PAA改性PVC蓬盖布产品开发(20210311090250)

1、PAA 改性 PVC 蓬盖布产品开发 f/ lg93 年第 2 期广西化纤通西 l PAA 改性 PVC 蓬盖布产品开发 （广西化学纤维研究所南宁 530022） 1/2s. 本文论述了以 PVC 为主要原料 +PAA 为改性剂研制成的织物用防水诛料 .该涂料 经各种不同规格的纯棉 ,维棉,维纶 ,涤棉,涤纶等织物涂层塑化后 ,广泛用于各类工 业民用防水蓬盖布它与传统的蜡蓬布，有机硅,纯PVC等蓬布相比，具有质轻，手 感乘软耐折叠，静水压大大超出19.okPa,（部标19.ekPa水柱），耐酸耐碱.阻燃, 使用寿命高出 1/3 倍时间.是目前较为理想的一种莲盖布产品 . 关键词:PVC 生垒助

2、剂防水涂辩防水蓬盖布 1 前言 遮盖物资用的蓬布在产业用纺织品中占 有较大的比重 .铁路船舶汽车运输中的 货物,港口.码头,露天仓库等贮备的物资 都离不开蓬布的遮盖保护 .据有关资料统 计,我国年使用蓬布量在 6000万 m 以上, 年消耗纤维量达 30000t 之多它被列为纺织 工业八?五期间产业用布重点开发的品 种 目前,国外蓬盖布多以化纤为基布 ,以 合成烯类树脂为涂层剂 ,再经阻燃整观而 成，国内80%的蓬盖布仍以铅皂油蜡蜡 漆 AC 为主,使用棉纤维作基布比例还很 大.经使用证明 ,有的产品耐热 ,抗日晒老 化性能差 ,故在夏日炎热气温高 ,阴天多雨 的南方地区使用 ,存在着吸水多增

3、重大 ,易 霉变，夏El表面流蜡暴纱，冬天发硬变脆， 折叠困难 ,加上其阻燃和耐腐蚀性差 ,产品 使用寿命短 .因此,广大用户都希望尽怏地 开发一些性能更好的产品以代替老产品 .广 西年需用蓬布量在200万m以上.最近几年 都肌区外购进大量的优质蓬盖布 .为此,一 九九一年七月广西化纤研究所与广西平南县 麻纺织广共同开展 PAA 改性 PVc 蓬盖市 产品的研制 .经过一年多时间的小试和生 产性试验，已试制出26000多m涂塑布投放 市场,并建立一条年生产能力可达150万m 的生产线 .生产的涂塑布经广西纺织产品质 量监督检测中心检测 ,质量指标均达到或超 过纺织部颁发 ZBW7500185

4、蓬盖用维纶 染色防水帆布规定的标准和合同要求 ,完成 了试制的预定任务 . 2 试验内容 2.1 主要原材料夏规格的选择 2 . 1 . 1化工原材料及规格的选择 在配制 PVC 浆料时 ,首先以产品的性能 要求为中心 .恰当的选择各种原材料及其用 量 .在保证产品质量的前提下 , 我们首先考 虑到原材料的生产和供应情况及成本等因素 合理的选用 .对某些价格昂贵和一时供应短 缺的原料 ,尽量采用其它品种的原料来代替 或部分代替 . PAA 改性 PVC 蓬盖布试产过程中 .涂 布工艺是采用浸泡辊筒挤压涂布法 ,要求配 制的 PVC 浆料应均匀 ,无夹生 ,结块和杂 质,并具有良好的流动佳和最佳

5、的塑化温 度 .通过综合考虑 ,对选用的主要原材料质 量要求如下 ; 18 广西亿纤通讯 1993卑第 2 期 PVC 树脂 ;iPVC 为糊状 2PVC 要求颗粒细度在I2pm,颗粒表面成球 状,树脂在增塑剂中的膨胀洼能和溶解性能 好. 增塑剂;要求能增加 PVC 的可塑性 ,流 动侄和柔软性 ,降低 PVC 的脆性和硬性 , 要求毒性小 .挥发性低的有机溶剂 . 改性剂:要求PAA改性剂与PVC具有 良好的互溶性 ,化学稳定洼 .改变 PVC 的脆 性,提高 PVC 的柔顺性 ,耐热性.耐寒性, 耐老化.恰当降低 PVC 的塑化温度 . 稳定剂 ;在一定期限内能藏缓或阻止聚 台体分解 ,要

