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PVC材料的組分及含量分析
  瀏覽次數：7821  發布時間：2015年12月03日 10:02:18
[導讀] 聚氯乙烯樹脂是一種多組分的塑料，根據不同用途可以加入不同的添加劑，因此隨著組成的不同，其製品可呈現不同物理機械性能。



      聚氯乙烯樹脂是一種多組分的塑料，根據不同用途可以加入不同的添加劑，因此隨著組成的不同，其製品可呈現不同物理機械性能，如加入或不加入增塑劑就能使它有軟硬製品之分。總的來說PVC製品有耐化學穩定性、耐磨、消聲消震、強度較高、電絕緣性較好、價廉及材料來源廣、氣密性能好等優點，廣泛應用於航空、農業、工業、汽車、電子、機械、家電、電器、醫療、建築、通訊等領域。
 

PVC主要由主體樹脂、助劑及填料組成。根據不同的需要，常添加不同的助劑，包括穩定劑、增塑劑、阻燃劑、發泡劑、加工改性劑（如ACR等）等。
 

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1.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，產量僅次於PE，居第二位。PVC樹脂由於聚合中的分散劑的不同可分為疏鬆型(XS)和緊密型(Ⅺ)兩種。疏鬆型粒徑為0.1—0.2mm，表麵不規則，多孔，呈棉花球狀，易吸收增塑劑，緊密型粒徑為0.1mm以下，表麵規則，實心，呈乒乓球狀，不易吸收增塑劑，目前使用疏鬆型的較多。
 

2.熱穩定劑

常用的穩定劑按照主要成分分類可分為鹽基類、脂肪酸皂類、有機錫化合物、複合型熱穩定劑及純有機化合物類。
 

1)鹽基類熱穩定劑：鹽基類穩定劑是指結合有“鹽基”的無機和有機酸鉛鹽這類穩定劑存在優良的耐熱性、耐候性和電絕緣性成本低透明性差有一定毒性用量一般在0.5%~5.0%。
 

2)脂肪酸類熱穩定劑：該類熱穩定劑是指由脂肪酸根與金屬離子組成的化合物也稱金屬皂類熱穩定劑其性能與酸根及金屬離子的種類有關一般用量為0.1%~3.0%。
 

3)有機錫類熱穩定劑：該類熱穩定劑可與聚氯乙烯分子中的不穩定氯原子形成配位體而且在配位體中有機錫的羧酸酯基與不穩定的氯原子置換。這類熱穩定劑的特點是穩定性高、透明性好、耐熱性優異不足之處是價格較貴。
 

4)複合型熱穩定劑：該類熱穩定劑是以鹽基類或金屬皂類為基礎的液體或固體複合物以及有機錫為基礎的複合物其中金屬鹽類有鈣—鎂—鋅、鋇—鈣—鋅、鋇—鋅和鋇—鎘等；常用的有機酸如有機脂肪酸、環烷酸、油酸、苯甲酸和水楊酸等。
 

5)有機合物熱穩定劑：該類熱穩定劑除少數可單獨使用的主穩定劑(主要是含氮的有機化合物)外還包含高沸點的多元醇及亞磷酸酯亞磷酸酯常與金屬穩定劑並用能提高複合材料的耐候性、透明性改善製品的表麵色澤。
 

3.增塑劑

增塑劑分為主增塑劑、助增塑劑和共增塑劑。

主增塑劑中最常用的是鄰苯二甲酸酯類。占據市場份額70%左右。以鄰苯二甲酸二（2-乙基己酯）（DOP或DEHP）為首的鄰苯二甲酸酯-苯二甲酸酯是單體增塑劑的最優秀的一類。脂肪族化合物也可用作增塑劑，通常為己二酸係列。高分子型增塑劑是高效專用增塑劑。由於其與單體酯類的化學類似性，它們具有同樣的性能和持久性。
 

