第三章 第四节 吹塑配方设计.ppt

第三章中空吹塑制品的设计,第四节配方设计,一、配方中材料用量的表示方法,质量份数法（基本配方）：以树脂的质量为100份，其他组分的质量份均表示相对树脂质量份的用量。主要用于配方设计和试验阶段。质量分数法：以物料总量为100%，树脂与各组分用量均以占总量的百分数来表示，可由基本配方直接导出。生产配方：一般根据混合塑化设备的生产能力和基本配方的总量来确定。,二、聚乙烯吹塑容器的配方设计,低密度聚乙烯(LDPE)支化度较大、结晶度低而具有很好的透明度和耐环境应力开裂性,熔体弹性大,有良好的离模膨胀性,中空吹塑制品表面光亮平滑,但是吹塑制品力学强度低,故仅限于制造牙膏软管之类的制品,不适宜大容积的中空制品。线性低密度聚乙烯(LLDPE)与低密度聚乙烯相类似,虽然刚性、耐环境应力开裂性较好一些,但一般难以用于中空吹塑制品。高密度聚乙烯(HDPE)密度大，刚性韧性好,加工性能好,能用于牛奶瓶、果汁瓶、润滑油瓶、化妆品瓶、药瓶、洗涤剂及化妆品容器、食品容器、工业瓶类等。,一般高密度聚乙烯仅能适合于2.5L以下的中空制品。对于制造大型容器，需要采用高相对分子质量高密度聚乙烯(HMHDPE)，相对分子质量一般在(35)105，强度高，耐冲击性能好，适用于25150L的大型中空制品。用于中空制品生产的高密度聚乙烯的密度在0.9470.967g/cm3范围内，熔体流动速率一般0.011.0g/10min。,辅料的选用,聚乙烯吹塑桶涉及到的配方主要是色母粒的使用,着重要考虑其以下几个性能指标:(1)着色剂的遮盖力是指单位面积底色完全被遮住所需着色剂克数。性能较好的有下面几种:钛白4550g/m2，锌白100g/m2，锌钡白120g/m2,铅白137g/m2，可见钛白遮盖力最好。无机颜料遮盖力最强，染料因其透明性而无遮盖力，一般可与钛白相混使用。(2)迁移性着色剂同树脂的相容性越差,迁移性就越大。迁移性在塑料制品中较轻时,表现为渗印现象,而严重时表现为起霜现象。渗印在含增塑剂的塑料中发生较多,而起霜在无增塑剂的塑料中较多。也就是说无增塑剂的塑料制品迁移性会比较严重。一般染料和有机颜料迁移性较大,而无机颜料迁移性很小。,珠光类着色剂珠光着色剂本身不是一种色彩,是一种高折射性的片状材料。由于特殊的色光效应,可发出象珍珠一样的色泽,因此称珠光剂。珠光剂分天然和合成两种。天然珠光剂的主要成分是鱼鳞浆。合成珠光剂主要成分是结晶碱式碳酸铅、氯氧化铋、云母钛、砷酸铅、磷酸铅。云母钛俗称珠光粉,它由白云母湿式粉碎后分级将其制成鳞片状微薄细粉做基料。以二氧化钛等金属或非金属氧化物包覆而形成的微粒颜料,当其粒度较粗时,云母钛珠光颜料折射率高,光泽较强,耐遮盖力较弱,可呈现星光闪烁金属视感。而当其粒度较细时,其耐遮盖力较强,呈现珍珠光泽。,三、聚氯乙烯吹塑容器的配方设计,（一）、配方中PVC树脂的选择常用的绝大多数是疏松型悬浮法PVC树脂，一般分为SG-3、SG-5、SG-7型，另外还有SG-8和SG-1。一般13型树脂主要用于电线、电缆、塑料粒料、鞋类加工领域；58型树脂主要用于塑料门窗、塑钢门窗、上下水管、穿线管、扣板（装饰）、塑料管件、管材、农用薄膜、烟膜等加工领域。,（二）增塑剂的选用原则按制品的软硬程度选用硬制品增塑剂加入量为05份；半硬制品增塑剂加入量为625份；软制品增塑剂加入量为2660份；以上加入量只是一个大概范围，实际加入量有时是超出上述范围的,按PVC制品的性能要求选取（1）耐寒PVC制品一般选用脂肪族二元酸酯类与主增塑剂一起加入，其中DOS耐寒效果最好，一般以不超过8份为宜。（2）无毒PVC制品对无毒要求十分严格时，一般需选环氧类和柠檬酸酯类增塑剂。（3）PVC农用制品一般不选DBP及DIBP，它们会对农作物产生毒害作用。（4）耐高温PVC制品常用的有：TCP、DIDP、DNP、聚酯类及季戊四醇等。