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第三章 塑料板

第一節 聚氯乙烯板

一、經典配方

1.壓延PVC透明片配方1

配方(質量份):PVC(SG-3)100;復合穩定/潤滑體系(KD-268)3;DOP 5;MBS 6。

2.壓延PVC透明片配方2

配方(質量份):PVC(SG-3)100;有機錫890/環氧大豆油7;DOP 5;MBS 6。

3.PVC壓延透明硬片配方

配方(質量份):PVC 100;MBS 5;TM-181FS 1.5;環氧大豆油3;PDOP 0.3;CaSt 0.2;ZnSt 0.1;ZB-741.0;HSt 0.4;ACR 1.0;透明紫適量。

加工條件:混料時熱混溫度為110~120℃,冷混溫度為50℃。擠出時機筒溫度為100℃、120℃、140℃、150℃、160℃、170℃、185℃,機頭溫度為180℃,螺桿溫度為110℃。壓延時喂料輥輥溫為190℃,旁輥溫度為190℃,下輥溫度為190℃,中輥溫度為185℃,上輥溫度為185℃,剝離輥溫度為130~140℃。

相關性能:透光率為88.1%,霧度為4.6%,拉伸強度為56.8MPa,斷裂伸長率為99.1%。

4.食品級透明PVC硬片配方

配方(質量份):PVC(衛生級,K=64)100;MBS 5;TVS-88313;環氧大豆油2;硬脂酸0.5。

5.HPVC透明板配方

配方(質量份):PVC(SG-7)100;馬來酸二丁基錫2.5;硬脂酸丁酯0.8;HSt 0.8;ACR抗沖擊改性劑2;UV-90.3。

6.硬質PVC透明片配方1

配方(質量份):PVC(K=55~57)100;MBS 2~3;含硫二丁基錫2.5~3.0;環氧大豆油(或ED3)1.0;聚乙烯蠟(M=9000)0.02~0.06;皂化褐煤蠟(或褐煤蠟酯)0.2~0.4。

7.硬質PVC透明片配方2

配方(質量份):PVC(K=55~57)100;透明型MBS 20~33;硫醇二丁基錫1.3~2.6;硬脂酸鎂1.3。

8.食品包裝用PVC透明硬片配方(見表3-1)

表3-1 食品包裝用PVC透明硬片配方

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9.PVC透明片典型配方

配方(質量份):PVC 100;MBS 12;ACR 1.8;有機錫2;單硬脂酸甘油酯0.5;丙烯酸0.8;OP蠟0.3;E蠟0.1。

10.新型UPVC透明片各類穩定劑配方(見表3-2)

表3-2 新型UPVC透明片各類穩定劑配方

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加工條件:熱混溫度115℃下出料,冷混合40℃下出料,擠出機機筒溫度為135~185℃,機頭溫度為160~180℃,螺桿轉速為30r/min。

11.高纖維填充仿木板材配方(見表3-3)

表3-3 高纖維填充仿木板材配方

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加工條件:鋸末、紙粉在60~80℃下烘干30min后,用1%酞酸酯處理?;鞜挏囟葹?40~160℃,時間為8~10min。壓制溫度為80℃,壓力為5~15MPa,時間為0~15min。

相關性能:沖擊強度為368.5MPa,彎曲強度為50.2MPa,密度為1.32g/cm3,外觀仿木感好。

12.仿木PVC板材配方

配方(質量份):PVC 100;木粉(含2%氨基丙基三乙氧基硅烷)60;PbSt 3;CaSt 2.5。

加工條件:上述配方中木粉先用硅烷進行偶聯處理,再與其他組分充分混合,最后壓制成型為具體制品。

相關性能:拉伸強度為82.32MPa。

13.低發泡PVC汽車地板配方

配方(質量份):PVC 100;MBS 8;三堿式硫酸鉛4;二堿式亞磷酸鉛1;硬脂酸鉛1;硬脂酸鈣0.5;AC 0.2;活性碳酸鈣40。

14.HPVC公共汽車地板條配方

配方(質量份):PVC(SG-4)100;MBS 8;二堿式硫酸鉛4;二堿式亞磷酸鉛1;PbSt 1;CaSt 0.5;AC 0.2;飽和羧酸包覆CaCO340。

15.PVC低發泡板材配方

配方(質量份):PVC(S-700)100;三堿式硫酸鉛3.5;環氧大豆油2;潤滑劑3;ACR15;MBS 5;AC發泡劑0.4;TiO22;CaCO36。

加工條件:混合出料溫度為105~110℃,擠出時螺桿溫度為150~160℃,機身溫度為145~170℃,連接體溫度為160~170℃,機頭溫度為130~140℃。

相關性能:密度為0.6~0.9g/cm3,拉伸強度≥10MPa,沖擊強度≥0.05kJ/m,肖氏硬度為235,維卡耐熱≥50℃,氧指數為35%。

16.PVC瓦楞板配方

配方(質量份):PVC 100;硬脂酸鉛1.5;有機鎘/鋇復合物穩定劑1;硬脂酸鋇0.3;硬脂酸鎘0.2;二月桂酸二丁基錫0.5;環氧螯合劑1;紫外線吸收劑0.1。

