PVC型材配方设计

1、PVCPVC型材配方设计原理型材配方设计原理概述概述n 配方设计实质是配方设计实质是聚合物与助剂的混合聚合物与助剂的混合和通过助剂的改性研究和通过助剂的改性研究，通过加入不同，通过加入不同的助剂达到改善聚合物的不同性能。因的助剂达到改善聚合物的不同性能。因此必须是从助剂本身的功能和聚合物的此必须是从助剂本身的功能和聚合物的基本性能两方面来考虑，也要从聚合物基本性能两方面来考虑，也要从聚合物的性能改变量与所付出的价值来考虑。的性能改变量与所付出的价值来考虑。一一 配方设计依据配方设计依据 n 在设计配方时，主要应对树脂和助剂有充分的认在设计配方时，主要应对树脂和助剂有充分的认识和了解，识和了解，

2、树脂决定了该塑料品种的基本性能，树脂决定了该塑料品种的基本性能，而助剂对塑料制品的性能也有很大影响而助剂对塑料制品的性能也有很大影响，不同助，不同助剂可以制造用途不同的塑料制品，如弹性材料、剂可以制造用途不同的塑料制品，如弹性材料、导电材料、透明材料、耐磨材料等。导电材料、透明材料、耐磨材料等。n 例如聚氯乙烯塑料是多组分组成的，各个组例如聚氯乙烯塑料是多组分组成的，各个组分的作用是相互关联的，配方设计应考虑制品的分的作用是相互关联的，配方设计应考虑制品的性能和使用方向，原材料的来源、性能、价格以性能和使用方向，原材料的来源、性能、价格以及成型工艺的要求。及成型工艺的要求。 （一）对制品性能要

3、求的了解（一）对制品性能要求的了解n 1 1）充分了解制品规定的）充分了解制品规定的各项性能指标各项性能指标。n 2 2）了解制品）了解制品使用环境使用环境、使用方法以及使、使用方法以及使用中可能了解市场信息，消费者的兴趣、爱好用中可能了解市场信息，消费者的兴趣、爱好及及销售趋势销售趋势。n 聚氯乙烯制品的应用范围十分广泛，由于聚氯乙烯制品的应用范围十分广泛，由于使用的场合、条件、环境的差异，对制品的性使用的场合、条件、环境的差异，对制品的性能也就提出了不同的要求，如无毒、耐磨、耐能也就提出了不同的要求，如无毒、耐磨、耐热、电绝缘、耐化学腐蚀、耐大气老化等等，热、电绝缘、耐化学腐蚀、耐大气老化

4、等等，根据产品的出现的问题。根据产品的出现的问题。n 3 3）使用要求，选择树脂和助剂，进行合）使用要求，选择树脂和助剂，进行合理设计。理设计。 二）对原材料的了解二）对原材料的了解 n 1 1）原材料的作用和性质原材料的作用和性质。n 原材料配合时的相互影响，发挥原原材料配合时的相互影响，发挥原材料间的协同作用，获得最佳效果。材料间的协同作用，获得最佳效果。n 2 2）原材料的质量及其检验原材料的质量及其检验。n 原材料的用量与制品性能、成型工原材料的用量与制品性能、成型工艺的联系。艺的联系。n 3 3）原材料的价格原材料的价格，在不影响产品质量，在不影响产品质量的前提下，降低成本。的前提下

5、，降低成本。 （三）成型设备和生产条件的认识（三）成型设备和生产条件的认识 n1 1）物料在成型设备中的受热过程和受热）物料在成型设备中的受热过程和受热行为。行为。物料在成型设备中的受力方式、物料在成型设备中的受力方式、受力过程和受力行为受力过程和受力行为。n 2 2）物料在成型设备中）物料在成型设备中停滞时间停滞时间。n 3 3）机头、模具的结构特点机头、模具的结构特点与物料流变与物料流变行为的关系。行为的关系。 最佳的配方最佳的配方n 一个好的配方应该是充分发挥本厂一个好的配方应该是充分发挥本厂生产设备的最佳能力，同时它是型材良生产设备的最佳能力，同时它是型材良好的质量和最佳的经济效益的三

6、结合。好的质量和最佳的经济效益的三结合。具体配方设计实例具体配方设计实例PVCPVC型材配方设计型材配方设计与型材的质量的影响因素与型材的质量的影响因素一一. PVC. PVC型材配方体系型材配方体系n1.1. PVC PVC树脂树脂n2.2. 热稳定体系热稳定体系n3.3. 润滑体系润滑体系n4.4. 改性体系改性体系n5.5. 填充体系填充体系n6. 6. 着色体系着色体系 1.1.对树脂的认识对树脂的认识 n聚合物分为两类天然的和合成的聚合物分为两类天然的和合成的。第一类包括木材，。第一类包括木材，天然纤维如羊毛和丝，以及天然橡胶，蛋白质和其天然纤维如羊毛和丝，以及天然橡胶，蛋白质和其他

7、生物他生物聚合物在经济和技术的重要性愈来愈大。天聚合物在经济和技术的重要性愈来愈大。天然和合成聚合物的结合也很重要然和合成聚合物的结合也很重要，例如，胶合板就，例如，胶合板就是木板用合成胶粘剂粘在一起，轮胎是用合成和天是木板用合成胶粘剂粘在一起，轮胎是用合成和天然橡胶共混制成的合成聚合物。然橡胶共混制成的合成聚合物。聚合是使用催化剂聚合是使用催化剂在可控压力和温度下把低分子量碳氢化合物（例如在可控压力和温度下把低分子量碳氢化合物（例如乙烯和苯）转变为大分子乙烯和苯）转变为大分子。聚合物只消耗了全世界。聚合物只消耗了全世界2 2的原油，相对用金属矿做金属成品来比，聚合过的原油，相对用金属矿做金属

8、成品来比，聚合过程耗能低。回收塑料在生产过程耗能更低程耗能低。回收塑料在生产过程耗能更低 按加工方法分类按加工方法分类 n 分为分为热塑性塑料热塑性塑料，它能在没有很大改变物理，它能在没有很大改变物理或化学性能的情况下被反复加热成型。聚合物或化学性能的情况下被反复加热成型。聚合物成型加热软化和熔融，但不发生永久变化成型加热软化和熔融，但不发生永久变化，n热固性塑料热固性塑料，它在高温下造成永久性硬化脆化，它在高温下造成永久性硬化脆化，一旦聚合物固化，再加热设有影响，除非温度一旦聚合物固化，再加热设有影响，除非温度很高以致于严重氧化和部分降解，很高以致于严重氧化和部分降解， 达此温度达此温度经常

