色粉末，密度64gcm。三鹽基硫酸鉛是最常用的穩定劑品種，一般與二鹽亞磷酸鉛一起并用，因無潤滑性而需配人潤滑劑。主要用于PVC硬質不透明制品中，用量一般27份。(2)二鹽基亞磷酸鉛分子式為2PbOPbHPO3.H2O，代號為DL，簡稱二鹽，白色粉末，密度為61

8、gcm3。二鹽基亞磷酸鉛的熱穩定性稍低于三鹽基硫酸鉛，但耐候性能好于三鹽基硫酸鉛。二鹽基亞磷酸鉛常與三鹽基硫酸鉛并用，用量一般為三鹽基硫酸鉛的12。(3)二鹽基硬脂酸鉛代號為DLS，不如三鹽基硫酸鉛、二鹽基亞磷酸鉛常用，具有潤滑性。常與三鹽基硫酸鉛、二鹽基亞磷酸鉛并用，用量為0515份。2、金屬皂類為用量僅次于鉛鹽的第二大類主穩定劑，其熱穩定性雖不如鉛鹽類，但兼具潤滑性。金屬皂類可以是脂肪酸(月桂酸、硬脂酸、環烷酸等)的金屬(鉛、鋇、鎘、鋅、鈣等)鹽，其中以硬脂酸鹽最為常用，其活潑性大小順序為：Zn鹽?Cd鹽?Pb鹽?Ca鹽7Ba鹽。金屬皂類一般不單獨使用，常常為金屬皂類之間或與鉛鹽及有機錫等

9、并用。除Gd、Pb外都無毒，除Pb、Ca外都透明，無硫化污染，因而廣泛用于軟質PVC中，如無毒類、透明類制品等。常用的金屬鹽類穩定劑有：(1)硬脂酸鋅(ZnSt)，無毒且透明，用量大后，易引起“鋅燒”制品變黑，常與Ba、Ca皂并用。(2)硬脂酸鎘(CdSt)，為一重要的透明穩定劑品種，毒性較大，不耐硫化污染，抑制初期變色能力大，常與Ba皂并用。(3)硬脂酸鉛(PbSt)，熱穩定性好，可兼做潤滑劑。缺點為易析出，透明差，有毒且硫化污染嚴重，常與Ba、Cd皂并用。(4)硬脂酸鈣(CaSt)，加工性能好、熱穩定能力較低，無硫化污染，無毒，常與Zn皂并用。(5)硬脂酸鋇(BaSt)，無毒，長期熱穩定性

10、好，抗硫化污染，透明，常與Pb、Ca皂并用。復合品種常用的有：CaZn(無毒、透明)、BaZn(無毒、透明)、BaCd(有毒、透明)及BaCdZn。3、有機錫類有機錫類為熱穩定劑中最有效的，在透明和無毒制品中應用最廣泛的一類，其突出優點為：熱穩定性好，透明性好，大多數無毒。缺點為價格高，無潤滑性。有機錫類大部分為液體，只有少數為固體。可以單獨使用，也常與金屬皂類并用。有機錫類熱穩定劑主要包括含硫有機錫和有機錫羧酸鹽兩類。(1)含硫有機錫類：主要為硫醇有機錫和有機錫硫化物類穩定劑，與Pb、Cd皂并用會產生硫污。含硫有機錫類透明性好。主要品種有：a、二巰基乙酸異辛酯二正辛基錫(DOTTG)，外觀為

11、淡黃色液體，熱穩定性及透明性極好，無毒，加入量低于2份。b、二甲基二巰基乙酸異辛酯錫(DMTFG)，外觀為淡黃澄清液體，為無毒、高效、透明穩定劑，常用于扭結膜及透明膜中。(2)有機錫羧酸鹽：穩定性不如含硫有機錫，但無硫污染，主要包括脂肪酸錫鹽和馬來酸錫鹽。主要品種有：a、二月桂酸二正丁基錫(DBTL)淡黃色液體或半固體，潤滑性優良，透明性好，但有毒，常與Cd皂并用，用量1-2份；與馬來酸錫及硫醇錫并用，用量0。51份。b、二月桂酸二正辛基錫(DOTL)，有毒且價高，潤滑性優良，常用于硬PVC中，用量小于15份。c、馬來酸二正丁基錫(DBTM)，白色粉末，有毒，無潤滑性，常與月桂酸錫并用，不可與

12、金屬皂類并用于透明制品中。4、有機銻類具有優秀的初期色相和色相保持性，尤其是在低用量時，熱穩定性優于有機錫類，特別適于用雙螺桿擠出機的PVC配方使用。有機銻類主要包括硫醇銻鹽類、巰基乙酸酯硫醇銻類、巰基羧酸酯銻類及羧酸酯銻類等。國內的銻穩定劑主要以三巰基乙酸異辛酯銻(ST)和以ST為主要成分的復合穩定劑STHI和STH-兩種為主。五硫醇銻為透明液體，可用作透明片、薄膜、透明粒料的熱穩定劑。STH-I可以代替京錫C-102，可抑制PVC的初期著色，熱穩定性好，制品透明，顏色鮮艷，STH無毒，主要用于PVC水管等。5、稀土穩定劑選材多為稀土氧化物和稀土氯化物為主，其氧化物和氯化物多為鑭、鈰、鐠、釹