（5）PVC阻燃制品一般需选用磷酸酯类和氯化石蜡增塑剂，以提高其阻燃性。（6）要求降低PVC制品成本时，可选用氯化石蜡和石油酯（M-50）等廉价增塑剂。,（三）稳定剂的选用原则,PVC用的稳定剂包括热稳定剂、抗氧剂、紫外线吸收剂和螯合剂。热稳定剂1.硬质PVC配方中热稳定剂的选用硬质PVC中增塑剂加入量少或不加，要求稳定剂的加入量相应增大，且稳定效果要好。（1）不透明硬制品常选用的为三碱式硫酸铅及二碱式亚磷酸铅，两者协同加入效果好，加入比例为2：1或1：1，总加入量为35份。（2）透明硬制品不用铅盐类，常选用除Pb、Ca之外的金属皂类及有机锡、有机锑和稀土稳定剂。其中金属皂类加入量为34份，有机锡类为11.5份。,2.软质PVC及PVC糊制品配方中热稳定剂的选用这类配方中增塑剂含量高，加工温度低，可适当减少稳定剂的加入量。（1）不透明软制品常选铅盐（12份）与金属皂类（12份）协同加入。（2）半透明软制品常选用几种金属皂类并用，加入量23份。（3）透明软制品常用有机锡类（0.51份）与金属皂类（12份）协同加入。也可用有机锑及稀土稳定剂代替有机锡。3.无毒PVC配方中热稳定剂的选用（1）不宜选用铅盐类稳定剂。（2）除Pb、Cd皂外其它金属皂类稳定剂可选用。（3）无毒有机锡类可选用。（4）有机锑和稀土类可选用。（5）辅助稳定剂中的环氧类无毒，可以选用。,4.主稳定剂的协同作用在一个PVC配方中，往往选用几个主稳定剂并用，因为不同主稳定剂之间有协同作用。（1）三碱式硫酸铅与二碱式亚磷酸铅有协同作用，两者协同比例为2：1或1：1.（2）不同金属皂之间有协同作用，金属皂类热稳定顺序如下：Cd、ZnPbBa、Ca。一般高热稳定性金属皂与低热稳定性金属皂类之间协同作用效果好，如Ca/Zn、Cd/Ba、Ba/Pb、Ba/Zn及Ba/Cd/Zn等复合稳定剂。它们很少单独使用。（3）金属皂类与有机锡类之间有协同作用，在透明配方中两者往往协同加入。（4）部分稀土类与有机硒类有协同作用，用稀土取代有机锡可降低成本。,5.主、辅稳定剂的协同作用（1）金属皂类与环氧类（2）金属皂类与多元醇类（3）金属皂类与-二酮化合物。（4）部分稀土与环氧类（5）金属皂类与亚磷酸酯类。6.热稳定剂与其它助剂的并用有些稳定剂本身无润滑作用，如铅盐、有机锡、有机锑及稀土类，配方中要另外加入润滑剂。有些稳定剂本身有润滑作用，如金属皂类，配方中可不加或少加润滑剂。含硫有机锡类和有机锑类热稳定剂不可与含Pb、Cd类稳定剂并用，两者并用会发生硫污染。,抗氧剂,PVC制品在加工使用过程中，因受热、紫外线的作用发生氧化，其氧化降解与产生游离基有关。主抗氧剂是链断裂终止剂或称游离基消除剂。其主要作用是与游离基结合，形成稳定的化合物，使连锁反应终止；PVC用主抗氧剂一般是双酚A。PVC辅助抗氧剂为亚磷酸三苯酯与亚磷酸苯二异辛酯主辅抗氧剂并用可发挥协同作用。,紫外线吸收剂,在户外使用的PVC制品。因受到它敏感波长范围的紫外线照射，PVC分子成激发态，或其化学键被破坏，引起游离基链式反应，促使PVC降解与老化。PVC常用的紫外线吸收剂有三嗪-5、UV-9、UV-326、TBS、BAD、OBS。三嗪-5效果最好，但因呈黄色使薄膜略带黄色，加入少量酞菁蓝可以改善。对于非透明制品，一般通过添加遮光的金红石型钛白粉来改善耐候性，这时如果再添加紫外线吸收剂，则需要很大用量。,（四）润滑剂的选用原则,润滑剂的作用在于减少聚合物和设备之间的摩擦力，以及聚合物分子链之间的内摩擦。前者称为外润滑作用，后者称为内润滑作用。具有外润滑作用的如硅油、石蜡等；具有内润滑作用的如单甘酯，硬脂醇及酯类等；至于金属皂类，则二者兼有。有些润滑剂在不同的条件起不同的作用，如硬脂酸，在低温或少量的时候，能起内润滑作用，但当温度升高或用量增加时，它的外润滑作用就逐渐占优势了，硬脂酸钙，它单独使用时作