9、变焦。一些热固性塑料在不外加热时也能经常变焦。一些热固性塑料在不外加热时也能通过化学反应通过化学反应 固化环氧塑料反应并且固化固化环氧塑料反应并且固化 放出热量，终产品是固化的放出热量，终产品是固化的C C阶段材料。阶段材料。按化学家族分类按化学家族分类 n按照它们的化学组成很容易分类，然而按照它们的化学组成很容易分类，然而这是有限的，因为在通常塑料中发现的这是有限的，因为在通常塑料中发现的只含只含6 6种元素，而在所有聚合物中也约为种元素，而在所有聚合物中也约为1111种、包括合成和天然的，因此种、包括合成和天然的，因此区别聚区别聚合物必须基于这些少数几种元素的排列合物必须基于这些少数几种元

10、素的排列或化学构型的差异。或化学构型的差异。多年来发展了分类多年来发展了分类方法。充分认可了方法。充分认可了 70-8070-80族塑料，其中族塑料，其中 30-4030-40族具有商业重要性族具有商业重要性 按物理构象分类按物理构象分类 n聚合物大分子的物理构想是影响材料性能的主聚合物大分子的物理构想是影响材料性能的主要因素。可以把聚合物大分子结构笼统地分为要因素。可以把聚合物大分子结构笼统地分为：n结晶型聚合物：结晶型聚合物：结晶非极性，结晶非极性，n 结晶极性结晶极性n非结晶聚合物：非结晶聚合物：非结晶非极性，非结晶非极性，n 非结晶极性非结晶极性分子链构象分子链构象n构象的变化，它会影

11、响线性聚合物的性能构象的变化，它会影响线性聚合物的性能，PPPP支链位置有支链位置有3 3种变化情况。种变化情况。同分异构体是具有同分异构体是具有相同化学式而原子在空间的方位和安排不同相同化学式而原子在空间的方位和安排不同nPPPP有：全同立构，间同立构和无规立构有：全同立构，间同立构和无规立构n但即使是但即使是全同立构，一些原子在空间的方位和全同立构，一些原子在空间的方位和安排不同的化合物显示了全同立构安排不同的化合物显示了全同立构PPPP的的3 3种构种构象，他们中甲基因的相对位置不同，这些情况象，他们中甲基因的相对位置不同，这些情况能够在聚合过程控制，并将影响一些性能。能够在聚合过程控制

12、，并将影响一些性能。 聚氯乙烯树脂（聚氯乙烯树脂（PVCPVC）n 聚氯乙烯是由氯乙烯单体聚合而成的聚氯乙烯是由氯乙烯单体聚合而成的聚合物，产量仅次于聚合物，产量仅次于PEPE，居四大通用塑，居四大通用塑料（料（PEPE、PVCPVC、PPPP、PSPS）的第二位。）的第二位。PVCPVC树脂的种类树脂的种类nPVCPVC树脂从聚合方法上分为：树脂从聚合方法上分为：n悬浮法悬浮法PVCPVC和乳液法和乳液法PVCPVC两种。两种。n悬浮法悬浮法PVCPVC从颗粒状态上又分为：从颗粒状态上又分为：n疏松型疏松型 (XS)(XS)和紧密型和紧密型 (XJ)(XJ)两种。两种。 n从卫生级别上可分为

13、：从卫生级别上可分为：n普通级普通级 ( (有毒有毒PVC)PVC)和卫生级和卫生级 ( (无毒无毒PVC) PVC) 。悬浮法通用型聚氯乙烯树脂悬浮法通用型聚氯乙烯树脂nPVCPVC分为分为PVC-SG1 PVC-SG1 到到PVC-SG8PVC-SG8八种树脂八种树脂n( (数字越小，聚合度越大，分子量也越大，强度越高，数字越小，聚合度越大，分子量也越大，强度越高，但熔融流动越困难，加工也越困难但熔融流动越困难，加工也越困难。) )n 做软制品时，一般使用做软制品时，一般使用 PVC-SG1PVC-SG1、PVC-SG2PVC-SG2、PVC-SG3PVC-SG3型，型，( (需要加入大量

14、增塑剂需要加入大量增塑剂) )。加工硬制品。加工硬制品时，时，( (一般不加或很少量加入增塑剂，一般不加或很少量加入增塑剂，) )用用PVC-SG4PVC-SG4、PVC-SG5PVC-SG5、PVC-SG6PVC-SG6。nPVCPVC硬管材使用硬管材使用SG-4SG-4树脂、塑料门窗型材使用树脂、塑料门窗型材使用SG-5SG-5树脂，硬质透明片使用树脂，硬质透明片使用SG-6SG-6树脂、硬质发树脂、硬质发泡型材使用泡型材使用SG-7SG-7、SG-8SG-8树脂树脂 聚合度聚合度n一些一些PVCPVC树脂厂家出厂的树脂厂家出厂的PVCPVC树脂按聚合树脂按聚合度分类，如山东齐鲁石化总厂生

15、产的度分类，如山东齐鲁石化总厂生产的PVCPVC树脂，出厂的产品为树脂，出厂的产品为SK-700SK-700；SK-800SK-800；SK-1000SK-1000；SK-1100SK-1100；SK-1200SK-1200等。其等。其SG-5SG-5树脂对应的聚合度为树脂对应的聚合度为1000-11001000-1100。n （1 1） 聚氯乙烯的分子结构特征聚氯乙烯的分子结构特征nPVCPVC是一种是一种非结晶、极性非结晶、极性的高分子聚合物的高分子聚合物nPVCPVC分子链中含有分子链中含有强极性的氯原子强极性的氯原子，分子间力，分子间力大，这使大，这使PVCPVC制品的刚性、硬度、力学