13、等輕稀土元素的單一體或混合體。稀土元素有著相似且異常活潑的化學性質，有著眾多的軌道可作為中心離子接受配位體的孤對電子，同時稀土金屬離子有較大的離子半徑，與無機或有機配位體主要通過靜電引力形成離子配鍵，作為絡合物的中心原子，常以d2SP3、d4dP3、f3d5Ssp3等多種雜化形式形成配位數為612的絡合物。稀土元素優良的力學性能及其分組原理都與稀土元素的幾何性質有關。因為原子和離子的半徑是決定晶體的構型、硬度、密度和熔點等物理性質的重要因素，在常溫、常壓條件下，稀土金屬鑭、鐠、釹呈雙六方晶體結構，而鈰呈立方晶體密集(面心)結構，當溫度、壓力變化時，多數稀土金屬發生晶型轉變。由于鑭系收縮，鑭系元

14、素的原子半徑、原子體積隨原子序數增加而減小，密度隨原子序數增加而增加，但鈰與鑭、鐠、釹相比，有異常現象。在鑭、鈰、鐠、釹中，鑭的化學性質是最活潑，但三價鑭與C1只能生成RECl正絡合物，而且此絡合物不穩定，而鈰、鐠這些高價的稀土離子與Cl生成絡合物的能力比三價的鑭要強，它們與Cl配體能生成穩定的負絡離子，因此，在稀土熱穩定劑的選材上要綜合鑭、鈰、鐠、釹的各自優點，在不同的應用范圍，用其高純單一體、混合體或合理搭配。稀土離子為典型的硬陽離子，即不易極化變形的離子，它們與金屬硬堿的配位原子，如氧的絡合能力很強。稀土化合物對CaC03的偶聯作用，由于稀土離子和PVC鏈的氯離子之間存在強配位相互作用，

15、有利于剪切力的傳遞從而使稀土化合物能有效地加速PVC的凝膠化，即可促進PVC塑化，又可起到加工助劑ACR的作用。同時，稀土金屬離子與CPE中的C1配位，可使CPE更加發揮其增韌改性的作用。這些效能發揮的充分與否、平衡與否，與稀土復合物中的復配助劑有著相當大的關系，復合物中的潤滑體系、加工改性體系都至關重要，因此復配工藝的好壞直接影響著稀土多功能復合穩定劑的效能。性能優良的稀土穩定劑應具有以下功能：(1)優異的熱穩定性能靜態動態熱穩定性，均與京錫8831相當，好于鉛鹽及金屬皂類，是鉛鹽的三倍及BaZn復合穩定劑的4倍。可復配成為無毒、透明的，還可部分代替有機錫類穩定劑而廣泛應用。稀土穩定劑的作用

16、機理為捕捉HCl和置換烯丙基氯原子，與環氧類的輔助穩定劑具有較好的協同作用。(2)偶聯作用具有優良的偶聯作用，與鉛鹽相比，與PVC有很好的相容作用，對于PVC-CaCO，體系偶聯作用較好，有利于PVC塑料門窗異型材強度的提高。用稀土穩定劑加工的PVC型材的焊角強度比鉛鹽穩定劑的PVC型材焊角強度要高，原料價格也高一些。(3)增韌作用與PVC樹脂和增韌劑CPE的良好的相容性以及與CaCO3，的偶聯作用，使PVC樹脂在加工中塑化均勻，塑化溫度低，型材的耐沖擊性能較好。稀土穩定劑無潤滑作用，應與潤滑劑一起加入， 目前我國生產的稀土復合穩定劑是將稀土、熱穩定劑和潤滑劑復配而成的，加入量一般為4-6份。

17、6、復合鉛鹽穩定劑鉛鹽穩定劑價格低廉，熱穩定性好，一直被廣泛使用，但鉛鹽的粉末細小，配料和混合中，其粉塵被人吸入會造成鉛中毒，為此，科技人員又研究出一種新型的復合鉛鹽熱穩定劑。這種復合助劑采用了共生反應技術將三鹽、二鹽和金屬皂在反應體系內以初生態的晶粒尺寸和各種潤滑劑進行混合，以保證熱穩定劑在PVC體系中的充分分散，同時由于與潤滑劑共熔融形成顆粒狀，也避免了因鉛粉塵造成的中毒。復合鉛鹽穩定劑包容了加工所需要的熱穩定劑組份和潤滑劑組份，被稱作為全包裝熱穩定劑。它具有以下的優點：(1)復合熱穩定劑的各種組份在其生產過程中可得到充分混合，大幅度改善了與樹脂混合分散的均勻性。(2)配方混合時，簡化了計

18、量次數，減少了計量差錯的概率及由此所帶來的損失。(3)簡便了輔料的供應和貯備，有利于生產、質量管理。(4)提供了無塵生產產品的可能性，改善了生產條件。總之，復合熱穩定劑有利于規模生產，為鉛鹽熱穩定劑的發展提供了新的方向。復合鉛鹽穩定劑一個重要指標是鉛的含量，目前所生產的復合鉛鹽穩定劑含鉛量一般為20-60；在PVC塑料門窗型材生產上的用量為356份。表2是一些PVC型材生產用的復合鉛鹽穩定劑的牌號和用量。7、主要的輔助熱穩定劑品種輔助墊穩定劑本身不具有熱穩定作用，只有與主穩定劑一起并用，才會產生熱穩定效果，并促進主穩定劑的穩定效果。輔助熱穩定劑一般不含金屬，因此也稱為非金屬熱穩定劑。輔助熱穩定