17.PVC擠出波紋板配方

配方(質量份):PVC(p=800~1000)100;順丁烯二酸有機錫2.5;月桂酸有機錫0.5;HSt 0.5;硬脂酸丁酯1.0;紫外光吸收劑0.01。

18.PVC裝飾板配方1

配方(質量份):PVC(S-1000)100;三堿式硫酸鉛4;二堿式亞磷酸鉛2;PbSt 1;CaSt 1;活性重質CaCO350;DOP 4.0;ACR加工助劑2.0;CPE 5.0;TiO22.0。

加工條件:用雙螺桿擠出機加工,機筒溫度為190~210℃,螺桿轉速為500r/min,真空度為0.06MPa。

19.PVC裝飾板配方2

配方(質量份):PVC(SG-5)100;CPE(B5A)4;ACR(401)2;三堿式硫酸鉛2;二堿式亞磷酸鉛3;PbSt 1;BaSt 1.0;HSt 1.0;石蠟0.4;輕質活性CaCO350;TiO22.0。

加工條件:工藝為混合→造?!鷨温輻U擠出機擠出,機筒溫度為150℃、160℃、180℃、180℃,模具溫度為(180±5)℃,轉速為25~35r/min,真空度為-0.084MPa。

20.PVC裝飾板保護透明片配方

配方(質量份):PVC(SG-5)100;DOP 8;ACR 3;CPE 3;環氧大豆油4.0;有機錫3.0;硬脂酸1.0;石蠟1.0。

21.PVC中空凸凹扣裝飾板配方

配方(質量份):PVC(SG-5)100;DOP 5;三堿式硫酸鉛4;二堿式亞磷酸鉛3;ACR 3;CPE 3.0;活性碳酸鈣100;硬脂酸1.0;石蠟1.0。

22.普通PVC白色裝飾板配方

配方(質量份):PVC(S-1000)100;三堿式硫酸鉛4;二堿式亞磷酸鉛2;硬脂酸鉛1;硬脂酸鈣1;活性重質碳酸鈣50;ACR 2.0;DOP 4.0;CPE 10;二氧化鈦2.0。

23.普通PVC黑色裝飾板配方

配方(質量份):PVC(S-1000)100;三堿式硫酸鉛5;硬脂酸鋇2;硬脂酸鉛0.8;石蠟0.8;炭黑2.0;活性重質碳酸鈣30。

24.PVC抗靜電裝飾板配方1

配方(質量份):PVC(S-1000)100;三堿式硫酸鉛3;二堿式亞磷酸鉛2;CPE 10;CA抗氧劑0.5;抗靜電劑HICD-8135;活性碳酸鈣40。

25.PVC抗靜電裝飾板配方2

配方(質量份):PVC(S-1000)100;三堿式硫酸鉛4;二堿式亞磷酸鉛2;CPE 8;DOP 5;導電炭黑30;活性碳酸鈣20。

相關性能:體積電阻率為103~105Ω·cm。

26.PVC仿紅木腳線、角線和線槽配方1

甲組分配方(質量份):PVC(SG-7)95;ACR 5;有機錫1;硬脂酸丁酯1.3;AC 0.5;棕色顏料1;碳酸鈣5。

乙組分配方(質量份):PVC(SG-2)100;潤滑劑2;有機錫1.5;棕色顏料5;炭黑1。

先將甲、乙組分分別混合造粒,然后將甲、乙組分按100∶5的比例在單螺桿擠出機中擠出,即可得到外表如木材圖案的制品。

27.PVC仿紅木腳線、角線和線槽配方2

甲組分配方(質量份):PVC(SG-4)100;鉛鹽穩定劑2;潤滑劑0.6;奶黃色顏料1。

乙組分配方(質量份):PVC(TK-1700)40;PVC(TK-2500H)20;PVC(SG-2)20;氯醋樹脂(VA含量12%)10;PVC(TK-2500R)10;鉛鹽穩定劑2.5;潤滑劑0.6;棕色顏料5。

先將甲、乙組分分別混合造粒,然后將甲、乙組分按100∶5的比例在單螺桿擠出機中擠出,即可得到外表如木紋圖案的制品。

28.PVC仿紅木腳線、角線和線槽配方3

甲組分配方(質量份):PVC(SG-7)100;鉛鹽穩定劑2.5;潤滑劑1;奶黃色顏料1。

乙組分配方(質量份):PVC(TK-1700)20;PVC(TK-2500H)20;PVC(TK-2500R)40;氯醋樹脂(VA含量12%)20;鉛鹽穩定劑3;潤滑劑1;棕色顏料5。