16、高，优制品的刚性、硬度、力学高，优异的难燃性能异的难燃性能. .n但分子中含有聚合反应中残留的少量双键、及但分子中含有聚合反应中残留的少量双键、及引发剂残基，加上两相邻碳原子之间含有氯原引发剂残基，加上两相邻碳原子之间含有氯原子和氢原子，易脱氯化氢，子和氢原子，易脱氯化氢，PVCPVC在热作用下易在热作用下易发生降解反应。发生降解反应。n PVCPVC分子链上的氯、氢原子空间排练基本分子链上的氯、氢原子空间排练基本无序，所以其制品的结晶度低，一般只有无序，所以其制品的结晶度低，一般只有 5 51515。 聚氯乙烯的分子结构特征聚氯乙烯的分子结构特征n1. PVC1. PVC是一种是一种非结晶、

17、极性的高分子聚合物非结晶、极性的高分子聚合物。n2.2.由于大分子之间的由于大分子之间的极性键极性键使使PVCPVC显示出硬而显示出硬而脆的性能。脆的性能。 n3. PVC 3. PVC 分子内分子内含有氯的基团，受热容易导致含有氯的基团，受热容易导致PVCPVC脱脱HClHCl反应，反应，从而引起从而引起 PVC PVC 降解反应。降解反应。 n4. PVC4. PVC的的非结晶、极性的高分子可以加入各种非结晶、极性的高分子可以加入各种助剂进行改性助剂进行改性。2.2.聚氯乙烯加工特性聚氯乙烯加工特性 n PVCPVC树脂以树脂以粉末状态粉末状态存在，容易与各种助剂存在，容易与各种助剂混合。

18、混合。n PVCPVC的加工的加工热稳定性不好热稳定性不好，熔融温度，熔融温度160160高于分解温度高于分解温度 140140。 必须加入热稳定剂，必须加入热稳定剂，加工时间要尽可能短。加工时间要尽可能短。n PVCPVC熔体的熔体的流动特性不好，熔体强度低流动特性不好，熔体强度低，易，易产生熔体破碎和制品表面粗糙等现象；尤其产生熔体破碎和制品表面粗糙等现象；尤其PVCPVC硬制品，必须加入加工助剂，最常用的为硬制品，必须加入加工助剂，最常用的为ACRACR。2.2.聚氯乙烯加工特性聚氯乙烯加工特性nPVCPVC熔体熔体粘附金属粘附金属倾向大，熔体之间以倾向大，熔体之间以及熔体与加工设备之间

19、摩擦力大，需加及熔体与加工设备之间摩擦力大，需加人润滑剂以克服摩擦阻力。人润滑剂以克服摩擦阻力。nPVCPVC的熔体属的熔体属非牛顿流体非牛顿流体，熔体粘度对熔体粘度对剪切速率敏感；对热敏性剪切速率敏感；对热敏性. . 2.2.聚氯乙烯加工特性聚氯乙烯加工特性n PVC PVC配方中的组分十分多，要充分混合均匀。配方中的组分十分多，要充分混合均匀。一要注意加料顺序，二要控制好混合温度，一一要注意加料顺序，二要控制好混合温度，一般在般在110110左右。左右。n PVC PVC遇金属离子会加速降解，设备不应有遇金属离子会加速降解，设备不应有铁锈。铁锈。n PVC PVC配方中各种改性剂对制品性能

20、影响很大。配方中各种改性剂对制品性能影响很大。例如增塑剂对维卡软化温度，每加例如增塑剂对维卡软化温度，每加1 1份增塑剂。份增塑剂。制品维卡软化温度降低大约制品维卡软化温度降低大约2 2 3.3.聚氯乙烯树脂质量对制品性能的影响聚氯乙烯树脂质量对制品性能的影响n1.1.聚合度聚合度n聚合度越大，分子量也越大，强度越高，聚合度越大，分子量也越大，强度越高，但熔融流动越困难，加工也越困难。生但熔融流动越困难，加工也越困难。生产产PVCPVC型材使用型材使用SG-5SG-5树脂对应的聚合度为树脂对应的聚合度为1000-1100 1000-1100 、粘数为、粘数为 107-118107-118。n2

21、.2.水分（可挥发物）水分（可挥发物）0.5%0.5%n3.3.杂质（鱼眼、筛余物）杂质（鱼眼、筛余物）聚氯乙烯树脂聚合度对强度的影响聚氯乙烯树脂聚合度对强度的影响nSG-2树脂加入SG-8树脂2.2.热稳定体系热稳定体系 n纯的纯的PVCPVC树脂对热极为敏感树脂对热极为敏感，当加热达到，当加热达到9090以上，就会发生轻微的热分解反应，以上，就会发生轻微的热分解反应，当升到当升到120120后分解加剧，在后分解加剧，在150150，1010分钟分钟,PVC,PVC树脂就由原来的白色逐步变为树脂就由原来的白色逐步变为黄色黄色- -红色红色- -棕色棕色- -黑色。黑色。PVCPVC树脂分解过

22、树脂分解过程是由于脱程是由于脱HCLHCL反应引起的一系列连锁反反应引起的一系列连锁反应，最后导致大分子链断裂。应，最后导致大分子链断裂。 防止防止 PVC PVC 热分解的热稳定机理热分解的热稳定机理 n(1)(1)捕捉捕捉 PVCPVC热分解产生的热分解产生的 HClHCl，铅类稳，铅类稳定剂主要按此机理作用定剂主要按此机理作用 。n(2)(2)置换活泼的烯丙基氯原子。金属皂类置换活泼的烯丙基氯原子。金属皂类n(3)(3)与自由基反应，终止自由基的反应。与自由基反应，终止自由基的反应。有机锡类。有机锡类。 防止防止 PVC PVC 热分解的热稳定机理热分解的热稳定机理n(4)(4)与共扼双

23、键加成作用，抑制共扼链的与共扼双键加成作用，抑制共扼链的增长。有机锡类按此机理作用。增长。有机锡类按此机理作用。n(5)(5)分解过氧化物，有机锡按此机理作用。分解过氧化物，有机锡按此机理作用。 n(6)(6)钝化有催化脱钝化有催化脱 HClHCl作用的金属离子。作用的金属离子。 铅盐类稳定剂铅盐类稳定剂 n铅盐类是铅盐类是 PVC PVC 最常用的热稳定剂，也是十分最常用的热稳定剂，也是十分有效的热稳定剂有效的热稳定剂. . n铅盐类的优点铅盐类的优点 : : 热稳定性优良，电气绝缘性热稳定性优良，电气绝缘性能优良，耐候性好，价格低能优良，耐候性好，价格低。n铅盐类的缺点铅盐类的缺点 : :