6、求在成型加工时有良好的稳定 性耐光住 ,相溶性,耐水,耐油,耐腐 蚀及化学稳定性 ,而且毒性小 . 阻燃剂在塑料制品中使用的阻燃荆品 种繁多,有含卤化台物 ,含磷化台物等 .根 据各种阻燃荆的特性 ,采用复配阻燃剂 ,使 它既可起到吸热分解或吸热升华 ,隔绝氧气 和可燃物的扩敏的作用 ,又可起到辅助增塑 作用. 色料剂 ;适当加入组合颜料可以使 PVC 浆料颜色变得鲜艳又不会影响树脂性能 . 填充剂 :填充剂加入的目的在于不影响 产品质量的前提下 ,降低原料成本 ,调节 PVC 涂层的耐高温 ,热稳定性等 . 2.1.2 基布品种及规格的选择 蓬盖布的强力与基布造用的纤维 ,基布 曲密度 ,纺

7、线细度密切相关 .台成纤维比棉 纤维强力大 .基布密度越大 ,强力越犬 ;反 之见叮小 .但对涂塑整观而言 ,基布密度越 大,制出的产品手感越差所以应选择适当 密度的布料作为涂塑基布 .本试验选用上 海 ,浙江生产的纯维尼纶帆布 .具体规格见 表 1. 2.2PVC 浆料的霹翩 PVC 浆料配制工序非常重要 ,浆料质 量的好坏直接影响到整个生产工序和产品的 质量.因此,配制浆料前要核对所用原料的 品种,规格,配比,并严格按照设计工艺的 袭I生产性试验选用基布品种曩规格 幅宣密度断裂强度 （N） 产品规格（TX W根/一 （cm）2.54cmJ 经纬 警求进行配制 .PVC 浆料基本配方如表 2

8、. 褒 2 生产性试验浆料置制情况 原料名称配比 （嘶）原料名称配比 （嘶） 其配制流程如下 色料剂 苎兰_j 一一 0 1993年第 2 期-西化纤通讯 I9 2.5 工艺流程 2.5.1涂布工艺流程 织物涂层整理方法有剂涂辊涂 ,浸涂 三种.耐涂,辊涂是在织物表面涂上一级高 分子聚合物溶液或乳菠 ,然后干燥 ,烘焙. 它适台于轻薄织物的涂层整观 .对于帆布莲 盖布 ,如单纯在帆布表面涂一屡薄薄昀成膜 物 ,在使用过程中易于破损 ,使蓬盖布失去 防水性能 .因此 ,对于涂塑帆布莲盖布 ,我 们采用浸泡 .辊筒挤压法进行一次涂层整 理 ,基布按照一定的速度首先通过浸液槽 , 让浆料自然向基布内

9、部渗透 ,然后经辊简挤 压 ,得到里外均匀 ,并保持基布表面有屡均 匀的成膜物 .本生产性试验选用的工艺为一 次涂布一次塑化再经冷却压党智成其 工艺流程如下圈 : 2.5.2蓬盖布加工工艺部分 双面涂塑蓬盖布是近年来从国外引进的 新技术产品 .蓬布拼接加工采用国外先进的 热风焊合工艺 ,它与古老的针缝制法相比 避免了拼接时缝制针眼 .提高了莲布强力和 防水性能 .葬工艺流程如下图 f 广 堡!苎竺一 ,!兰_i !一1I - 阿卜一 卜一 l 一一母一囤 , 2.4 涂布整理工艺条件 本生产性试验选用的整理设备为 cM 1O12 型帆布涂胶机 ,采用一次涂布一次 塑化.冷却压光工艺 .要求 P

10、VC 浆拳连续进 浸漶槽进行补充 .其工艺条件要求为 ; PVC浆料闻含量产60 涂层膜厚度：15rn 涂布车速 : 5 8tTL/rain 塑化温度：;60180 C 2.S潦魍布性舵溯试方法 2.5.1 踌水性能测试方法 按照纺织部 ZBW7500185 标准及铡试 方法测定涂塑布的静水压和吊水水高度 等. 2.52阻燃性能测试方法 按 GB545,1-85 纺织织物燃烧健能进行 测定（氧指数涪 ）. 2.5.5防霉性能测试方法 蒋试样置于恒湿箱的网格上 ,均匀地撤 上带有各种霉菌的湿谰肥土 .在室温下 .保 持相对湿度在 95 以上 .每隔一定时间观察 试样的发霉情况 . 2.5.4耐热