19、劑的主要品種有：(1)亞磷酸酯類。是一重要的輔助熱穩定劑，與BaCd、BaZn復合穩定劑及CaZn復合穩定劑等有協同作用，主要用于軟質PVC透明配方中，用量為011份。(2)環氧化合物類，與金屬皂類有協同作用，與有機錫類稀土穩定劑并用效果好，用量為2-5份，常用的品種為環氧大豆油、環氧脂。(3)多元醇類，主要有季戊四醇、木糖醇、甘露醇等，可與CaZn復合穩定劑并用。潤滑劑 潤滑劑的作用是降低物料之間及物料和加工設備表面的摩擦力，從而降低熔體的流動阻力，降低熔體粘度，提高熔體的流動性，避免熔體與設備的粘附，提高制品表面的光潔度等。根據不同成型方法，其潤滑作用側重不同：壓延成型，防止熔料粘輥；注射

20、成型，提高流動，提高脫模性；擠出成型，提高流動，提高口模分離性；壓制及層壓成型， 利于壓板與制品分離。潤滑劑的分類：·按潤滑劑成份分類，主要有飽和烴和鹵代烴類、脂肪酸類、脂肪酸酯類、脂肪族酯胺類、金屬皂類、脂肪醇和多元醇類等。·按潤滑劑的作用分類，分為內，外潤滑劑。其主要區分是依其與樹脂的相容性大小。 內潤滑劑與樹脂親和力大，其作用是降低分子間的作用力；外潤滑劑與樹脂的親和力小，其作用是降低樹脂與金屬表面之間的摩擦。內外潤滑劑之分只是相對而言，并無嚴格劃分標準。在極性不同的樹脂中，內、外潤滑劑的作用有可能發生變化。例如硬脂酸醇、硬脂酸酰胺、硬脂酸丁酯及硬脂酸單甘油酯對極性樹

21、脂(如PVC及PA)而言，起內潤滑作用；但對于非極性樹脂(如PE、PP)，則顯示外潤滑作用。相反，高分子石蠟等與極性樹脂相容性差，如在極性PVC中用做外潤滑劑，而在PE、PP等非極性樹脂中則為內潤滑劑。在不同加工溫度下，內、外潤滑劑的作用也會發生變化，如硬脂酸和硬脂醇用于PVC壓延成型初期，由于加工溫度低，與PVC相容性差，主要起外潤滑作用；當溫度升高后，與PVC相容性增大，則轉起內潤滑劑作用。按潤滑劑的組成可分為：飽和烴類、金屬皂類、脂肪族酰胺、脂肪酸類、脂肪酸酯類及脂肪醇類。 1、飽和烴類飽和烴類按極性可分為非極性烴(如聚乙烯蠟和聚丙烯蠟)、極性烴(如氯化石蠟、氧化聚乙烯等)。飽和烴類按分

22、子量大小可分為；液體石蠟(C16-C21)、固體石蠟(C26-C32)微晶石蠟(C32-C70)及低分子量聚乙烯(分子量100010000)等，主要用于PVC無毒外潤滑劑。(1)液體石蠟：俗稱白油，為無色透明液體，可用作PVC的透明性外潤滑劑，用量為05份左右，用量大會嚴重影響焊角強度。(2)固體石蠟，又稱為天然石蠟，白色固體，可用作pvc的外潤滑劑，用量為0110份，用量太大會影響透明度。(3)微晶石蠟，又稱為高熔點石蠟，外觀為白色或淡黃色固體，因結晶微細而稱為微晶石蠟。潤滑效果和熱穩定性好于其他石蠟。在PVC中用量較小，一般為01-03份。(4)低分子量聚乙烯，又稱聚乙烯蠟，外觀為白色或淡

23、黃色固體粉末，透明性差，可用于PVC擠出和壓延加工外潤滑劑，用量一般為05份以下。(5)氧化聚乙烯蠟，為聚乙烯蠟部分氧化產物，外觀為白色粉末。有優良的內、外潤滑作用，透明性好，價格低，用量在02-10份。(6)氯化石蠟，與PVC相容性好，透明性差，與其他潤滑劑并用效果好，用量05份以下為宜。2、金屬皂類既是優良的熱穩定劑，又是一種潤滑劑，其內、外潤滑作用兼有，不同品種側重稍有不同，潤滑性以硬脂酸鈣、硬脂酸鉛為最好。3、脂肪族酸胺包括單脂肪酸酰胺和雙脂肪酰胺兩大類，單脂肪酸胺主要呈內潤滑作用，主要品種包括X雙硬脂酰胺、N，N·亞X雙蓖麻醇酸酰胺等。4、脂肪酸類如硬脂酸，是僅次于金屬皂類

24、而廣泛應用的潤滑劑，可用于PVC，用量少時，起內潤滑作用；用量大時，起外潤滑作用。硬脂酸的加入量低于05份。5、脂肪酸酯類(1)硬脂酸丁酯，外觀為無色或淡黃色油狀液體，在PVC中以內潤滑為主兼具外潤滑作用，用量0515份。(2)單硬脂酸甘油酯，代號GMS，外觀為白色蠟狀固體，為PVC優良內潤滑劑，對透明性影響小，加入量低于15份，可與硬脂酸并用。(3)酯蠟和皂化蠟，主要指以褐煤蠟為主要原料、經漂白等工序制成的后序產品。漂白蠟有S蠟和L蠟，皂化蠟有0蠟和OP蠟。主要用于HPVC，用量01-03份。6、脂肪醇類硬脂醇，外觀為白色細珠狀物，起內潤滑作用，透明好，在PVC中用量02-05份。還可用于P