先將甲、乙組分分別混合造料,然后將甲、乙組分按100∶5的比例在單螺桿擠出機中擠出,即可得到外表如木紋圖案的制品。

29.硬質PVC護墻板配方

配方(質量份):PVC(SG-4)100;ABS 12;硫醇丁基錫2;輕質碳酸鈣3;硬脂酸鈣2;硬脂酸鋅0.5;石蠟0.5;鈦白粉4。

30.PVC耐震密封片配方

配方(質量份):PVC 100;ABS 5;三堿式硫酸鉛3;二堿式亞磷酸鉛2;硬脂酸鈣1;硬脂酸0.5;沖擊改性劑7415;石蠟0.5。

31.PVC唱片配方

配方(質量份):醋酸乙烯/氯乙烯共聚物100;鈣/鋅穩定劑1.5;二堿式硬脂酸鉛1;二堿式鄰苯二甲酸鉛0.3;炭黑2。

二、制備實例

實例1.PVC板材(片)材

不同種類PVC板(片)材配方見表3-4~表3-11。

表3-4 PVC硬板(層壓法)配方

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表3-5 PVC擠出硬片配方

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(續)

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表3-6 PVC壓延硬片配方

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表3-7 PVC撲克牌片(壓延法)配方

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表3-8 PVC波紋板(瓦楞板)配方

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表3-9 PVC擠出發泡板配方

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表3-10 PVC石墨板配方

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表3-11 PVC礦渣、鐵泥填充板配方

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層壓法硬板成型工藝條件見表3-12。

表3-12 層壓法硬板成型工藝條件

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擠出硬片成型工藝條件見表3-13。

表3-13 擠出硬片成型工藝條件(單位:℃)

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壓延片材成型工藝條件見表3-14。

表3-14 壓延片材成型工藝條件

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實例2.耐熱耐腐蝕硬質PVC板材

(1)配方(見表3-15)

表3-15 配方

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(2)制備方法 按配方將所需物料稱量、混勻,利用SJ-25擠出機擠出造粒,粒料狀態良好。擠出工藝如下:

1)各區溫度:1區溫度為145℃,2區溫度為183℃,3區溫度為185℃,4區溫度為186℃。

2)擠出機轉速為60r/min。

(3)性能 各配方板材性能測試結果見表3-16。

(4)應用與效果 該配方的成功研制,解決了新型耐熱改性劑MPS與PVC(S-1000)樹脂的加工相容性問題,提高了PVC硬質板材的使用溫度,和其他類型的耐熱改性劑相比,優化了加工性能,有利于擠出機高速擠出板材。該PVC板材被廣泛應用于各類化工生產和化工防腐過程中。

表3-16 板材性能測試結果

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實例3.PVC裝飾板材

(1)配方(質量份)PVC(SG5)100;CPE(135A)4;ACP-4012;三堿式硫酸鉛(穩定劑)2;二堿式亞磷酸鉛(穩定劑)3;PbSt21;BsSt21;HSt 1;石蠟(Wax)0.4;輕質活性Ca- CO350;TiO22。

(2)制備方法PVC塑料裝飾板材的生產工藝流程如下:

樹脂、助劑計量→捏合→篩分→擠出造?!鷶D出成型→真空冷卻定型→牽引→覆膜→切割→檢驗包裝。

(3)性能 該材料具有傳統的木材、鋼材、鋁型材等材料無法比擬的優點,即質輕、隔聲、隔熱、強度高、耐老化、耐腐蝕、色澤鮮艷、花色品種多樣等。

(4)應用與效果 在原有設備與工藝的基礎上,采用新配方、新模具、新工藝,已生產出合格產品。該產品性能好,潔白度高,投放市場后,受到用戶好評。該板材可廣泛用于家庭居室、賓館、會議室、商場等的裝飾,發展前景廣闊。

實例4.硬質PVC板材

(1)配方(見表3-17)

表3-17 配方

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(2)制備方法 采用CM80錐形雙螺桿擠出機生產這種灰色硬質PVC板材。

(3)性能 該板材具有良好的力學性能,耐腐蝕性好,表面光潔,成本低廉,工藝性好。

(4)應用 可用作裝飾、建筑、汽車等用板材。

實例5.硬質PVC透明板

(1)配方 硬質PVC透明板配方見表3-18。

(2)制備方法 采用擠出機成型板材。

(3)性能 該板材具有優良的力學性能、化學性能和透明性,成本低廉,工藝性好。

(4)應用 可用作裝飾板材、包裝制品以及其他要求透明的場合。

表3-18 硬質PVC透明板配方

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①UV-9為紫外線吸收劑。

②K-120N為美國Rohm&Hass公司生產的丙烯酸酯類透明加工改性劑。

實例6.硬質PVC地板條

(1)配方 硬質PVC客車地板條配方見表3-19。

表3-19 硬質PVC客車地板條配方

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①BTA為美國產MBS。

(2)制備方法 采用66mm雙螺桿擠出機生產。

(3)性能 該地板條力學性能優良,耐化學藥品性、耐腐蝕性、耐磨性良好,且工藝性好,成本低。

(4)應用 主要用作公共汽車地板條,也可用于家庭居室地板等。

實例7.黏土渣填充硬質PVC板材

(1)配方(質量份)PVC 100;三堿式硫酸鉛5;二堿式亞磷酸鉛2;硬脂酸鉛0.8;硬脂酸鋇1.6;CPE 2~7;ACR-4011~3;硬脂酸0.8;石蠟0.6;黏土渣10~90;著色劑適量。

