PVC塑料异型材新配方的开发

1、刘杰等P V C 塑料异型材新配方的开发 2005年 第31卷第33页PVC塑料异型材新配方的开发刘杰,刘岗(锦州石化精细化工有限公司,辽宁锦州121001摘要:对于聚氯乙烯(PV C 塑料异型材配方的改良,本文采用美国杜邦r -105二氧化钛(T i O 2和国产轻质活性超细碳酸钙(C aC O 3取代原配方中镇江T i O 2与唐山普通轻质活性C aC O 3的新配方设计,使塑料型材的焊角强度和防紫外线能力明显提高,其他各项指标也进一步改善,并使产品成本较原来下降200330元/t 。关键词:塑料异型材;配方;纳米碳酸钙填充;物理机械性能;二氧化钛中图分类号:TQ325.3 文献标识码:B

2、 文章编号:1009-797X(200506-0033-03作者简介:刘杰(1964-,男,理学硕士,高级工程师,技术发展部主任,主要工作领域与研究方向为化学工程,获得国家专利2项,省部级成果2项,发表论文15篇。收稿日期:2004-10-280前言为进一步提高P V C 塑料异型材质量、降低成本、拓宽市场、增强竞争力,对原塑料异型材配方中所使用的轻质活性C a C O 3(唐山天盈公司与ZR -940 Ti O 2(镇江钛白粉公司,分别以超细轻质活性CaC O 3(三家选一和美国杜邦公司r -105 Ti O 2取代,进行配方试验。塑料异型材质量关键是提高焊角强度、低温抗冲击性能、塑料异型材

3、白度的耐久性、耐侯性与刚性等。配方中常用的C a C O 3一般都用轻质活性的,目前有些厂家已开始用超细轻质活性CaCO 3 ,前者粒径大都在 310 m ,后者粒径大多数在 0.1 m 以下 1。CaCO 3在配方中的作用,文献报道很多,其中C a C O 3粒度、填充量对塑料异型材性能的影响:当填充量相同时,粒径越小C a C O 3表面积越大,表面能越高,因而与P V C 粒子结合得越牢,对制品的抗冲击性、拉伸强度、断裂伸长率、尺寸稳定性、刚性与外观等的改进就越大1。焊角强度也将会得到改善2。如果用325目和2 500目CaCO 3填充半硬PVC 时,后者较前者强度提高30%3。因此,当

4、C a C O 3为超细级时,填充量可适当增加。目前纳米Ca CO 3填充P VC 塑料异型材的研究已成热点,并且有PVC/纳米CaCO 3、PVC/CPE/纳米CaCO 3、PVC/CPE/ACR/纳米CaCO 3的研究报道。杜邦r -105 Ti O 2为氯化法工艺路线生产,该法生产的塑料异型材其白度、耐侯性与力学性能都优于硫酸法的国产TiO 2。由于r -105 Ti O 2质量优秀,加量较国产钛白粉可适当减少,且着色剂增白母料也可减量,超细C a C O 3又可增量,因此,成本可相应降低,质量却要比改前配方塑料异型材好。1试验研究1.1试验设备锥型双螺杆挤出机SJZ60/125A 北汽

5、福田公司混料机HL -800 北汽福田公司落锤冲击试验机XJ C -10B承德市金建检测仪器有限公司低温冷冻箱XW K -10承德市金建检测仪器有限公司电子拉力试验机X LD -20承德市金建检测仪器有限公司尺寸变化率测定仪XC B -150承德市金建检测仪器有限公司热变形维卡软化点测定仪X RW -300承德市金建检测仪器有限公司第31卷 第6期第34页橡塑技术与装备CHINA RUBBER/PLASTICS TECHNOLOGY AND EQUIPMENT表1试验的主要工艺参数简支梁冲击试验机X JJ -5承德市金建检测仪器有限公司数显式角强度测定仪X H D -10承德市金建检测仪器有限