24、分散性差、毒性大、有初期着分散性差、毒性大、有初期着色性，缺乏润滑性，易产生硫污染色性，缺乏润滑性，易产生硫污染。 常用的铅盐类稳定剂有常用的铅盐类稳定剂有: :n 三盐基硫酸铅三盐基硫酸铅n分子式为分子式为 3PbO.PbSO.H3PbO.PbSO.H2 2O O，简称三盐，简称三盐，白色粉末，密度白色粉末，密度 6.4g/cm6.4g/cm3 3。n一般与二盐亚磷酸铅一起并用，因无润一般与二盐亚磷酸铅一起并用，因无润滑性而需配入润滑剂。主要用于滑性而需配入润滑剂。主要用于 PVC PVC 硬硬质不透明制品中，用量一般质不透明制品中，用量一般2 27 7份。份。 常用的铅盐类稳定剂有常用的铅

25、盐类稳定剂有: :n二盐基亚磷酸铅二盐基亚磷酸铅n分子式为分子式为 2PbO.PbHPO2PbO.PbHPO3 3.H.H2 2O O，简称二盐，简称二盐，白色粉末，密度为白色粉末，密度为 6.1g/cm6.1g/cm3 3。n二盐基亚磷酸铅的热稳定性稍低于三盐二盐基亚磷酸铅的热稳定性稍低于三盐基硫酸铅，但耐候性能好于三盐基硫酸基硫酸铅，但耐候性能好于三盐基硫酸铅。二盐基亚磷酸铅常与三盐基硫酸铅铅。二盐基亚磷酸铅常与三盐基硫酸铅并用，用量一般为三盐基硫酸铅的并用，用量一般为三盐基硫酸铅的1/21/2。 常用的铅盐类稳定剂有：常用的铅盐类稳定剂有：n二盐基硬脂酸铅二盐基硬脂酸铅n不如三盐基硫酸铅

26、、二盐基亚磷酸铅常不如三盐基硫酸铅、二盐基亚磷酸铅常用用, ,具有润滑性。常与三盐基硫酸铅、二具有润滑性。常与三盐基硫酸铅、二盐基亚磷酸铅并用，用量为盐基亚磷酸铅并用，用量为 0.50.51.51.5份份 金属皂类金属皂类 n这是用量仅次于铅盐的第二大类主稳定剂，其这是用量仅次于铅盐的第二大类主稳定剂，其热稳定性虽不如铅盐类，但兼有润滑性。热稳定性虽不如铅盐类，但兼有润滑性。n金属皂类可以是脂肪酸金属皂类可以是脂肪酸 其中以硬脂酸盐最为其中以硬脂酸盐最为常用，其活泼性大小顺序为常用，其活泼性大小顺序为: :nZnZn盐盐CdCd盐盐PbPb盐盐CaCa盐盐BaBa盐盐。n金属皂类金属皂类一般不

27、单独使用，常常为金属皂类之一般不单独使用，常常为金属皂类之间或与铅盐及有机锡等并用间或与铅盐及有机锡等并用。除。除GdGd、PbPb外都无外都无毒，除毒，除PbPb、CaCa外都透明，无硫化污染。外都透明，无硫化污染。常用的金属盐类稳定剂有：常用的金属盐类稳定剂有： n. .硬脂酸锌硬脂酸锌 (ZnSt)(ZnSt)，无毒且透明，用，无毒且透明，用量大后，易引起量大后，易引起“锌烧锌烧”制品变黑，常制品变黑，常与与BaBa、CaCa皂并用。皂并用。n. .硬脂酸镉硬脂酸镉 (CdSt)(CdSt)，为一重要的透明，为一重要的透明稳定剂品种，毒性较大，不耐硫化污染，稳定剂品种，毒性较大，不耐硫化

28、污染，抑制初期变色能力大，常与抑制初期变色能力大，常与 BaBa皂并用。皂并用。 常用的金属盐类稳定剂有常用的金属盐类稳定剂有n. .硬脂酸铅硬脂酸铅 (PbSt)(PbSt)，热稳定性好，可，热稳定性好，可兼做润滑剂。缺点为易析出，透明差，兼做润滑剂。缺点为易析出，透明差，有毒且硫化污染严重，常与有毒且硫化污染严重，常与 BaBa、CdCd皂并皂并用。用。n. .硬脂酸钙硬脂酸钙 (CaSt)(CaSt)，加工性能好，热，加工性能好，热稳定能力较低，无硫化污染，无毒，常稳定能力较低，无硫化污染，无毒，常与与ZnZn皂并用。皂并用。 常用的金属盐类稳定剂有常用的金属盐类稳定剂有n. .硬脂酸钡

29、硬脂酸钡 (BaSt)(BaSt)，无毒，长期热稳，无毒，长期热稳定性好，抗硫化污染，透明，常与定性好，抗硫化污染，透明，常与 PbPb、CaCa皂并用。皂并用。n复合品种常用的有复合品种常用的有:Ca/Zn(:Ca/Zn(无毒、透明无毒、透明) )、Ba/Zn(Ba/Zn(无毒、透明无毒、透明) )、Ba/Cd (Ba/Cd (有毒、透有毒、透明明) ) 及及 Ba/Cd/ZnBa/Cd/Zn。 有机锡类有机锡类 n有机锡类为热稳定剂中最有效的，在透有机锡类为热稳定剂中最有效的，在透明和无毒制品中应用最广泛的一类，明和无毒制品中应用最广泛的一类，n优点为优点为: :热稳定性好，透明性好，大多

30、数热稳定性好，透明性好，大多数无毒。无毒。n缺点为缺点为: :价格高，无润滑性价格高，无润滑性。有机锡类热稳定剂主要有含硫有机锡有机锡类热稳定剂主要有含硫有机锡和有机锡羧酸盐两类和有机锡羧酸盐两类。 n含硫有机锡类含硫有机锡类: : n . . 二 巯 基 乙 酸 异 辛 酯 二 正 辛 基 锡二 巯 基 乙 酸 异 辛 酯 二 正 辛 基 锡 (DOTTG)(DOTTG)，外观为淡黄色液体，热稳定性，外观为淡黄色液体，热稳定性及透明性极好，无毒，加入量低于及透明性极好，无毒，加入量低于 2 2份。份。n. .二甲基二巯基乙酸异辛酯锡二甲基二巯基乙酸异辛酯锡 (DMTTG)(DMTTG)，外观

