硬质PVC排水管的配方设计.ppt

项目一硬质PVC排水管的配方设计第六小组,UPVC：又称硬质PVC，它是氯乙烯单体经聚合反应而制成的无定形热塑性树脂再加入一定的添加剂（如稳定剂、润滑剂、填充剂等）组成。,熔体粘度高流动性差（即使提高注射压力和熔体温度，流动性的变化也不大）难于成型（成型温度与热分解温度很接近，能够进行成型的温度范围很窄）,特点,硬聚氯乙烯排水管（UPVC）优点：重量轻耐腐蚀强度较高,UPVC硬管配方公式PVC（SG-5）+增塑剂+稳定剂（铅盐、金属皂类）+润滑剂+加工助剂,PVC树脂的选择为了获得迅速与均匀的塑化，应该采用悬浮法疏松型树脂，树脂的型号多为SG-5（相当于旧型号XS-4）注：S表示PVC树脂由悬浮法制得G表示通用型树脂SG-5多用于透明制品、硬管、型材,PVC的加工稳定性不好，熔融温度（160）高于分解温度（140），不进行改性难以用熔融塑化的方法加工。改性的方法之一是在其中加入稳定剂，以提高其分解温度，使其在熔融温度之上。二是在其中加入增塑剂，以降低其熔融温度，使其在分解温度之下。,PVC常用稳定剂铅盐类（最常用，但不能用于无毒和透明制品）有机锡类（稳定效果好，透明、有毒或无毒，因价高限制使用）金属皂类（稳定效果一般，分透明、有毒或无毒，很少单用，常复合使用，常用于软制品）稀土类（新品种，具有透明、无毒等优点，大有发展前途）,最佳选择常用三碱式硫酸铅（三盐基硫酸铅）及二碱式亚磷酸铅（二盐基亚磷酸铅）作用原理：盐基性铅盐是通过捕获脱落下来的氯化氢而抑制了它的自动催化作用,三碱式硫酸铅（3PbOPbSO4H2O）白色或略带黄色粉末。遇日光变色，味甜，有毒！不溶于水，溶于热乙酸胺溶液。不稳定能自行分解。须贮存，熔点820，热稳定性和电性能优良。主用PVC稳定剂，有持久稳定效果，与二碱式亚磷酸铅并用有协同作用，易受硫化污染，应避免与硫化物并用。,我！你知道吗？,二碱式亚磷酸铅（2PbOPbHPO31/2H2O）白色或微黄色粉末，味甜。相对密度6.94。折射率2.25。溶于盐酸、硝酸、乙酸铵溶液不溶于水和有机溶剂。在200左右变成灰黑色；450左右变成黄色。具有优良的热稳定性和耐气候性。具有抗氧化和屏蔽紫外线的能力。初期着色性优良，可以制得白色制品。不稳定，能自行分解。遇火燃烧。有毒！用量为46份，可适当加入金属皂类1.53份,增塑剂（在硬质品中只加入5份以下，软制品中加入25份以下）（最常用PVC主增塑剂）邻苯二甲酸酯类：DOP邻苯二甲酸二辛酯（相容性好，光稳定性好、电绝缘性好，耐低温、无毒）DBP邻苯二甲酸二丁酯（相容性好，柔软性好，价廉、不单用）DIDP邻苯二甲酸二异癸酯（耐热好，电绝缘性好）,增塑剂的理想性能：与树脂有良好的相容性;塑化效率高；对热、光稳定；挥发性低；无色、无味、无毒；耐水、油和有机溶剂的抽出；阻燃性、电绝缘性好；增塑糊粘度稳定性好；价廉；。,最终选择DOP（邻苯二甲酸二辛酯）C24H38O4无色油状液体，比重0.9861(20/20),熔点-55，沸点370（常压），不溶于水，溶于乙醇、乙醚、矿物油等大多数有机溶剂。,辅增塑剂：己二酸二辛酯DOA（低温性好，形容性差）癸二酸二辛酯DOS（低温性好，形容性差）环氧大豆油EOS(热稳定性好，挥发性低，无毒氯化石蜡42（耐燃、电性能好，价廉、不单用）,最终选择环氧大豆油分子式C57H106O10常温下为浅黄色黏稠油状液体，是一种使用最广泛的聚氯乙烯无毒增塑剂，兼用稳定剂，与PVC树脂相容性好，挥发性低，迁移性小，具有优良的热稳定性和光稳定性，耐水性和耐油性亦佳。