25、S中。如季戊四醇，作為PVC高溫潤滑劑，用量02-05份。加工改性助劑1、加工助劑的作用原理由于PVC熔體延展性差，易導致熔體破碎；PVC熔體松弛慢，易導致制品表面粗糙、無光澤及鯊魚皮等。因此，PVC加工時往往需要加人加工助劑，以改善其熔體上述缺陷。加工助劑為可以改善樹脂加工性能的助劑，其主要作用方式有三種：促進樹脂熔融、改善熔體流變性能及賦予潤滑功能。·促進樹脂熔融：PVC樹脂在加熱的狀態下，在一定的剪切力作用下熔化時，加工改性劑首先熔融并粘附在PVC樹脂微粒表面，它與樹脂的相容性和它的高分子量，使PVC粘度及摩擦增加，從而有效地將剪切應力和熱傳遞給整個PVC樹脂，加速PVC熔融。

26、·改善熔體流變性能：PVC熔體具有強度差、延展性差及熔體破裂等缺點，而加工改性劑可改善熔體上述流變性。其作用機理為：增加PVC熔體的粘彈性，從而改善離模膨脹和提高熔體強度等。·賦予潤滑性：加工改性劑與PVC相容部分首先熔融，起到促進熔融作用；而與PVC不相容部分則向熔融樹脂體系外遷移，從而改善脫模性。2、常用加工改性劑一ACRACR為甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸酯、苯乙烯等單體的共聚物。除可用做加工助劑外，還可用做沖擊改性劑。我國的ACR可分為ACR201、ACR301和ACR401、ACR402幾種，國外的牌號有：K120N、K125、K175、P530、P501、P551、P

27、700、PAl00等。表21-3是國內外ACR加工助劑牌號對照。表3國內外ACR加工助劑牌號對照。ACR加工改性劑的重要作用是促進PVC的塑化，縮短塑化時間，提高熔體塑化的均勻性，降低塑花溫度。表4是用BLANBENDE塑度儀測得的ACR對塑化時間、溫度等的影響情況。在PVC塑料門窗型材中一般使用ACR201或ACR401，用量為15-3份。沖擊改性劑高分子材料改性的一個重要內容是改善其耐沖擊性能，PVC樹脂是一個極性非結晶性高聚物，分子之間有較強的作用力，是一個堅硬而脆的材料；抗沖擊強度較低。加人沖擊改性劑后，沖擊改性劑的彈性體粒子可以降低總的銀紋引發應力，并利用粒子自身的變形和剪切帶，阻止

28、銀紋擴大和增長，吸收掉傳人材料體內的沖擊能，從而達到抗沖擊的目的。改性劑的顆粒很小，以利于增加單位重量或單位體積中改性劑的數量，使其有效體積份數提高，從而增強了分散應力的能力。目前應用比較廣泛的為有機抗沖擊改性劑。按有機抗沖擊改性劑的分子內部結構，可將其分為如下幾類。1、預定彈性體(PDE)型沖擊改性劑，它屬于核一殼結構的聚合物，其核為軟狀彈性體，賦予制品較高的抗沖擊性能，殼為具有高玻璃化溫度的聚合物，主要功能是使改性劑微粒子之間相互隔離，形成可以自由流動的組分顆粒，促進其在聚合物中均勻分散，增強改性劑與聚合物之間相互作用和相容性。此類結構的改性劑有：MBS、ACR、MABS和MACR等，這些

29、都是優良的沖擊改性劑。2、非預定彈性體型(NPDE)沖擊改性劑，它屬于網狀聚合物，其改性機理是以溶劑化作用(增塑作用)機理對塑料進行改性。因此，NPDE必須形成一個包覆樹脂的網狀結構，它與樹脂不是十分好的相容體。此類結構的改性劑有：CPE、EVA。3、過度型沖擊改性劑，其結構介于兩種結構之間，如ABS。用于PVC樹脂的具體品種有：(1)氯化聚乙烯(CPE)是利用HDPE在水相中進行懸浮氯化的粉狀產物，隨著氯化程度的增加使原來結晶的HDPE逐漸成為非結晶的彈性體。作為增韌劑使用的C?E，含C1量一般為25-45。CPE來源廣，價格低，除具有增韌作用外，還具有耐寒性、耐候性、耐燃性及耐化學藥品性。

30、目前在我國CPE是占主導地位的沖擊改性劑，尤其在PVC管材和型材生產中，大多數工廠使用CPE。加入量一般為515份。CPE可以同其它增韌劑協同使用，如橡膠類、EVA等，效果更好，但橡膠類的助劑不耐老化。(2)ACR為甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸酯等單體的共聚物，ACR為近年來開發的最好的沖擊改性劑，它可使材料的抗沖擊強度增大幾十倍。ACR屬于核殼結構的沖擊改性劑，甲基丙烯酸甲酯丙烯酸乙酯高聚物組成的外殼，以丙烯酸丁酯類交聯形成的橡膠彈性體為核的鏈段分布于顆粒內層。尤其適用于戶外使用的PVC塑料制品的沖擊改性，在PVC塑料門窗型材使用ACR作為沖擊改性劑與其它改性劑相比具有加工性能好，表面光潔，耐老化