(2)制備方法

1)黏土渣活化處理。將經過分選達到一定粒度要求的黏土渣,稱重后置于高速混合機中,100~120℃下混合6~8min。然后加入計量好的偶聯劑等,繼續混合20min后出料?;罨蟮酿ね猎^為蓬松,手感不發膩,有一定的爽滑性。

使用鋁酸酯和焦磷酸型鈦酸酯類偶聯劑處理,黏土渣表面疏水,置于水中完全漂浮于水面。用硅烷類偶聯劑處理,黏土渣表面并不疏水,置于水中會出現沉淀,這是由于多種硅烷偶聯劑溶于水或有水解作用。出現這種現象并不影響填料與樹脂的結合能力。

2)生產工藝。原料→稱量→混合→開煉下片→熱壓成型→鋸邊→檢驗→入庫。

3)工藝條件?;旌蠝囟瓤刂圃?0~110℃,兩輥開煉溫度為160~170℃,片厚為0.8~1.0mm,熱壓成型溫度為175℃,壓力為4~18MPa,時間為60~80min。

(3)性能 用處理過的黏土渣填充改性硬質PVC板材,與未加黏土渣的產品相比,其拉伸強度、彎曲強度有所降低,但隨著填充量的增加下降緩慢,在一定用量時還出現一峰值。隨填充量的增加沖擊強度也不斷降低,密度上升也較緩慢。

黏土渣不同用量時填充改性PVC板材性能指標見表3-20,填充量在30份時PVC板材耐腐蝕性能見表3-21。

表3-20 黏土渣不同用量時填充改性PVC板材性能指標

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表3-21 填充量在30份時PVC板材耐腐蝕性能

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經填充改性的硬質PVC板材耐腐蝕性能優良。維卡軟化點為70~84℃,加熱尺寸變化率、整體性能都達到了工業用板材指標要求,成型加工性能也較好,易煉塑。

(4)應用 用工業廢棄物黏土渣為原料,經活化處理的填充改性PVC板材力學性能良好,具有較高的拉伸強度、彎曲強度,以及良好的耐腐蝕性,可降低產品成本。經過分選、干燥的黏土渣與普通輕質鈣售價相同,但耐腐蝕性比碳酸鈣更好,并且成型加工容易,值得進一步研究。黏土渣化學成分中含有大量SiO2,用硅烷類或鋁酸酯偶聯劑進行活化處理,可提高其與樹脂的結合能力,但由于其顏色較深,在淺顏色或艷色塑料制品中的應用受到影響。

實例8.PVC裝飾板材

(1)配方(質量份)PVC(S-1000)100;二堿式亞磷酸鉛2.0;硬脂酸鈣1.0;改性劑ACR 2.0;氯化聚乙烯5.0;三堿式硫酸鉛4.0;硬脂酸鉛1.0;活性重鈣50;DOP 4.0;TiO22.0。

(2)制備方法PVC塑料裝飾板一般經造粒后用單螺桿擠出機生產,其工藝流程如下:

PVC樹脂、助劑→計量→高速混合→低速混合→造?!鷶D出→真空定型→切割→表面印花→上光處理→上光固化→包裝→入庫。

PVC裝飾板材生產工藝與硬質PVC板材相似,均是擠出機成型,不同之處是PVC裝飾板經擠出成型為中空板材,而普通硬PVC板材為實壁板,因而生產工藝有差異。PVC裝飾板采用擠出真空冷卻定型。具體工藝如下:裝好模具后升溫,當機筒溫度加熱至200℃左右、模具溫度升至190℃左右時開始起動,同時各段迅速升到要求的溫度。待擠出物料充分塑化、上下兩面出料均勻、各條筋與表面出料一致時才可牽引。正常生產溫度為210℃,速度為500r/min。起動牽引時,先蓋上定型真空模板,然后起動真空泵,校正真空模板各條筋、模槽及擠出模的各條裝飾筋與模槽同心,壓力保證在-0.06MPa以下。

(3)性能PVC塑料裝飾板(也稱塑料扣板)與木材、墻紙、涂料等傳統裝飾材料相比,具有質輕、韌性好、硬度大、色澤鮮艷、光潔度高的特點,另外其花色、花型可根據需要選擇,符合耐老化、防火、阻燃的安全要求,耐化學腐蝕,防潮、防蛀且使用壽命長。

(4)應用 可用來制作家具、地板、墻板、門窗裝飾裝潢材料,廣泛用于居室、賓館、樓堂館所、會議室、商場等的室內外裝飾裝潢。

實例9.玻璃纖維增強PVC中空隔墻板條

(1)配方(質量份)PVC(SG5)100;ACR 3;短切玻璃纖維15;石粉(60目)15;復合穩定劑6。

(2)制備方法

1)工藝流程。

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2)工藝條件。螺桿各段溫度為:加料段130℃,壓縮段145℃,計量段165℃。機頭溫度為:分流器支架處170℃,機頭口模出料處165℃。冷卻水溫為70℃,真空定型壓力為3kPa,螺桿轉速為20r/min,牽引速度比擠出速度高3%左右。