31、为淡黄澄清液体，为无毒、，外观为淡黄澄清液体，为无毒、高效、透明稳定剂，常用于扭结膜及透高效、透明稳定剂，常用于扭结膜及透明膜中。明膜中。 有机锡羧酸盐：有机锡羧酸盐：n. .二月桂酸二正丁基锡二月桂酸二正丁基锡(DBTL) (DBTL) 淡黄色液体淡黄色液体或半固体，润滑性优良，透明性好，但有毒，或半固体，润滑性优良，透明性好，但有毒，常与常与CdCd皂并用，用量皂并用，用量 1 12 2份份; ;n . .二月桂酸二正辛基锡二月桂酸二正辛基锡 (DOTL)(DOTL)，有毒且价，有毒且价高，润滑性优良，常用于硬高，润滑性优良，常用于硬PVCPVC中，用量小于中，用量小于 1.51.5份。份

32、。n. .马来酸二正丁基锡马来酸二正丁基锡 (DBTM)(DBTM)，白色粉末，有，白色粉末，有毒，无润滑性，常与月桂酸锡并用，毒，无润滑性，常与月桂酸锡并用，. .稀土稳定剂稀土稳定剂 n稀土稳定剂是由我国开发的独特稳定剂，稀土稳定剂是由我国开发的独特稳定剂，稀土热稳定剂的选材多为稀土氧化物和稀土热稳定剂的选材多为稀土氧化物和稀土氯化物为主，其氧化和氯化物多为稀土氯化物为主，其氧化和氯化物多为镧、铈、镨、钕等轻稀土元素的单一体镧、铈、镨、钕等轻稀土元素的单一体或混合体。或混合体。 优良的稀土稳定剂应具有以下功能：优良的稀土稳定剂应具有以下功能： n. . 热稳定性能热稳定性能n n有机稀土含

33、量对体系热稳定时间的影响 有机稀土的添加量（份） 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 稳定时间（min） 122 14.6 15.1 15.5 15.9 16.4 从表3-1实验结果证明有机稀土含量对体系热稳定时间有所增长，但并不成线形关系，而且其对PVC体系的热稳定效果并不十分突出。 协同效果协同效果环氧大豆油的含量对体系热稳定时间的影响 环氧大豆油的添加量（份） 0 2 4 6 8 10 稳定时间（min） 6 122 15.1 16，8 17.9 20.4 从表 3-3 实验结果表明：有机稀土与环氧大豆油的有很好的协同效应。随着环氧大豆油的含量增加，PVC体系的热稳定时间明显增加。但

34、要注意随着环氧大豆油的含量增加，制品的维卡软化点是降低的。 . .偶联作用偶联作用n用稀土稳定剂加工的用稀土稳定剂加工的PVCPVC型材的焊角强度型材的焊角强度比铅盐稳定剂的比铅盐稳定剂的PVCPVC型材焊角强度要高型材焊角强度要高 有机稀土稳定剂含量对制品力学性能的影响 有机稀土含量（份） 断裂伸长率% 拉伸强度Mpa 冲击强度（缺口）KJ/m2 0 104.67 31.35 3.32 02 142.80 44.13 3.99 04 150.40 42.04 4.59 06 155.40 41.01 3.65 08 169.00 43.16 3.76 图 3-1 稀土 0 份 碳酸钙 15

35、份 1000 倍） 图 3-2 稀土 0.4 份 碳酸钙 15 份 （1000 倍） 图 3-3 稀土 0 份 碳酸钙 15 份 500 倍） 图 3-4 稀土 0.5 份 碳酸钙 15 份（500 倍） . .增韧作用增韧作用n稀土稳定剂与稀土稳定剂与PVCPVC树脂和增韧剂树脂和增韧剂CPECPE的良好的相的良好的相容性以及与容性以及与CaCOCaCO3 3的偶联作用，生产的型材具的偶联作用，生产的型材具有较好的耐冲击性能。有较好的耐冲击性能。n稀土稳定剂无润滑作用，应与润滑剂一起加入，稀土稳定剂无润滑作用，应与润滑剂一起加入，目前我国生产的稀土复合稳定剂是将稀土、热目前我国生产的稀土复合

36、稳定剂是将稀土、热稳定剂和润滑剂复配而成的，加入量一般为稳定剂和润滑剂复配而成的，加入量一般为 4-64-6份。份。n稀土稳定剂与环氧类辅助稳定剂有协同作用。稀土稳定剂与环氧类辅助稳定剂有协同作用。复合铅盐稳定剂复合铅盐稳定剂 n复合铅盐稳定剂采用了共生反应技术将复合铅盐稳定剂采用了共生反应技术将三盐、二盐和金属皂在反应体系内以初三盐、二盐和金属皂在反应体系内以初生态的晶粒尺寸和各种润滑剂进行混合，生态的晶粒尺寸和各种润滑剂进行混合，以保证热稳定剂在以保证热稳定剂在PVCPVC体系中的充分分散，体系中的充分分散，由于与润滑剂共熔融形成颗粒状，避免由于与润滑剂共熔融形成颗粒状，避免因铅粉尘造成的

37、中毒。复合铅盐稳定剂因铅粉尘造成的中毒。复合铅盐稳定剂包容了加工所需要的热稳定剂组份和润包容了加工所需要的热稳定剂组份和润滑剂组份，被称作为全包装热稳定剂滑剂组份，被称作为全包装热稳定剂 优点：优点： n. . 与树脂混合时的分散均匀性。与树脂混合时的分散均匀性。n. .配方混合时，简化了计量次数，。配方混合时，简化了计量次数，。n. .简便了辅料的供应和贮备，简便了辅料的供应和贮备，n. .提供了无尘生产，改善了生产条件提供了无尘生产，改善了生产条件复合热稳定剂用量复合热稳定剂用量n复合铅盐稳定剂一个重要指标是铅复合铅盐稳定剂一个重要指标是铅的含量，铅的活性。目前所生产的的含量，铅的活性。目