助增塑劑是一類可提供柔性但自身並不符合基本增塑劑要求的添加劑。加入石油衍生物可降低成本。這些石油衍生物通常由脂肪烴、芳香烴或氯代烴類組成。
 

含有酯類功能團的配方的其它成分是共增塑劑。主要的例子有環氧化油和酯類，除起補充增塑作用外，還可增加熱穩定性。
 

4. 填料

使用填料的主要目的是占據空間以降低成本，一些填料同時起到阻燃、導電、導熱、增剛的作用。常見的填料主要包括碳酸鈣、炭黑、氧化鎂、高嶺土、玻璃纖維等。
 

5.抗氧劑

用於聚氯乙烯的抗氧劑主要有兩大類：主抗氧劑和亞磷酸酯類輔助抗氧劑。主抗氧劑主要有雙酚A、抗氧劑CA，抗氧劑264，抗氧劑2246 ，抗氧劑1076等。從綜合性能、來源及成本來考慮，聚氯乙烯中應用最多的是雙酚A。配方中用量一般為0.3%-0.5%。常用品種有亞磷酸三苯酯（TPP）、二苯基—異辛基亞磷酸酯（ODPP）、亞磷酸苯二異辛酯，配方中用量一般為0.3%-1.0%
 

6.光穩定劑

聚氯乙烯所用的光穩定劑，使用最普遍的是紫外線吸收劑。用於聚氯乙烯中的主要有二苯甲酮類、苯並三唑類、三嗪類和炭黑。常用品種是：UV-9（2-羥基-4-甲氧基二苯甲酮）、UV-531（2-羥基-4-正辛氧基-二苯甲酮）、UV-326[（2’-羥基-3’-叔丁基-5’-甲基苯基）-5-氯代苯並三唑]、UV-P[2-（2’-羥基-5’-甲基苯基）苯並三唑]、UV-24（2，2’-二羥基-甲氧基二苯甲酮）、三嗪-5[2，4，6-三（2’-羥基-4’-正辛氧基苯基）-1，3，5-三嗪]。
 

7.阻燃劑

聚氯乙烯配方中最常用的阻燃劑有氧化銻、硼酸鋅、氯化石蠟、磷酸三甲苯脂（TCP）、磷酸三（2，3-二氯丙基）酯、磷酸三（2，3-二溴丙基）酯等。

8. 抑煙劑

工業上使用的能形成炭化層的聚氯乙烯抑煙劑有：三氧化鉬、無機鉬的混合物（如鉬酸鋅或八鉬酸銨）、鋅鎂複合物和過渡金屬氧化物。
 

9.抗靜電劑

聚氯乙烯塑料製品有抗靜電要求時，一般使用內部抗靜電劑。軟質聚氯乙烯中常用的內部抗靜電劑有陽離子型的季銨鹽和非離子型的酯類。季銨鹽抗靜電效果良好，聚氯乙烯常用陽離子抗靜電劑主要有：抗靜電劑SN（硬脂酰胺丙基二甲基-β-羥乙基銨硝酸鹽）、抗靜電劑LS[（3-月桂酰胺丙基）三甲基銨硫酸甲酯鹽]、抗靜電劑609[（N，N’-雙（2-羥基乙基）-N-（3’-十二烷氧基-2’-羥基丙基）甲胺硫酸甲酯鹽）、抗靜電劑SP（硬脂酰胺丙基二甲基-β-羥乙基銨二氫磷酸鹽），用量一般為0.5%—2.0%。非離子型抗靜電劑主要有：ECH型抗靜電劑（杭州市化工研究所）、SGK-03A型抗靜電劑（山東壽光助劑廠）等。另外，還有北京市化工研究院生產的非離子和陽離子複合型抗靜電劑ASA-150。
 

10.發泡劑

聚氯乙烯發泡劑成型是以化學發泡為主，常用化學發泡劑如偶氮二甲酰胺（AC發泡劑），2，2’-偶氮二異丁腈，偶氮二甲酸二異丙酯，偶氮二甲酸鋇，N，N’-二亞硝基對苯二甲酰胺（特別適用於聚氯乙烯糊樹脂的發泡成型），三肼基三嗪，碳酸氫鈉，磺基酰肼和對甲苯磺酰肼可並用，聚氯乙烯也有用物理發泡劑成型的，如二氧化碳、氮氣、二氯乙烷、二氯甲烷。
 

11.防黴劑

聚氯乙烯配方中一般不添加防黴劑，隻是在製品有防黴抑菌要求時才選用防黴劑。目前可用的防黴劑主要有五氯苯酚、五氯苯酚鈉、水楊酰苯胺、8-羥基喹啉銅雙（三正丁基錫）氧化物、N-（三氯甲基硫代）鄰苯二甲酰亞胺、2，2’-二羥基-5，5’二氯代二苯基甲烷等。用量一般為0.5%—1.0%。