11、性能测试方法 将试样放八60 C的烘箱内恒温3h后取 出.观察布面是否有发粘现象 .然后测定其 强力变化情况 . 2.5.5耐气候性能测试方法 将试样置于犬自然中 ,在一定的时间内 经太阳光曝晒 ,风吹雨淋 ,分阶段地测定样 品的防水雠 =,阻燃性 ,耐老化和强力变化情 况 25.6 耐寒性能测试方法 晦试样放入一 10 C冷柜内，经过b冷 冻嗣取出 .观察试祥布面变化情况 ,然后经 多次折叠测定其防水性能及强力变化情 况 2.5.T 强力测试方法 采用国产 Y502 强力试验桃 ,按 GB423 78 印染布断裂强度试验方法进行测试 . 2.5.8耐腐蚀测试方法 将试样放入配好的1030的酸

12、碱溶 液申浸泡 24h 后,取出观察试样涂层破坏 程赏 ,然后经多次折叠观察其龟裂情况 , 叫回圆 一一囤团 广西化纤通讯 1 998年第 2 期 5 试验结果与讨论差茎墓爹茎 5.1 涂屡荆用量剂用量越大 .在综合考虑各方面因素的基础 涂层织物的防水，强力性能不仅与选用上，选用经纬密度在44X 33范围内的坯布 对 的织物坯布和成膜树脂品种有关 ,还与涂层溶层剂用量试验其结果如表 3. 袭3潦量剂用量对产品的嚣响 涂层剂用量从350g/m.到400g/mz. 产品防水性能和强力明显提高 ,继续加大涂 层剂用量 ,产品防水性和强力提高甚微 ,再 结合考虑涂层成本 ,故选用涂层剂用量在 (400

13、10)g/m. 8.2 阻燃村用量 PAA 改性 PVC 蓬盖布 ,选用纯维纶帆布 作为蓬布基布 ,经涂层剂 (PVC 树脂为主 ,配 以阻燃剂和其它助剂 )涂布整理而成 .从涂层 剂组分来看 ,PVC 树脂本身含氯量为 56.8%, 氧指数为 55.6%,是难燃的 ,但由于涂层剂 中还添加了大量的可燃性增塑剂及其它可燃 组分 ,致使整个涂层剂中含氯量下降 .使其 变成易燃性 ;而且选用的纯维纶纤维本身也 是一种热塑性高分子聚合物 ,干热软化点超 过230C时容易燃烧.为使产品达到阻燃要 求,在配制涂层剂时加入具有阻燃性起到辅 助增塑作用的含氯阻燃剂和高沸点的锑类阻 燃剂,这样既能达到阻燃效果

14、又能降低生产 成本 .其结果见表 4. 裹 4 阻燃剂用量对产品的搭响 V 一 2gtex/2 X 2 V-29tez/3X 3 v 一 29tex/4X 3 V 一 27.8tex/4X 4 14.1 13.7 13.3 11.7 12.9 132 12.3 12.4 根据日本国标规定 ,氧指数在 2l 一 24 为 三级阻燃产品 ,2427 为二级产品 ,27N30 为 级阻燃产品 ,2O 以下为不合格产品 .从表 4 看，采用复合阻燃剂用量在46之间， 就可达到阻燃12级要求. 3.5 改性剂用曩 在涂层剂中 ,主要成膜物为 PVC 树脂, 而 PVC 树脂在热 ,光,电,能的作用下容

15、易分解或降解 ,使涂膜层易老化 .为了改进 PVC 树脂性能 ,添加适当的聚醋酸乙烯和聚 丙烯酸酯类的有机树脂进行用量试验 ,结果 见表 5 :;札 邬 4 船盯酆拍 邬盯盯 纛 1993年第2期r西化纤通讯 裹 5 教性荆用量对产品的影响 见表 7? 耐热耐寒量 （啼 ）哪恐册 注;a耐热试验温度60 C恒温3h: b,耐寒试验温度一 Io持C保72h; 从试验结果来看 ,改性剂的加入对产品 的手感改善较大 .当用量剂加到 10时,耐热 性好,有光泽;再加到 1 5时,手感没有增 加,同时 ,改性剂用量过大 ,生产成本加 大,故选用改性剂用量在 10 为宜. 5.4 增塑卉 |用量 增塑剂常

16、用的种类有脂肪酸酯类 ,磷酸 类和苯二甲酸酯类 .我们选用苯二甲酸酯类 增塑剂 .其用量如表 6. 裹 6 增皇荆用量对织物涤屡的影响 裹 7 穗定荆用量对耐热性蠢的影响 从表 7 看出 ,加入稳定剂对产品的耐热 性改进较大 ,可在一定时间内减缓或阻止 PVC 树脂分解和增塑剂挥发 ,其用量选用 46为宜. 5.6 塑他条件试验 增塑剂,改性剂阻燃剂 .稳定剂等与 PVC 树脂活性基因产生交联反应的化学过 程主要在塑化中进行 .因此塑化条件对织物 涂膜的结构虿关重要 .用 29tex/4X3 基 布,涂层剂用量 380g/m 进行涂布塑化条件 试验 ,结果如表 8. CC）/k 量（嘶）流动性

