几种助剂对软质PVC透明性的影响
栏目:行业动态 发布时间:2021-03-29 13:05
引言 聚氯乙烯(PVC) 是通用大品种塑料中产量较大,用途较广,价格较低的一种。根据不同使用要求,可分硬质制品和软质制品。广泛用于制造板(片)材、管材、异型材,皮革、薄膜及备...

引言
聚氯乙烯(PVC) 是通用大品种塑料中产量较大,用途较广,价格较低的一种。根据不同使用要求,可分硬质制品和软质制品。广泛用于制造板(片)材、管材、异型材,皮革、薄膜及备种装饰材料等。有些制品, 如软管,护套、薄膜及鞋料等尚须软质透明PVC制成。有关软质PVC透明材料的配方已有文献报道。所列配方中常用的配合剂一般为有机锡类、硫醇锑类和磷酸酯类等热稳定剂,环氧大豆油和环氧树脂等辅助稳定剂, 硬脂酸润滑剂和MBS改性剂等。有关这些配合剂对软质透明PVC制品短期和长期透明性及经热氧和光老化后透明性变化的影响尚缺少较充分的研讨。

加工工艺及性能测试条件
PVC与增塑剂及其它各种配合剂在高速混合机捏合均匀,在140℃左右的开炼机上塑化井混炼均匀下片。平板硫化剂压制1~2mm厚的试片,条件为170℃×10min×15MPa, 载压冷却。或捏合好的物抖在挤出机上挤出0.2mm厚的片材,挤出机的备段温度分别为140, 170,175℃ ,机头180℃。转速30r/mi n。透光率测定是在751G型分光光度计上进行,可见光波长范围为400~600n m (以空气为100% 透光率为参比)。热老化实验条件分别为100℃ ×24,×4 B,×96h不等。天候老化条件为样品在阳光下暴露累积天数80天。

结果与讨论
1.硬脂酸
硬脂酸是PVC加工中的常用润滑剂。据文献报道,在软质透明PVC制品中的填加量一般为0.3~0.5份。而有些文献中,硬脂酸的加入量在1份以上。本文考查硬脂酸对透明性的影响示于图1。可见在加有0.4份硬脂酸的配方中均导致材质透明性呈下降的趋势。采用PVC100,DOP30,DBP5,环氧大豆油3和硫醇甲基锯2.5份的基础配方。曲钱2是曲线1配方的基础上添加0.4份硬脂酸,曲线4是曲线3配方基础上添加0.4硬脂酸。两组曲线相比,其下降程度大致相同,无疑透明性的下降是由硬脂酸引起。另外,我们在上述透明片材放置一周后发现,加有硬脂酸的片材表面有喷霜现象。

2.二月桂酸二丁基锡
在软质透明PVC制品中,二月桂酸二丁基锡一般作为主稳定剂,可单独使用,也可与其它辅稳定剂并用。如图2所示,单独使用时,其用量对透明性的影响较大。在二月桂酸二丁基锡用量较小时,其透明性随用量增加而避渐提高,但当二月桂酸二丁基锡用量为4.0份时,其透明性突然大幅度下降。因此,二月桂酸二丁基锡在软质透明PVC制品配方中的用量要适当控制。一般,二月硅酸二丁基锡常与辅助稳定剂配合使用,效果较好。我们分别选用环氧大豆油和环氧树脂与其并用,结果示于图3。可见,与环氧大豆油并用的稳定体系好于与环氧树脂并用的稳定体系。

3.环氧大豆油
环氧大豆油单独作热稳定剂使用对透明性的影响示于图4。环氧大豆油本身带有微黄色。从图4可见,当加1份环氧大豆油时,其透光率明显降低。当加入3份时,其透光率与空白接近,从加4份时,其透明性较好。 继续增加环氧大豆油的量,其透光率又趋下降。其原因可能与环氧大豆油的热稳定作用及自身的污染性有关。环氧大豆油少量时,热稳定效果不明显。多加时,自身的污染性又趋上风。故环氧大豆油的用量以不超过4份为宜。将图4和图2的结果相比较可见,环氧大豆油单独使用时的效果要比与二月桂酸二丁基锡并用时的效果差。

4.硫醇甲基锡与二月桂酸二丁基锡比较
分别以硫醇甲基锡和二月桂馥兰丁基锡为主稳定剂,以环氧大豆油和环氧树脂为辅稳定剂研究其对透明性的影响。由图5的结果可以看出,以二月桂酸二丁基锡为主稳定剂,分别以环氧大豆油和环氧树脂为辅稳定剂的并用效果明显好于硫醇甲基锡分别与环氧大豆油和环氧树脂的并用体系。此外,对二月桂酸二丁基锡来讲,与环氧大豆油的配合效果明显好于与环氧树脂的配合。而对于硫醇甲基锡则刚好相反。

5.MBS
MBS是甲基丙烯酸甲酯(M),丁二烯(B)和苯乙烯(S)的三元接枝共聚物,常用作硬质透明PVC制品的改性剂。在软质透明PVC制品中MBS的研究情况却鲜见报道。比较图6中的曲线1和2以及3和4可见, 加有5份MBS时,其透明性均有所下降。但经阳光老化80day实验表明(分别比较1和1’ ,2和2’ ,3和3’ 以及4和4 ‘,加有MBS的样品光老化后,其透明性均有所增加,而没有加MBS的样品的透光率均呈下降趋势。加有MBS的样品为何经光晒后其透明性有所提高,还须进一步探究。

6.热老化对透明性的影响
环氧大豆油和二月桂酸二丁基锡分别单独用作软质PVC透明片稳定荆的热老化实验结果列于表1。没有加任何稳定剂空白配方,经100℃,24、48和96h热氧老化后,其透明性逐渐下降。环氧大豆油填加4份时,或二月桂酸二丁基锡加3份时,热老化的影响趋于恒定,且透明性分别达到较大值。可见在软质PVC透明制品中,分别单独使用环氧大豆油或二月桂酸二丁基锡作稳定剂也是可行的。

结论
在软质PVC透明制品中,二月桂酸二丁基锡和环氧大豆油是较好的透明性稳定剂,既可单独使用,也可二者并用,其并用效果更优。MBS的填加会使软质PVC透明性有所下降,但长期耐光侯老化性较好。硬脂酸会使软质PVC透明性下降,且易喷霜,在软质制品中应慎用。


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