(3)性能PVC隔墻板要控制的主要性能是抗沖擊性、剛度、平直度、耐熱變形溫度、耐堿性、隔音性等,該產品目前尚無國家標準。該墻板的主要性能:缺口沖擊強度為11kJ/m2,抗彎強度為40MPa,耐熱性為80℃,受熱2h不變形,耐堿性為5%堿溶液浸泡48h無異常。

(4)應用與效果 玻璃纖維增強PVC新型中空隔墻板條采用搭接拼裝式連接,腹腔中間為空心,有極好的隔音效果;結構采用玻璃纖維增強,有足夠的強度;條板兩面抹上一層水泥砂漿后,可直接噴涂涂料,墻板厚度薄,所占空間小,可提高建筑面積,同時,其生產與施工也很方便。

實例10.注射成型PVC板材

(1)配方(質量份)PVC(978-7-111-48014-3-Chapter03-24.jpg=800)100;CPE(301A)10;三堿式硫酸鉛2.5;二堿式硬脂酸鉛0.5;硬脂酸鉛1.0;馬來酸有機錫1.0;鈦白粉0.5。

(2)制備方法 采用?40mm單螺桿擠出機,在轉速為25r/min、機筒溫度為130~150℃、口模溫度為160℃下擠出造粒。然后用MEIKI-GS 35/45型注射機,在機筒溫度為145~175℃、噴嘴溫度為185℃、模具溫度為50℃、注射壓力為5.5MPa下,注射成型制得3mm厚板材。

(3)性能 拉伸強度為46.2MPa,斷裂伸長率為120%,沖擊強度(20℃)為36.4kJ/m2,熱變形溫度為80℃。

(4)應用 主要用作建筑板材、裝飾板材和其他方面用板材。

實例11.壓制成型板材

(1)配方(質量份)PVC(978-7-111-48014-3-Chapter03-25.jpg=1050)100;CPE(301A)10;三堿式硫酸鉛2.5;二堿式硬脂酸鉛0.5;硬脂酸鉛1.0;硬脂酸鈣0.2;鈦白粉0.4。

(2)制備方法 先將物料在?254mm開煉機上于160℃下開煉5min成片,再用熱壓機在190℃下先預熱5min,再加壓至20.0MPa下壓制,保持2min后再水冷2min,即可制得4mm厚板材。

(3)性能 拉伸強度為47.7MPa,斷裂伸長率為174%,沖擊強度(20℃)為37.6kJ/m2,熱變形溫度為81℃。

(4)應用 可用作建筑板材、裝飾板材和其他板材。

實例12.印刷性良好的PVC片材

(1)配方(質量份)PVC(TK 700)100;有機錫穩定劑(TVS 9981)2;高級脂肪酸潤滑劑1;PVC糊樹脂(PSH-24)5;環氧大豆油2;MBS(B-22)10;甘油單硬脂酸酯適量。

(2)制備方法 按配方稱取物料,置于高速混合機中混合均勻并造粒,而后再壓延或擠出成型片材。

(3)性能 該片材印刷性能優良,且具有良好的抗靜電性、滑爽性、抗發黏性和透明性。

(4)應用 適用于制造印刷商標、裝潢和其他帶標示的制品。

實例13.抗靜電半硬質PVC地板

(1)配方(質量份)聚氯乙烯樹脂100;三堿式硫酸鉛3;二堿式亞磷酸鉛2;硬脂酸鈣2;碳酸鈣200;鄰苯二甲酸二辛酯23;氯化石蠟10;氧化鐵紅2;抗靜電劑2~14;甘油0.2~0.8。

(2)制備方法 先按照配方稱取物料置于高速混合機中混合均勻。此時應該注意的是,抗靜電劑的加入可能會造成PVC混合料在加工過程中變色,即抗靜電劑可能與混合料中的顏料起某種反應或本身發生分解。然后將混合料在兩輥開煉機上進行開煉,溫度為165℃左右。待混合料塑化后每隔5min割取一片試樣。顏料為氧化鐵紅和酞菁綠兩種。結果發現:加入抗靜電劑SN-18的混合料10min后開始變色,30min后變化明顯;而加入抗靜電劑912的混合料1h后顏色基本沒有變化。這說明抗靜電劑912的穩定性比抗靜電劑SN-18好,它與PVC混合料中的各組分不起反應。