31、好，焊角強度高的特點，但價格比CPE，高13左右。國外常用的牌號如K-355，一般用量610份。目前國內生產ACR沖擊改性劑的廠家較少，使用廠家也較少。(3)MBS是甲基丙烯酸甲酯、丁二烯及苯乙烯三種單體的共聚物。MBS的溶度參數為94-95之間，與PVC的溶度參數接近，因此同PVC時相容性較好，它的最大特點是：加入PVC后可以制成透明的產品。一般在PVC中加人10-17份，可將PVC的沖擊強度提高615倍，但MBS的加入量大于30份時，PVC沖擊強度反而下降。MBS本身具有良好的沖擊性能，透明性好，透光率可達90以上，且在改善沖擊性同時，對樹脂的其他性能，如拉伸強度、斷裂伸長率等影響很小。M

32、BS價格較高，常同其他沖擊改性劑，如EAV、CPE、SBS等并用。MBS耐熱性不好，耐候性差，不適于做戶外長期使用制品，一般不用做塑料門窗型材生產的沖擊改性劑使用。(4)SBS為苯乙烯、丁二烯、苯乙烯三元嵌段共聚物，也稱為熱塑性丁苯橡膠，屬于熱塑性彈性體，其結構可分為星型和線型兩種。SBS中苯乙烯與丁二烯的比例主要為3070、4060、2872、4852幾種。主要用做HDPE、PP、PS的沖擊改性劑，其加入量515份。SBS主要作用是改善其低溫耐沖擊性。SBS耐候性差，不適于做戶外長期使用制品。(5)ABS為苯乙烯(40-50)、丁二烯(2530)、丙烯腈(25-30)三元共聚物，主要用做工程

33、塑料，也用做PVC沖擊改性，對低溫沖擊改性效果也很好。ABS加入量達到50份時，PVC的沖擊強度可與純ABS相當。ABS的加入量一般為520份，ABS的耐候性差，不適于長期戶外使用制品，一般不用做塑料門窗型材生產的沖擊改性劑使用。（6）EVA是乙烯和醋酸乙烯酸的共聚物，醋酸乙烯酯的引入改變了聚乙烯的結晶性，醋酸乙烯酯含量大量差，而且EVA與PVC折光率不同，難以得到透明制品，因此，常將EVA與其它抗沖擊樹脂并用。EVA添加量為10份以下。4、橡膠類抗沖擊改性劑是性能優良的增韌劑，主要品種有：乙丙橡膠(EPR)、三元乙丙橡膠(EPDM)、丁腈橡膠(NBR)及丁苯橡膠、天然橡膠、順丁橡膠、氯丁橡膠

34、、聚異丁烯、丁二烯橡膠等，其中EPR、EPDM、NBR三種最常用，其是改善低溫耐沖擊性優越，但都不耐老化，塑料門窗型材一般不使用這類沖擊改性劑。常用的其它助劑1、光穩定劑PVC制品多數暴露在陽光和其它各種光線下，根據制品應用環境添加一定量的光穩定劑可防止和延緩其分解和老化，延制品使用壽命。光穩定劑大體可以分為四類：(1)光屏蔽劑。如鈦白和碳黑，可以阻擋紫外線進入型材的內部，以阻止聚合物的光降解進行。如加入2的碳黑的LDPE片材其耐老化程度比不加碳黑的LDPE片材提高20倍。鈦白對型材的耐老化程度有較大的提高，鈦白應使用金紅石型的，在PVC塑料門窗型材中的使用量在3-6份。(2)紫外線吸收劑。可

35、以強烈吸收280-400nm的紫外線，轉換成可見光或熱量。常用的有UV531、UV-327、UV-326、UV-p等產品，用量一般為01-05。但價格較高。(3)淬滅劑。主要是消滅受激發的聚合物分子的能量，使之回到基態。具體品種為鎳、鈷絡合物，品種有光穩定劑2002、光穩定劑1084等。一般與其它光穩定劑配合使用，用量01-05。(4)自由基捕捉劑。是一種高效的光穩定劑，它捕捉光降解分解出的自由基，終止降解反應的進行。一般使用在LDPE農膜中。品種主要有：光穩定劑GW-540、GW544、CW-310、BW10LD、光穩定劑744、光穩定劑622、光穩定劑944等，用量002-05。2、填料使

36、用填料的主要目的是占據空間以降低成本，當然，一些填料也賦予材料一些特殊的性能，如阻燃、導電、導熱、剛性等。填料的主要指標為：白度、粒徑、顆粒形狀和顆粒表面活性。其主要品種有：(1)碳酸鹽類 主要為重質碳酸鈣、輕質碳酸鈣和活性碳酸鈣。一般在PVC塑料型材使用的是活性輕質碳酸鈣，粒徑為300目700目。(2)炭黑 如天然氣槽黑、混氣槽黑、高耐磨爐黑、熱裂法炭黑、乙炔炭黑等。主要作用橡膠的補強，有些品種亦作填充劑，如用于導電和防靜電高分子材料制品中。(3)硫酸鹽類 有硫酸鋇、硫酸鈣、鋅鋇白(立德粉)等，主要作填充劑，也有著色作用，硫酸鋇可減少X光透過度。(4)金屬氧化物 如氧化鋁、氧化鐵、氧化錳、氧