6、公司1.2工艺流程本试验的工艺过程如下:聚氯乙烯,热稳定剂、光稳定剂、润滑剂、加工助剂、冲击改性剂、填充剂、着色剂等配料高速混料挤出成型真空冷却定型型材牵引定长切割翻向托架型材检验标识包装型材入库。1.3工艺参数试验的主要工艺参数见表1。1.4.3钛白粉(TiO 2的筛选试验用超细m 1+3份CaCO 3 、用美国产与台湾产杜邦r -105 Ti O 2,与国内镇江产Ti O 2作对比试验,试验结果见表4。从表4看,最好的Ti O 2是美国产r -105,其次是台湾的r -105,镇江的ZR -940不如前2种。表4TiO 2筛选试验1.4配方试验1.4.1超细轻质活性CaCO 3筛选试验在同

7、一配方中,只改变生产厂家C a C O 3品种,其他组份不变,检测塑料异型材的冷冲击与焊角强度,试验结果见表2。从表2看,陆德超细C aC O 3要相对好些。1.4.2超细CaCO 3用量试验在同一配方中,只改变CaCO 3用量(陆德,其他组份用量不变,检测塑料异型材性能,试验结果见表3。从表3看,超细CaCO 3用量在m 1(m 1+3之间为宜,不能超过(m 1+3份。表2不同厂家超细CaCO 3筛选试验1.4.4新配方及其塑料异型材性能根据上面试验结果设计了新的生产配方JH -03,用该配方生产推拉80框与平开58框塑料异型材的性能与原配方J H -02塑料异型材性能比较见表5。1.4.5

8、新配方与原配方成本新配方JH -03与原配方JH -02成本比较见表6。2结论(1用超细轻质活性C a C O 3取代普通轻质活性CaCO 3,用杜邦r -105 TiO 2取代国产TiO 2 的表3陆德超细CaCO 3 用量试验刘杰等P V C 塑料异型材新配方的开发 2005年 第31卷第35页表5新配方JH -03与原配方JH -02性能比较表6JH -03与JH -02原材料成本比较注:PVC 按6 800元/t ;T i O 2:杜邦105(台湾2万元/t ,镇江1.58万元/t 。新配方是可行的。r -105 TiO 2加(m 2-1份,超细CaCO 3不能大于(m 1+3份。(2

9、新配方JH -03较原配方JH -02的机械物理性能有一定提高,成本较原配方有明显降低(降低了333元/t 。(3美国产r -105 Ti O 2较台湾产r -105Ti O 2要好,但二者都比国产镇江T i O 2好。参考文献:1吕建梅,等.PV C 化学建材中碳酸钙的应用技术.塑料异型材.化学工业出版社,2002:352.2王佩璋,等.塑料异型材与门窗生产技术问答.化学工业出版社,2003:93.3董雷.碳酸钙的填充改性应用.塑料异型材,2000,(3:26.(XS-04秦川发展公司开发研制SCJC230×2双层塑料中空机陕西秦川机械发展股份有限公司秦川塑料机械厂(简称秦川发展正

10、在研发的我国第1台S C J C 230×2双层塑料中空成型机新产品,将于2005年下半年问世。它的加工范围在100220 L 。该中空机采用 2 台 7 5 k W , 9 0 /3 0 高效挤出机平行摆放。储料机头采用双层流道,2侧进料的结构。该机不仅配备轴向型坯壁厚控制系统,还在国内首家配备径向壁厚控制系统。电气控制系统采用高功能P L C 控制动作顺序,采用触摸式显示器进行画面显示及参数修改,液压系统采用比例伺服控制技术等。S C J C 230×2产品的主要技术难点为双层储料机头的设计和加工,该公司通过计算机专业流动分析软件,进行优化设计,消除熔接痕,确保流道结构形成双层厚度均匀的料坯,并避免了机头逃料过多或逃料不畅引起的制品缺陷。该机的电气、液压和气动控制等系统的主要控制元器件均选用世界名牌产品,确保整机运行可靠,并彻底解决设备渗漏问题。它的研制成功,将替代进口,并作为单层L 环桶生产设备的换代产品。本刊摘编自上海塑料,2005,129(3:53(XS-05国内首台大规格塑料中空塑机出厂日前陕西秦川机械发展股份有限公司研制成功的我国第1台可用于生产6层高档汽车中空塑料燃油箱的设备S C J C 500