(3)性能

1)具有表面活性,能降低塑料地板的表面電阻。

2)與PVC具有一定的相容性,既不影響其加工性能,又具有一定的遷移性。當表面的抗靜電劑的使用過程中被洗擦掉后,內部的抗靜電劑會遷移到表面,使抗靜電性保持長久。

3)在PVC的加工溫度下具有熱穩定性,不與PVC塑料中的任何組分發生反應而產生變色或影響塑料地板性能等問題。

(4)應用 主要作為建筑材料,用于計算機、電氣設備等易產生靜電的場合。

實例14.CaCO3補強PVC地板磚

(1)配方

1)美國PVC塑料地板磚配方(見表3-22)。

表3-22 美國PVC塑料地板磚配方

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2)日本PVC塑料地板磚配方(質量份):PVC樹脂6.5;氯乙烯-乙酸乙烯共聚樹脂6.0;DOP或DBP 6.1;松香1.0;CaCO3178.4;石棉0.5;聚酯纖維1.0;顏料1.0。

3)中國PVC塑料地板磚配方(質量份):氯乙烯-乙酸乙烯共聚樹脂100;石棉適量;重質CaCO3600;鄰苯二甲酸二己酯(DHP)適量;PVC膠黏劑17;其他助劑適量。

(2)制備方法 按配方配好料,然后分別將配好的料放在搪瓷盤內,用小鏟手工翻動,使各組分混合。將混好的料放在試驗用兩輥開煉機上,在輥溫100~150℃下開煉5min,使其充分塑化成片。調節輥間距使塑片厚度為2mm,把此塑片剪成300mm×300mm的樣片,即PVC塑料地板磚的尺寸。

(3)性能 此地板磚為第三代PVC塑料地板磚,其白度和光澤度高,表面平滑,工藝性好,成本低,制品強度略低,有待于改進。

(4)應用 可用于賓館、會議室、家庭居室、辦公室等處的地面裝飾。

實例15.PVC彩面地板磚

(1)配方(見表3-23)

表3-23 配方

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其中TTOPP-38S為單烷氧基焦磷酸酯型鈦酸酯偶聯劑。

(2)制備方法

1)配方1制備方法。助劑、增塑劑先打漿,然后再倒入樹脂熱混合至150℃,時間為10min,進入冷捏合機冷混合,充分冷卻。此方法混合不均勻。

擠出溫度從1區120℃至6區180℃逐漸升高,主機轉速為30r/min,輔機轉速為12r/min。

2)配方2制備方法。將CaCO3、TTOPP-38S先混合5min并進行偶聯處理后出料。將助劑、增塑劑等打漿混合均勻后倒入PVC樹脂進行加熱混合15min,再倒入已經偶聯處理的CaCO3,繼續加熱混合至120℃,然后再在冷捏合機充分冷卻。此方法混合較均勻。

擠出機溫度從1區150℃至5區210℃逐漸升高,6區溫度為195℃,主機轉速為25r/min,輔機轉速為25r/min,螺桿適當冷卻。

(3)性能PVC彩面地板磚性能見表3-24。

表3-24 PVC彩面地板磚的性能

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(4)應用 廣泛用于賓館、飯店、商店、辦公室、會議室、家庭居室等地面裝飾。實例16.赤泥PVC地板磚

(1)配方(質量份)PVC 100;增塑劑4;穩定劑6;潤滑劑0.5;赤泥10~60。

(2)制備方法

1)工藝流程。

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2)工藝條件。

①混合。按配方稱取干粉料,在1750r/min下混合5min,加入增塑劑,繼續混合5min。

②開煉。前輥溫度為(175±5)℃,后輥溫度為(165±5)℃。

③模壓。溫度為(175±5)℃,壓力為20MPa。

④時間。預熱時間為15min,保壓時間為10min。

(3)性能 彎曲強度為90~100MPa,沖擊強度為7.11kJ/m2,熱分解溫度為465~471℃。

含赤泥40份的PVC地板磚在不同介質中40天的變化情況見表3-25。

表3-25 含赤泥40份的PVC地板磚在不同介質中40天的變化情況

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赤泥PVC地板磚的耐堿性良好,價格低廉,生產工藝簡單,具有一定的工業應用價值。

(4)應用 可用于各種場合的地板面鋪設。

實例17.交聯聚氯乙烯(JPVC)硬質消光片材

(1)配方(質量份)JPVC(凝膠含量為30%~80%)20~80;PVC(SG5~7)80~20;穩定劑2~3;潤滑劑1~2;沖擊改性劑及其他3~10;填充劑適量。

(2)制備方法 按配方稱取物料,置于高速混合機中混合,待混合均勻后便可出料,再用擠出機造粒或直接用擠出機擠出片材即可。

(3)性能 硬質消光片材扯斷強度可在40N/mm2以上,撕裂強度為160N/mm,光澤度在10%左右,基本上達到進口片材的同等質量水平。

(4)應用 在磁卡、標牌、名片、裝飾材料等方面得到應用,可替代進口產品。

實例18.硬質PVC結皮發泡板材

(1)配方(質量份)PVC(S-700)100;3PbO 3;2PbO 1.5;PbSt20.5;ZnSt20.3;HSt0.5;OPE 0.8;ACR 6;MBS 5;AC 0.6;ZB-5306;鈦白粉1.2;NaHCO30.2;其他助劑16。