37、化鋅、氧化銻、氧化鎂、氧化鐵、磁粉等，作填充劑和著色劑。(5)金屬粉 如鋁、青銅、鋅、銅、鉛等粉末，作裝飾用和改善導熱性。在塑料型材生產中有時用銅粉、鋁粉生產仿鋁窗的型材。(6)含硅化合物 陶土中最常使用的為高嶺土，作填充劑。硬質陶土有補強作用。滑石粉作填充劑。 (7)纖維類 如玻璃纖維、硼纖維、碳纖維等，作增強劑。型材的配方設計PVC塑料型材配方設計原則1、樹脂應選擇PVC-SC5樹脂或PVC-SG4樹脂，也就是聚合度在1200-1000的聚氯乙烯樹脂。2、須加入熱穩定體系。根據生產實際要求選擇，注意熱穩定劑之間的協同效應和對抗效應。不同熱穩定體系的特點如上表所述：3、須加入沖擊改性劑。可以

38、選擇CPE和ACR沖擊改性劑。根據配方中其它組成以及擠出機塑化能力，加入量在812份。CPE價格較低，來源廣泛；ACR耐老化能力、焊角強度高。4、適量加入潤滑系統。潤滑系統可以降低加工機械負荷，使產品光滑，但過量會造成焊角強度下降。5、加入加工改性劑可以提高塑化質量，改善 制品外觀。一般加入ACR加工改性劑，加 入量1-2份。6、加入填料可以降低成本，增加型材的剛性但對低溫沖擊強度影響較大，應選擇細度較高的活性輕質碳酸鈣加人，加入量在5-15份。7、必須加入一定量的鈦白以起到屏蔽紫外線的作用。鈦白應選擇金紅石型，加入量在4-6份。必要時可以加入紫外線吸收劑UV-531、UV327等以增加型材的

39、耐老化能力。 8、適量加入蘭色和熒光增白劑，可以明顯改善型材的色澤。9、在設計配方中應盡量簡化，盡量不加入液體助劑，并且根據混合工序要求(見混合問題)分批按加料順序把配方分為I號料、號料、號料分別包裝。各類配方實例及特點從使用的熱穩定劑分類：1、有機錫穩定劑配方PVCSG-5 100份硫醇錫(京錫8113) 2-3份硬脂酸鈣 1-2份ACR401 1-2份CPE(35) 8-10份活性輕鈣 6-8份鈦白(金紅石型) 4-6份PE蠟 05-1份該配方特點：無毒，粉塵污染小，型材焊接強度高。缺點：價格高，生產時有味，不能與使用鉛鹽穩定劑的PVC物料混合使用。2、稀土穩定劑配方PVC-SG5 100

40、份稀土復合穩定劑 4-6份ACR401 1-2份CPE(35) 8-10份活性輕鈣 6-8份鈦白(金紅石型) 4-6份PE蠟 02-05份該配方特點：無毒，型材焊接強度較高。缺點：價格較高。3、復合鉛鹽穩定劑配方1PVC(K66-68) 100份復合鉛SMS50011FP 5份Baerorapid 10F 1份Baerodur EST-3 8份活性輕鈣 5份鈦白(金紅石型) 5份4、復合鉛鹽穩定劑配方2PVC-SG5 100份復合鉛(HJ-301) 5份硬脂酸 03份ACR401 2份CPE(35) 10份活性輕鈣 6份鈦白(金紅石型) 4份該配方特點：生產中鉛污染小，加工流動性好，操作簡便，

41、價格適中。5、鉛鹽穩定劑配方PVC-SG5 100份三鹽 3份二鹽 15份硬脂酸鈣 05份硬脂酸鋇 05份硬脂酸鉛 05份硬脂酸 05份ACR401 2份CPE(35) 10份活性輕鈣 8份鈦白(金紅石型) 4份氧化PE蠟 03份石蠟 03份該配方特點：成本低，穩定性好。缺點：生產中易發生鉛污染，配料操作麻煩。使用的沖擊改性劑有CPE和ACR兩種，以上列舉的均為CPE的配方，我國有許多工廠生產CPE，價格較低。而ACR沖擊改性劑在國外使用較多，特點是加工性能好，型材焊接性能好，耐老化好，價格比CPE稍高一些。下面一例為使用ACR沖擊改性劑的配方： 6、ACR沖擊改性劑配方PVC(K65) 10

42、0份二鹽 3份硬脂酸鈣 05份硬脂酸鋇 05份硬脂酸鉛 05份硬脂酸 05份ACR K125P 08份ACR K175 05份ACRKM355P 6份活性輕鈣 6份鈦白(金紅石型) 4份PE蠟 02份上列配方僅供參考，企業在確定自己生產配方時還要根據企業的設備能力，各種助劑的來源以及質量穩定情況和價格成本來確定。一旦配方確定后，不要經常改變配方，以穩定生產。配方的改變往往造成物料流動性能的變化，影響模具和擠出工藝控制。10:38 | 固定鏈接 | 評論 (1) | 引用通告 (0) | 記錄它 固定鏈接 關閉 塑料的基本性能 塑料的基本性能 塑料的基本性能1質輕、比強度高。塑料質輕，一般塑料的

43、密度都在0.9 2.3克厘米3之間，只有鋼鐵的18 14、鋁的12左右，而各種泡沫塑料的密度更低，約在0.01 O.5克厘米3之間。按單位質量計算的強度稱為比強度，有些增強塑料的比強度接近甚至超過鋼材。例如合金鋼材，其單位質量的拉伸強度為160兆帕，而用玻璃纖維增強的塑料可達到170 400兆帕。 2優異的電絕緣性能。幾乎所有的塑料都具有優異的電絕緣性能，如極小的介電損耗和優良的耐電弧特性，這些性能可與陶瓷媲美。 3優良的化學穩定性能。一般塑料對酸堿等化學藥品均有良好的耐腐蝕能力，特別是聚四氟乙烯的耐化學腐蝕性能比黃金還要好，甚至能耐"王水"等強腐蝕性電解質的腐蝕，被稱為&