38、前所生产的复合铅盐稳定剂含铅量从复合铅盐稳定剂含铅量从20%-60%20%-60%；在在PVCPVC塑料门窗型材生产上的用量为塑料门窗型材生产上的用量为3.5-63.5-6份。份。 PVCPVC型材生产用的复合铅盐稳定剂的牌号和用量型材生产用的复合铅盐稳定剂的牌号和用量n牌号名称牌号名称 铅含量铅含量 添加量（份）添加量（份）nBAEROPAN R5341BAEROPAN R5341 57 57 4.0-4.5 4.0-4.5nBAEROPAN SMS RL25BAEROPAN SMS RL25 40 40 4.5-5.5 4.5-5.5nAKROPAN 7133GXAKROPAN 7133G

39、X 50 50 4.5-5.5 4.5-5.5nHJ-301 56 4.5-6.0HJ-301 56 4.5-6.0nHJ-303HJ-303 51 51 3.0-4.0 3.0-4.0nALMSTAB PR 137ALMSTAB PR 137 37 37 4.0-5.0 4.0-5.0其他辅助热稳定剂品种其他辅助热稳定剂品种 n. .亚磷酸酯类，这是一类重要的辅助热稳定亚磷酸酯类，这是一类重要的辅助热稳定剂，主要用于软质剂，主要用于软质 PVCPVC透明配方中，用量为透明配方中，用量为 0.1-l0.1-l份。份。n. .环氧化合物类，它与金属皂类有协同作用，环氧化合物类，它与金属皂类有协同

40、作用，与有机锡类稀土稳定剂并用效果好，用量为与有机锡类稀土稳定剂并用效果好，用量为 2-52-5份，份，n. .多元醇类，多元醇类， 它可与它可与 Ca/ZnCa/Zn复合稳定剂并复合稳定剂并用用 。热稳定剂对产品的影响热稳定剂对产品的影响 n1.1.颜色颜色n2.2.加工工艺加工工艺n3.3.力学性能力学性能n4.4.焊角强度焊角强度n5.5.成本成本润滑体系润滑体系 n润滑剂的作用是：降低物料之间及物料润滑剂的作用是：降低物料之间及物料和加工设备表面的摩擦力，从而降低熔和加工设备表面的摩擦力，从而降低熔体的流动阻力，提高熔体的流动性，避体的流动阻力，提高熔体的流动性，避免熔体与设备的粘附，

41、提高制品表面的免熔体与设备的粘附，提高制品表面的光洁度等。光洁度等。 润滑剂的分类：润滑剂的分类： n(1)(1)按润滑剂成份分类，按润滑剂成份分类，n(2)(2)按润滑剂的作用分类，分为按润滑剂的作用分类，分为内，外润内，外润滑剂滑剂。n其主要区分是依其与树脂的相容性大小。其主要区分是依其与树脂的相容性大小。 内润滑剂与树脂亲和力大，其作用是降内润滑剂与树脂亲和力大，其作用是降低分子间的作用力低分子间的作用力 ; ;外润滑剂与树脂的外润滑剂与树脂的亲和力小，其作用是降低树脂与金属表亲和力小，其作用是降低树脂与金属表面之间的摩擦。面之间的摩擦。饱和烃类饱和烃类 n饱和烃类按极性可分为非极性烃饱

42、和烃类按极性可分为非极性烃 ( (如聚如聚乙烯蜡和聚丙烯蜡乙烯蜡和聚丙烯蜡) )、 n极性烃极性烃( (如氯化石蜡、氧化聚乙烯等如氯化石蜡、氧化聚乙烯等) )。n饱和烃类饱和烃类按分子量大小可分为按分子量大小可分为; ;液体石蜡液体石蜡 (C16-C21)(C16-C21)、固体石蜡、固体石蜡 (C26-C32 )(C26-C32 )微晶微晶石蜡石蜡(C32-C70)(C32-C70)及低分子量聚乙烯及低分子量聚乙烯( (分子分子量量 1000100010000)10000)等，等，n主要用于主要用于 PVC PVC 无毒外润滑剂无毒外润滑剂 。 金属皂类金属皂类 n即是优良的热稳定剂，又是一

43、种润滑剂，即是优良的热稳定剂，又是一种润滑剂，其内、外润滑作用兼有，不同品种侧重其内、外润滑作用兼有，不同品种侧重稍有不同，润滑性以硬脂酸钙、硬脂酸稍有不同，润滑性以硬脂酸钙、硬脂酸铅为最好。铅为最好。 脂肪酸类脂肪酸类 n 硬脂酸，是广泛应用的润滑剂，可用硬脂酸，是广泛应用的润滑剂，可用于于PVCPVC，用量少时，起内润滑作用；用量，用量少时，起内润滑作用；用量大时，起外润滑作用。硬脂酸的加入量大时，起外润滑作用。硬脂酸的加入量低于低于 0.50.5份。份。 脂肪酸酯类脂肪酸酯类 na.a.硬脂酸丁酯，在硬脂酸丁酯，在PVCPVC中以内润滑为主中以内润滑为主兼具外润滑作用，用量兼具外润滑作用

44、，用量 0.50.51.51.5份。份。nb.b.单硬脂酸甘油酯，为单硬脂酸甘油酯，为PVCPVC优良内润滑剂，优良内润滑剂，对透明性影响小对透明性影响小, ,加入量低于加入量低于1.51.5份，可份，可与硬脂酸并用。与硬脂酸并用。nc.c.酯蜡和皂化蜡酯蜡和皂化蜡 , , 皂化蜡有皂化蜡有 0 0 蜡和蜡和 OP OP 蜡。主要用于蜡。主要用于HPVCHPVC，用量，用量 0.10.10.30.3份。份。 润滑剂对加工和产品的影响润滑剂对加工和产品的影响n1.1.塑化质量塑化质量n2.2.加工效率加工效率n3.3.合模质量合模质量n4.4.表面质量表面质量n5.5.焊接强度焊接强度改性体系改

45、性体系 n1.1.加工助剂的作用原理加工助剂的作用原理 n由于由于PVC PVC 熔体延展性差，易导致熔体破熔体延展性差，易导致熔体破碎；碎；PVCPVC熔体松弛慢，易导致制品表面粗熔体松弛慢，易导致制品表面粗糙，糙，PVCPVC加工时往往需要加入加工助剂，加工时往往需要加入加工助剂，以改善其熔体上述缺陷。以改善其熔体上述缺陷。 加工助剂的作用加工助剂的作用 1. 1.缩短塑化时间，促进缩短塑化时间，促进PVCPVC的塑化，的塑化， 2.2.提高熔体塑化的均匀性，提高熔体塑化的均匀性， 3.3.降低塑化温度。降低塑化温度。ACRACRnACR ACR 为甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸酯、苯为甲基丙烯酸