可赋予制品良好的机械强度、耐候性及电性能，且无毒性，是国际认可的用于食品包装材料的化学工艺助剂。可用于所有的聚氯乙烯制品。,配置比例增塑剂加入聚氯乙烯树脂中，加入的比例越大，塑料制品越柔软：当加入量小于5%时，塑料制品为硬质；当加入量在15%25%时，塑料制品为半硬质；当加入量大于25%时，塑料制品为软质；增塑剂加入量为5%15%时会出现反增塑现象，影响产品质量，在配制时应尽量防止。,润滑剂（加入量相对大一些）PVC熔体黏附金属倾向大，熔体之间以及熔体与加工设备之间摩擦力大，需加入润滑剂以克服摩擦阻力。按润滑剂与PVC树脂的相容性大小不同，可分为内润滑剂（相容性大）和外润滑剂（相容性差）。,金属皂类（外部润滑剂）高级脂肪酸的金属盐类(俗称金属皂)，是常用润滑剂中的一种。除具润滑作用外，还是PVC用热稳定剂。对于某一种金属的皂化物，所结合的脂肪酸的碳链越长，其润滑性越好。常用的有硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸铅等，其中硬脂酸铅的润滑性最好。,聚乙烯蜡（内部润滑剂）（PE蜡）又称高分子蜡作为润滑剂，其化学性质稳定、电性能良好。对于和PVC的其它外部润滑剂相比，聚乙烯蜡具有更强的内部润滑作用。,填充剂又称填料、填充物。加入物料中改善性能或降低成本的固体物质。通常不含水，中性，不与物料组分起不良作用的有机物、无机物、金属或非金属粉末均可用作填充剂。,CPE氯化聚乙烯（ChlorinatedPolyethylene）结构式：CH2-CHCl-CH2-CH2n饱和高分子材料，外观为白色粉末，无毒无味，具有优良的耐侯性、耐臭氧、耐化学药品及耐老化性能，具有良好的耐油性、阻燃性及着色性能。氯化聚乙烯是由高密度聚乙烯（HDPE）经氯化取代反应制得的高分子材料。根据结构和用途不同,氯化聚乙烯可分为树脂型氯化聚乙烯(CPE)和弹性体型氯化聚乙烯(CM)两大类。,主要应用于电线电缆（煤矿用电缆、UL及VDE等标准中规定的电线），液压胶管，车用胶管，胶带，胶板，PVC型材管材改性，磁性材料，ABS改性等等。,轻质碳酸钙CaCO3（填充剂）轻质碳酸钙(LightCalciumCarbonate)又称沉淀碳酸钙(PrecipitatedCalciumCarbonate，简称PCC)。是用化学加工方法制得的。由于它的沉降体积(2.4-2.8mL/g)比用机械方法生产的重质碳酸钙沉降体积(1.1-1.9mL/g)大,因此被称为轻质碳酸钙。特性：无毒、无臭、无刺激性,通常为白色,。,碳酸钙在塑料制品中能起到一种骨架作用对塑料制品尺寸的稳定性有很大作用，能提高制品的硬度，还可以提高制品的表面光泽和表面平整性。在一般塑料制品中添加碳酸钙耐热性可以提高，由于碳酸钙白度在90%以上，还可以取代昂贵的白色颜料起到一定的增白作用。,改性剂（抗冲改性剂）ACR（Acryliccopolymer）具有核壳结构的丙烯酸酯类共聚物，是一种综合性能优良的PVC抗冲改性剂。ACR是兼具抗冲击改性和加工改性双重功能的塑料助剂，由于其具有核/壳结构，使其PVC制品具有优良的抗冲击性、低温韧性、与PVC相容性、耐候性、稳定性、加工性，且性能与价格比适中，可明显改善PVC熔体流动性、热变形性,促进塑化、制品表面光洁美观。,配方组成（质量份）PVC（SG-5）100树脂原料三碱式硫酸铅3热稳定剂二碱式亚磷酸铅1热稳定剂DOP5主增塑剂环氧大豆油2辅增塑剂金属皂类1.5外润滑剂、热稳定剂聚乙烯蜡0.6内润滑剂ACR3改性剂CPE5填充剂轻质(CaCO3