44、quot;塑料王"。 4減摩、耐磨性能好。大多數塑料具有優良的減摩、耐磨和自潤滑特性。許多工程塑料制造的耐摩擦零件就是利用塑料的這些特性，在耐磨塑料中加入某些固體潤滑劑和填料時，可降低其摩擦系數或進一步提高其耐磨性能。 5透光及防護性能。多數塑料都可以作為透明或半透明制品，其中聚苯乙烯和丙烯酸酯類塑料象玻璃一樣透明。有機玻璃化學名稱為聚甲基丙烯酸甲酯，可用作航空玻璃材料。聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯等塑料薄膜具有良好的透光和保暖性能，大量用作農用薄膜。塑料具有多種防護性能，因此常用作防護保裝用品，如塑料薄膜、箱、桶、瓶等。 6減震、消音性能優良。某些塑料柔韌而富于彈性，當它受到外界頻繁的

45、機械沖擊和振動時，內部產生粘性內耗，將機械能轉變成熱能，因此，工程上用作減震消音材料。例如，用工程塑料制作的軸承和齒可減小噪音，各種泡沫塑料更是廣泛使用的優良減震消音材料。 上述塑料的優良性能，使它在工農業生產和人們的日常生活中具有廣泛用途；它已從過去作為金屬、玻璃、陶瓷、木材和纖維等材料的代用品，而一躍成為現代生活和尖端工業不可缺少的材料。 塑料的用途塑料巳被廣泛用于農業、工業、建筑、包裝、國防尖端工業以及人們日常生活等各個領域。 農業方面：大量塑料被用于制造地膜、育秧薄膜、大棚膜和排灌管道、魚網、養殖浮漂等。 工業方面：電氣和電于工業廣泛使用塑料制作絕緣材料和封裝材料；在機械工業中用塑料制

46、成傳動齒輪、軸承、軸瓦及許多零部件代替金屬制品；在化學工業中用塑料作管道、各種容器及其它防腐材料；在建筑工業中作門窗、樓梯扶手、地板磚、天花板、隔熱隔音板、壁紙、落水管件及坑管、裝飾板和衛生潔具等。 在國防工業和尖端技術中，無論是常規武器、飛機、艦艇，還是火箭、導彈、人造衛星、宇宙飛船和原子能工業等，塑料都是不可缺少的材料。 在人們的日常生活中，塑料的應用更廣泛，如市場上銷售的塑料涼鞋、拖鞋、雨衣、手提包、兒童玩具、牙刷、肥皂盒、熱水瓶殼等等。目前在各種家用電器，如電視機、收錄機、電風扇、洗衣機、電冰箱等方面也獲得了廣泛的應用。 塑料作為一種新型包裝材料，在包裝領域中已獲得廣泛應用，例如各種中

47、空容器、注塑容器(周轉箱、集裝箱、桶等)，包裝薄膜，編織袋、瓦楞箱、泡沫塑料、捆扎繩和打包帶等。 塑料的制造和樹脂的合成方法(一) 塑料的制造 塑料的基礎原料，最初是以農副產品為主，從本世紀20年代起轉向以煤和煤焦油產品為主，從50年代起逐漸轉向以石油和天然氣為主。 塑料工業包括三個生產系統：塑料原料(樹脂或半成品及助劑)的生產，塑料制品的生產，塑料成型機械(包括模具)的制造。(二) 樹脂的合成方法 1縮聚反應。單體分子間脫掉水或其它簡單分子鍵合成聚合物的化學反應。可分為均縮聚反應和共縮聚反應。 (1) 均縮聚反應： 帶有兩個官能團的一種單體進行的縮聚反應。 (2) 共縮聚反應： 兩種或兩種以

48、上的雙官能團單體進行的縮聚反應。 2加聚反應。由不飽和或環狀單體分子加成聚合生成聚合物的一種化學反應。反應中沒有水或其它低分子副產物的釋出，而且所生成的聚合物元素成分與原用單體的成分相同。按參加反應的單體種類和聚合物本身的構型，可分為均聚合反應、共聚合反應和定向聚合反應。 (1) 均聚合反應： 一種不飽和或環狀單體分子間進行的聚合反應。如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等。 一、塑料的定義 塑料是指以樹脂（或在加工過程中用單體直接聚合）為主要成分，以增塑劑、填充劑、潤滑劑，著色劑等添加劑為輔助成分，在加工過程中能流動成型的材料。 塑料主要有以下特性：大多數塑料質輕，化學穩定性好，不會銹蝕；耐沖擊性好；

49、具有較好的透明性和耐磨耗性；絕緣性好，導熱性低；一般成型性、著色性好，加工成本低；大部分塑料耐熱性差，熱膨脹率大，易燃燒；尺寸穩定性差，容易變形；多數塑料耐低溫性差，低溫下變脆；容易老化；某些塑料易溶于溶劑。二、塑料的分類 塑料的分類體系比較復雜，各種分類方法也有所交*，按常規分類主要有以下三種：一是按使用特性分類；二是按理化特性分類；三是按加工方法分類。 1、按使用特性分類 根據名種塑料不同的使用特性，通常將塑料分為通用塑料、工程塑料和特種塑料三種類型。 通用塑料 一般是指產量大、用途廣、成型性好、價格便宜的塑料，如聚乙烯、聚丙烯、酚醛等。 工程塑料 一般脂能承受一定外力作用，具有良好的機械