46、甲酯和丙烯酸酯、苯乙烯等单体的共聚物。乙烯等单体的共聚物。n可用做加工助剂外，还可用做冲击改性可用做加工助剂外，还可用做冲击改性剂。我国的剂。我国的ACR ACR 可分为可分为 ACR201ACR201、ACR301 ACR301 和和ACR401ACR401、ACR402 ACR402 几种几种, ,国外的牌号有：国外的牌号有：K120NK120N、K125K125、K175K175、P530P530、P501P501、P551P551、P700P700、PA100PA100等。等。 国内外ACR加工助剂牌号对照 产地 RohmHaas Kanegafuchi Metco 苏州安利 型号 组

47、成 K120 MMA-EA PA20 P530 201 K125 MMA-BA PA50 PA-551 301 型号与组成 K175 MMA-BA-ST PA-100 P-700 401 ACR加工改性剂改性PVC的效果 ACR用量 塑化时间 S 塑化扭距 Nm 塑化温度 平衡扭距 Nm 平衡温度 无ACR 97 203 180 16.5 194 1.5%201 62 22.0 178 17.0 196 1.5%301 63 23.0 179 17.2 196 1.5%401 89 20.5 180 16.5 194 冲击改性剂冲击改性剂 nPVCPVC树脂是一个极性非结晶性高聚物，分子之树脂

48、是一个极性非结晶性高聚物，分子之间有较强的作用力，是一个坚硬而脆的材料，间有较强的作用力，是一个坚硬而脆的材料，当受到冲击时，抗冲击强度较低。当受到冲击时，抗冲击强度较低。n加入冲击改性剂后，冲击改性剂的弹性体粒子加入冲击改性剂后，冲击改性剂的弹性体粒子可以降低总的银纹引发应力，并利用粒子自身可以降低总的银纹引发应力，并利用粒子自身的变形和剪切带，阻止银纹扩大和增长，吸收的变形和剪切带，阻止银纹扩大和增长，吸收掉传入材料体内的冲击能，掉传入材料体内的冲击能，从而达到抗冲击的从而达到抗冲击的目的。目的。有机抗冲击改性剂的分子内部结构，可将其分为有机抗冲击改性剂的分子内部结构，可将其分为如下几类如

49、下几类 n1 1）预定弹性体（）预定弹性体（PDEPDE）型冲击改性剂，）型冲击改性剂， 它属于它属于核一壳结构的聚合物核一壳结构的聚合物，其核为软，其核为软状弹性体，赋予制品较高的抗冲击性能，状弹性体，赋予制品较高的抗冲击性能，壳为具有高玻璃化温度的聚合物，此类壳为具有高玻璃化温度的聚合物，此类结构的改性剂有：结构的改性剂有：MBSMBS、ACRACR、MABSMABS和和MACRMACR等，它们都是优良的冲击改性剂。等，它们都是优良的冲击改性剂。 n（2 2）非预定弹性体型（）非预定弹性体型（NPDENPDE）冲击改性）冲击改性剂，剂，它属于网状聚合物它属于网状聚合物，其改性机理是，其改性

50、机理是以溶剂化作用（增塑作用）机理对塑料以溶剂化作用（增塑作用）机理对塑料进行改性。形成一个包覆树脂的网状结进行改性。形成一个包覆树脂的网状结构，它与树脂不是十分好的相容体。此构，它与树脂不是十分好的相容体。此类结构的改性剂有：类结构的改性剂有：CPECPE、EVAEVA。 a.a.氯化聚乙烯氯化聚乙烯(CPE)(CPE)n做为增韧剂而使用的做为增韧剂而使用的CPECPE，含，含ClCl量一般为量一般为 25-45%25-45%。nCPECPE来源广，价格低，除具有增韧作用外，来源广，价格低，除具有增韧作用外，尤其在尤其在PVCPVC管材和型材生产中，大多数工管材和型材生产中，大多数工厂使用厂

51、使用CPECPE。加入量一般为。加入量一般为 5-155-15份。份。CPECPE可以同其它增韧剂协同使用，如橡胶类、可以同其它增韧剂协同使用，如橡胶类、EVA EVA 等，效果更好，但橡胶类的助剂不等，效果更好，但橡胶类的助剂不耐老化。耐老化。 ACRACRn为甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸酯等单体的共聚物，为甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸酯等单体的共聚物，ACR ACR 为近年来开发的最好的冲击改性剂，它可为近年来开发的最好的冲击改性剂，它可使材料的抗冲击强度增大几十倍。使材料的抗冲击强度增大几十倍。ACRACR冲击改冲击改性剂尤其适用于户外使用的性剂尤其适用于户外使用的PVCPVC塑料制品的冲塑料制品的

52、冲击改性，击改性，n在在PVCPVC塑料门窗型材使用塑料门窗型材使用ACRACR作为冲击改性剂与作为冲击改性剂与其它改性剂相比其它改性剂相比具有加工性能好，表面光洁，具有加工性能好，表面光洁，耐老化好，焊角强度高的特点，耐老化好，焊角强度高的特点，但价格比但价格比CPECPE高高1/31/3左右。国外常用的牌号如左右。国外常用的牌号如K-355K-355，一般用，一般用量量6 61010份。份。MBSMBSn是甲基丙烯酸甲酯、丁二烯及苯乙烯三是甲基丙烯酸甲酯、丁二烯及苯乙烯三种单体的共聚物。它的最大特点是：种单体的共聚物。它的最大特点是：加加入入PVCPVC后可以制成透明的产品后可以制成透明的

53、产品。 一般在一般在 PVCPVC中加入中加入10-1710-17份，可将份，可将PVC PVC 的冲击强的冲击强度提高度提高 6-156-15倍，倍，MBSMBS耐热性不好，耐热性不好， 耐候耐候性差，不适于做户外长期使用制品，一性差，不适于做户外长期使用制品，一般不用做塑料门窗型材生产的冲击改性般不用做塑料门窗型材生产的冲击改性剂使用。剂使用。 EVAEVAn是乙烯和醋酸乙烯酯的共聚物，当醋酸是乙烯和醋酸乙烯酯的共聚物，当醋酸乙烯酯含量乙烯酯含量40-50%40-50%用做用做PVCPVC冲击改性剂。冲击改性剂。单独使用单独使用 EVAEVA作抗冲击剂有许多缺点作抗冲击剂有许多缺点: :拉