(2)制備方法

1)粒料的制備。配制的目的是將PVC樹脂與各組分助劑混合均勻、干燥。在混料操作過程中,除計量準確外,還應考慮助劑的加入順序和混合溫度、混合時間要求?;炝喜僮鞴に嚾缦拢?/p>

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2)工藝流程。硬質PVC結皮發泡板材生產工藝流程如下:

配料→熱混→冷混→上料→強制加料→塑化擠出→模具成型→冷模結皮→真空定型→冷卻→牽引→切割→收集→檢驗

(3)應用與效果 硬質PVC結皮發泡板材與木材一樣可鋸、刨、鉆、釘,也可粘接焊接,加工方便,具有質輕、比強度高、防腐、防潮、防蟲蛀、難燃、減振隔音、保溫隔熱、耐老化、不易變形等特點,用途廣泛。

實例19.PVC自由發泡板材

(1)配方(質量份)PVC 100;發泡劑0.3~0.5;發泡調節劑4~8;穩定劑4~6;潤滑劑2~3;輕質CaCO35~7;環氧大豆油1~2。

(2)制備方法

1)工藝流程。PVC自由發泡板材生產線的工藝流程如下:

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2)工藝條件。

①混合工藝。物料的混合通常是在高強力的渦輪式混合機和冷卻混合機組中進行。在生產中,一般是先將PVC樹脂和固體助劑同時加入渦輪式混合機內,待物料溫度達到60℃(此時物料具有良好的吸水性且已基本分散均勻)再將環氧大豆油加入,待溫度升至115~120℃時,將物料由渦輪混合機放至冷卻混合機中,最后待物料冷卻至40℃時即完成一個混料周期。

②擠出工藝。

溫度:機筒1區(180±5)℃、2區(175±5)℃、3區(175±5)℃、4區(160±5)℃、5區(155±5)℃,螺桿(175±5)℃,連接體(175±5)℃,機頭1區(170±5)℃、2區(165±5)℃、3區(160±5)℃、4區(155±5)℃、5區(160±5)℃、6區(165±5)℃、7區(170±5)℃,模唇(160±5)℃,預冷輥30℃,壓延三輥82℃。

速度:綜合考慮設備的使用要求、板材在生產線上的冷卻時間和鋸切時間,將擠出機的螺桿轉速設定為擠出1mm厚板材時為13~15r/min,擠出2mm以上厚度板材時為19~24r/min。三輥轉速及牽引速度在生產過程中視板材質量而定。

其他工藝參數:擠出機各個后續設備工藝條件的設置,對板材的質量也至關重要,在生產中應嚴格控制、靈活運用。例如,預冷輥的間隙,模唇的間隙,預冷輥與模頭之間的距離、高度,壓光輥之間的間隙等。只有正確設置這些參數,并在生產中靈活運用,才能生產出合格產品,減少廢品,提高生產效率。

(3)性能PVC自由發泡板材具有密度小、色澤鮮艷、不褪色、不吸水、難燃、耐酸堿、絕緣、隔熱、柔韌性好和易于加工等優點。

(4)應用PVC自由發泡板材可用作裝修和儲藏室用的內襯材料,有防潮作用,也可作為鋁塑板的基材,可進行絲網印刷,噴墨后可用于廣告行業,還可用作天花板、地板的基材,是以塑代木的較好材料,對于保護森林資源、維護生態平衡具有深遠的意義。

實例20.PVC軟硬共擠雙層復合發泡板材

(1)配方(見表3-26)

(2)制備方法

1)工藝流程。

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表3-26 配方

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2)工藝條件。最佳加工工藝參數見表3-27。

表3-27 最佳加工工藝參數

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(3)應用與效果 由于聚氯乙烯具有原料易得、價格低廉、成型性能優良等優點,其制品廣泛應用于建筑、裝潢、農用薄膜、汽車、日常用品等領域。以PVC為基料,采用塑料共混改性技術、塑料發泡技術和多層復合共擠技術,生產出表層為軟面熱塑性彈性體、內層為硬支撐體的新型發泡板材,一次成型,無須二次加工,是一種填補國內外空白的新產品。

實例21.硬質聚氯乙烯(R-PVC)低密度發泡板材

(1)配方(質量份)PVC 100;AC發泡劑0.5;Pb穩定劑3.5;改性劑8;潤滑劑1.2;其他助劑適量。

(2)制備方法

1)工藝流程。

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2)注意事項。生產實踐證明,用于生產R-PVC低密度發泡板材的PVC樹脂以懸浮法疏松型為宜,其K值最好選擇在56~62范圍內,且應使粒徑大于200μm的顆粒數量控制在小于2%,粒徑小于100μm的顆粒數量控制在小于8%。不同聚合度的PVC樹脂,塑化性能和熱穩定性能不同,生產出的板材性能也不同。經綜合考慮,采用自由發泡法生產R—PVC低密度發泡板材時,選用聚合度為800的PVC樹脂較為理想。但不同牌號的PVC樹脂,即使聚合度相同,其塑化性能和熱穩定性能也不同,因而生產出的板材性能也不同。因此,在設計配方和確定工藝參數時要做適當調整。