17、度 鎏熏型化温织物手感成车裹 8 塑化条件对织物潦胰的影响 恸寸（元g）量rr川研例柞脯q 试验说明 ,增塑剂用量在 30 40%之 间.涂层剂流动性和织物产品手感变化较 大 继续加大增塑剂用量 ,其上述性能没有 明显提高 .考虑生产成本 ,故选用增塑剂用 量在 4O 左右 . 8.5 蠢定卉 |用量 由于 PVC 树脂分子结构中 ,含有活性基 团 ,致使在塑化过程中受热作用引起 PVC 树脂部分降解 ;加上在产品使用中受光照也 导致 PVC 涂藻分解 .为了阻止或减缓这些 破坏作用 ,需在涂层剂中添加适量稳定剂 . 加入量与 PVC 树脂用量成正比 .试验结果 鬻水压cm)嚣嚣温度时间织物涂

18、层手感一一 - _IL (C )(mi n)静水压吊水经纬 5.7自然大气晒试验 在自然环境中进行大气曝晒试验 .是一 项实用性能试验 .这主要是观察产品在自然 大气条件下 ,光,氧气,雨水和腐蚀性介质 对涂膜层和织物的破坏情况 .在太阳光中 . 波长约在 300nm 时,这种近紫外光的能量 . 若被纤维分子吸收 ,就足够使纤维聚台物中 趵碳链结构及其它化学结构切断 ,导致纤维 22广西化纤通讯 1995年第 2期 聚台物光氧化分解和加水分解等化学变化 , 直接或间接使织物受到破坏 .据有关资料介 绍,纤维材科的耐光性是按照丙烯腈维尼 纶聚酯棉 ,尼龙,氯纶的顺序下降 .如棉 织物在日光下照射

19、 1000h 后强力就下降 50.而维尼纶变化仅10.因此,对维尼 纶涂塑布耐光性的影响 ,主要是织物涂层 剂,如果涂屡剂抗紫外光性好 ,可使织物纤 维少受损伤 .产品的使用寿命可延长 .本试 验产品经半年时间的大气老化结果如表 9 所 珂. 哀 9 大气老化试验结果 时 问 测试 项日 本产品 20tex/3x329tcz/4X 3 术产品 2781:cx/4x4 苷涂塑布 20tex/4x3 磬静水且 ,cm) 恺J强j经 游!(力N)纬一- 静水噩(cm) 50j 强经 j力 i(N 纬 一一 静承压(cf n) 126.0 2070 i165 128 2l73 1365 136.4 0

20、7o 12I: 136.4 2078 1945 122.0 24l7 1341 l24.0 204l l117 125.2 2163 1349 i23.4 133.0 204d l204 t277 50犟!经 20082127288923212217 天 j()l 纬 6I24.I1l107 从大气老化试验结果可以看出 -本试验 豹产品静水压和强力变化幅度小 ,而江苏涂 塑布则变化较大说明本试验产品耐大气老 化性能好 . 5.8 耐腐蚀性试验 蓬盖布在使用过程中 ,经常接触到众多 种类的腐蚀性物质 .由于这些腐蚀性介质的 作用,使蓬盖布织物的性能 ,如强度 ,纤 度,伸长等发生变化使纤维聚合物

21、产生水 解 ,分解等现象 .涂塑布的耐腐蚀性主要取 决于基布纤维分子和涂层剂的组成 .本试验 选用纯维纶作基布 ,维尼纶纤维本身具有良 好的抗腐蚀性在淡盐水中长期浸泡强力 变化不大.常温下，在1020的稀酸碱 溶液中.强力几乎不变 .涂层剂中主要原料 pVC 树脂耐酸,耐碱,耐化学腐蚀 .产品 经广西纺织产品质量监督检测中心检测 .结 果见表 1O. 哀10耐酸,耐碱试驻结果（浓度10师） 产品名称布面颜色折叠 V-29rex2 X 2平整无退色无裂癌 V20tex/3x3 平整无退色无裂痕 V-29tex/4X 3 平整无退色无裂痕 V-2;.8tex/4X4 平整无退色无裂痕 曲布平整退色严重有龟裂现象 从表 10结果说明 .pAA 改性 PVC 蓬盖 布产品耐腐蚀性能很好 . 4 生产成本及经济效益分析 4.1pVC 浆料戚奉棱算 1993年第 2期广西化纤通讯 23 金额 2.8 4.2涤塑布生产成本核算 寰 T2 涤曩布生产成本 （元 /m0） 产品规格 项目 v- 29tV-29texv_29fe