54、拉伸强度下降，热变形温度变低，因此，伸强度下降，热变形温度变低，因此，常将常将EVAEVA与其他抗冲击树脂并用。与其他抗冲击树脂并用。EVAEVA添添加量为加量为1010份以下。份以下。 几种冲击改性剂改性几种冲击改性剂改性PVCPVC性能比较性能比较n改性剂改性剂 CPE EVA MBS CPE EVA MBS ACRACRn耐腐性耐腐性 优优 好好 好好 好好n耐候性耐候性 好好- -优优 好好- -优优 差差 好好- -优优n低温韧性低温韧性 好好 中中 好好- -优优 中中n缺口敏感性缺口敏感性 好好 中中 好好- -优优 中中n透明性透明性 差差 差差 好好- -优优 差差n拉伸强度

55、拉伸强度 好好 差差 中中 优优填充体系填充体系 n填料的种类很多，使用填料的主要填料的种类很多，使用填料的主要目的目的是占据空间以降低成本是占据空间以降低成本，当然，一些填，当然，一些填料也赋予材料一些特殊的性能，如阻燃、料也赋予材料一些特殊的性能，如阻燃、导电、导热、刚性等。导电、导热、刚性等。n填料的主要指标为：填料的主要指标为：白度、粒径、颗粒白度、粒径、颗粒形状和颗粒表面活性形状和颗粒表面活性。 填料的主要品种有：填料的主要品种有：n(1) (1) 碳酸盐类碳酸盐类 主要为重质碳酸钙、轻质碳酸主要为重质碳酸钙、轻质碳酸钙和活性碳酸钙。一般在钙和活性碳酸钙。一般在PVCPVC塑料型材使

56、用的塑料型材使用的是活性轻质碳酸钙，粒径为是活性轻质碳酸钙，粒径为300300目目 700700目。目。n (2) (2) 炭黑炭黑 主要作橡胶的补强用，用于导电主要作橡胶的补强用，用于导电和防静电高分子材料制品中。和防静电高分子材料制品中。n (3) (3) 硫酸盐类硫酸盐类 有硫酸钡、硫酸钙、锌钡白有硫酸钡、硫酸钙、锌钡白( (立德粉立德粉) )等，主要作填充剂，也有着色作用，等，主要作填充剂，也有着色作用，填料填料n(4)(4)金属氧化物金属氧化物 如氧化铝、氧化铁、氧化锰、如氧化铝、氧化铁、氧化锰、氧化锌、氧化锑、氧化镁、氧化铁、磁粉等，氧化锌、氧化锑、氧化镁、氧化铁、磁粉等，作填充剂

57、和着色剂。作填充剂和着色剂。n (5)(5)金属粉金属粉 如铝、青铜、锌、铜、铅等粉如铝、青铜、锌、铜、铅等粉末，作装饰用。也可改善导热性。在塑料型材末，作装饰用。也可改善导热性。在塑料型材生产中有时用铜粉、铝粉生产仿铝窗的型材。生产中有时用铜粉、铝粉生产仿铝窗的型材。n (6)(6)含硅化合物含硅化合物 陶土中最常使用的为高岭陶土中最常使用的为高岭土，作填充剂。硬质陶土有补强作用。滑石粉土，作填充剂。硬质陶土有补强作用。滑石粉作填充剂，作填充剂， n 光稳定剂光稳定剂n光稳定剂大体可以分为四类：光稳定剂大体可以分为四类： n1.1.光屏蔽剂，如钛白和碳黑光屏蔽剂，如钛白和碳黑n2.2.紫外线

58、吸收剂，它可以强烈吸收紫外线吸收剂，它可以强烈吸收280-280-400nm400nm的紫外线，转换成可见光或热量。的紫外线，转换成可见光或热量。常用的有常用的有UV-531UV-531、UV-327UV-327、UV-326UV-326、UV-UV-P P等产品，用量一般为等产品，用量一般为0.1-0.5%0.1-0.5%。 光稳定剂光稳定剂n3.3.淬灭剂，它主要是消灭受激发的聚合物分子淬灭剂，它主要是消灭受激发的聚合物分子的能量，使之回到基态。品种有光稳定剂的能量，使之回到基态。品种有光稳定剂20022002、光稳定剂光稳定剂10841084等。用量等。用量0.1-0.5%0.1-0.5

59、%。 n自由基捕捉剂，它捕捉光降解分解出的自由基，自由基捕捉剂，它捕捉光降解分解出的自由基，终止降解反应的进行。一般使用在终止降解反应的进行。一般使用在LDPELDPE农膜中。农膜中。它的品种主要有：光稳定剂它的品种主要有：光稳定剂GW-540GW-540、GW-544GW-544、GW-310GW-310、744744、622622、944944等，用量等，用量0.02-0.5%0.02-0.5%着色剂着色剂 n着色剂和聚氯乙烯的着色剂和聚氯乙烯的“相容性相容性”耐酸耐酸性差的着色剂分解变色性差的着色剂分解变色 . .n一些着色剂中的金属离子会促进聚氯一些着色剂中的金属离子会促进聚氯乙烯的热

60、分解乙烯的热分解 . .n在使用着色剂时必须了解着色剂的耐在使用着色剂时必须了解着色剂的耐晒能力，晒能力， 几种常用的塑料门窗着色剂和常用量几种常用的塑料门窗着色剂和常用量着色剂名称着色剂名称耐晒级别耐晒级别常用量常用量 / %/ %n中铬黄中铬黄 5-65-6 0.5 0.51 1n钼铬红钼铬红 5 5 0.5 0.5-1-1n镉红镉红 5-65-6 0.3 0.30.70.7n酞青蓝酞青蓝B B 7-8 7-8 0.02 0.020.050.05n酞青绿酞青绿G G 8 8 0.01 0.010.050.05n永固黄永固黄HRHR 7-8 7-8 0.06 0.060.30.3n塑料红塑料