不同PVC樹脂生產的R-PVC低密度發泡板材密度不同。由不同牌號PVC樹脂生產的R-PVC低密度發泡板材密度見表3-28。

表3-28 由不同牌號PVC樹脂生產的R-PVC低密度發泡板材密度

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注:試驗中所選用的板材厚度為3mm,密度為0.7g/cm3。

實例22.硬質聚氯乙烯低密度發泡板材

(1)原材料與配方(見表3-29)

表3-29 原材料與配方

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(2)制造方法 制造方法如圖3-1所示。

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圖3-1 制造方法

(3)性能 不同PVC樹脂生產的R-PVC低密度發泡板材密度見表3-30。

表3-30 不同PVC樹脂生產的R-PVC低密度發泡板材密度

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注:實驗中所選用的板材厚度為3mm,密度為0.7g/cm3

(4)效果

1)生產實踐證明,用于生產R-PVC低密度發泡板材的PVC樹脂以懸浮法疏松型為宜,其K值最好選擇在56~62范圍內。

2)用于生產R-PVC低密度發泡板材的PVC樹脂,應使粒徑大于200μm的顆粒數量控制在小于2%以內,粒徑小于100μm的顆粒數量控制在小于8%的范圍內。

3)不同聚合度的PVC樹脂,塑化性能和熱穩定性能不同,生產出的板材性能也不同。經綜合考慮,采用自由發泡法生產R-PVC低密度發泡板材時,選用聚合度為800的PVC樹脂較為理想。

4)相同聚合度(同為800)不同牌號的PVC樹脂,塑化性能和熱穩定性能也不同,生產出的板材性能也不同。因此,在設計配方和確定工藝參數時要做適當調整。

5)不同PVC樹脂生產的R-PVC低密度發泡板材密度不同。

實例23.塑料抗菌母料與塑料砧板

(1)原材料與配方(質量份)聚丙烯100;活性輕質碳酸鈣40~60;二氧化硅4~7;鈦酸酯偶聯劑0.5;苯甲酸鈉0.25;2,6-二叔丁基對甲酚0.2;硬脂酸鈣2;五氯苯酚1;抗菌劑XK-SM-0.10.5。

(2)制備工藝

1)塑料基料預處理。先將輕質碳酸鈣與白炭黑按45∶5的比例混合后,再加1份鈦酸酯偶聯劑,然后在高速攪拌器內攪拌5~10min,按塑料基料配方比例加入余下的組分。組分的加入不必按順序,各種組分加完后,均勻攪拌10min制成塑料基料備用。

2)抗菌塑料砧板的制作過程。在50kg塑料基料中加入0.25kg(質量)的抗菌粉劑XK-SM-01,均勻攪拌不少于10min。在50℃環境下烘干6h,在注射機中加工成型。

(3)性能 大腸桿菌的抗菌率為80.31%,金黃色葡萄球菌的抗菌率為80.12%,白色念珠菌的抗菌率為79.93%。

(4)應用與效果 將抗菌劑加到制造砧板的塑料基料中,使普通塑料具有殺滅附著在砧板上面的大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、白色念珠菌等有害細菌的功能,使用者減少了細菌的傳染。選用的抗菌劑用量既保證了產品的抗菌效果,同時又不影響塑料自身的物理力學性能及加工性能,制造成本低,效益好。

實例24.聚氯乙烯軟片、軟板配方

(1)配方設計要點 聚氯乙烯軟片、軟板是聚氯乙烯與增塑劑、穩定劑等助劑經混合、擠出或壓延、層壓而得到的軟質平面材料,具有較好的耐磨性、耐腐蝕性、柔韌性和彈性,廣泛用作防腐襯里、防水材料以及鋪地材料,電器絕緣板等。

聚氯乙烯樹脂可選擇疏松3型或2型,這樣的樹脂力學性能較好,可保證軟板的強度較高,且疏松型樹脂成型加工容易。

增塑劑以選用苯二甲酸酯為主,要求電絕緣性、阻燃性高的可加入一部分磷酸酯或氯化石蠟,根據使用要求也可添加其他輔助增塑劑。增塑劑用量通常情況下為40~50份。

穩定劑可選用金屬皂作主穩定劑,也可適當加入堿式鉛鹽,透明板可采用有機錫。

如果用作鋪地材料,配方中應加入填充劑,如碳酸鈣、陶土等,潤滑劑用量應適當增加。

(2)配方實例 擠出軟板配方見表3-31,層壓軟板配方見表3-32。

表3-31 擠出軟板

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表3-32 層壓軟板

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(3)制備工藝

1)成型工藝流程。978-7-111-48014-3-Chapter03-43.jpg978-7-111-48014-3-Chapter03-44.jpg

2)成型工藝條件。

①擠出法見表3-33。

表3-33 擠出法(單位:℃)

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②層壓法見表3-34。

表3-34 層壓法

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