50、性能和耐高、低溫性能，尺寸穩定性較好，可以用作工程結構的塑料，如聚酰胺、聚砜等。 在工程塑料中又將其分為通用工程塑料和特種工程塑料兩大類。 通用工程塑料包括：聚酰胺、聚甲醛、聚碳酸酯、改性聚苯醚、熱塑性聚酯、超高分子量聚乙烯、甲基戊烯聚合物、乙烯醇共聚物等。 特種工程塑料又有交聯型的非交聯型之分。交聯型的有：聚氨基雙馬來酰胺、聚三嗪、交聯聚酰亞胺、耐熱環氧樹指等。非交聯型的有：聚砜、聚醚砜、聚苯硫醚、聚酰亞胺、聚醚醚酮（PEEK）等。 特種塑料 一般是指具有特種功能，可用于航空、航天等特殊應用領域的塑料。如氟塑料和有機硅具有突出的耐高溫、自潤滑等特殊功用，增強塑料和泡沫塑料具有高強度、高緩沖性

51、等特殊性能，這些塑料都屬于特種塑料的范疇。 增強塑料。增強塑料原料在外形上可分為粒狀（如鈣塑增強塑料）、纖維狀（如玻璃纖維或玻璃布增強塑料）、片狀（如云母增強塑料）三種。按材質可分為布基增強塑料（如碎布增強或石棉增強塑料）、無機礦物填充塑料（如石英或云母填充塑料）、纖維增強塑料（如碳纖維增強塑料）三種。 泡沫塑料。泡沫塑料可以分為硬質、半硬質和軟質泡沫塑料三種。硬質泡沫塑料沒有柔韌性，壓縮硬度很大，只有達到一定應力值才產生變形，應力解除后不能恢復原狀；軟質泡沫塑料富有柔韌性，壓縮硬度很小，很容易變形，應力解除后能恢復原狀，殘余變形較小；半硬質泡沫塑料的柔韌性和其他性能介于硬質他軟質泡沫塑料之間

52、。 2、按理化特性分類 根據各種塑料不同的理化特性，可以把塑料分為熱固性塑料和熱塑料性塑料兩種類型。 熱固性塑料 熱固性塑料是指在受熱或其他條件下能固化或具有不溶（熔）特性的塑料，如酚醛塑料、環氧塑料等。熱固性塑料又分甲醛交聯型和其他交聯型兩種類型。 甲醛交聯型塑料包括酚醛塑料、氨基塑料（如脲甲醛三聚氰胺甲醛等）。 其他交聯型塑料包括不飽和聚酯、環氧樹脂、鄰苯二甲二烯丙酯樹脂等。 熱塑料性塑料 熱塑料性塑料是指在特定溫度范圍內能反復加熱軟化和冷卻硬化的塑料，如聚乙烯、聚四氟乙烯等。熱塑料性塑料又分烴類、含極性基因的乙烯基類、工程類、纖維素類等多種類型。 烴類塑料。屬非極性塑料，具有結晶性和非結

53、晶性之分，結晶性烴類塑料包括聚乙烯、聚丙烯等，非結晶性烴類塑料包括聚苯乙等。 含極性基因的乙烯基類塑料。除氟塑料外，大多數是非結晶型的透明體，包括聚氯乙烯、聚四氟乙烯、聚醋酸乙烯酯等。乙烯基類單體大多數可以采用游離基型催化劑進行聚合。 熱塑性工程塑料。主要包括聚甲醛、聚酰胺、聚碳酸酯、ABS、聚苯醚、聚對苯二甲酸乙二酯、聚砜、聚醚砜、聚酰亞胺、聚苯硫醚等。聚四氟乙烯。改性聚丙烯等也包括在這個范圍內。 熱塑性纖維素類塑料。主要包括醋酸纖維素、醋酸丁酸纖維素、塞璐珞、玻璃紙等。 3、按加工方法分類 根據各種塑料不同的成型方法，可以分為膜壓、層壓、注射、擠出、吹塑、澆鑄塑料和反應注射塑料等多種類型。

54、 膜壓塑料多為物性的加工性能與一般固性塑料相類似的塑料；層壓塑料是指浸有樹脂的纖維織物，經疊合、熱壓而結合成為整體的材料；注射、擠出和吹塑多為物性和加工性能與一般熱塑性塑料相類似的塑料；澆鑄塑料是指能在無壓或稍加壓力的情況下，傾注于模具中能硬化成一定形狀制品的液態樹脂混合料，如MC尼龍等；反應注射塑料是用液態原材料，加壓注入膜腔內，使其反應固化成一定形狀制品的塑料，如聚氨酯等。五大通用塑料聚乙烯1.概述 聚乙烯是乙烯最重要的下游產品，聚乙烯(PE)占世界聚烯烴消費量的70%，占總的熱塑性通用塑料消費量的44%，消費了世界乙烯產量的52%。聚乙烯基本分為三大類，即高壓低密度聚乙烯（LDPE）、高密度聚乙烯（HDPE）和線型低密度聚乙烯（LLDPE）。薄膜是其主要加工產品，其次是片材和涂層、瓶、罐、桶等中空容器及其它各種注塑和吹塑制品、管材和電線、電纜的絕緣和護套等。主要用于包裝、農業和交通等部門。與世界其它各國相比，我國用于農膜的LDPE和LLDPE量