聚氯乙烯加工中各配料添加劑的影響
實(shí)驗(yàn)室k / 2019-05-21
(1)增塑劑 平常我們遇到的聚氯乙烯制品,有軟的和硬的兩種,而且軟的用久了會(huì)發(fā)硬變脆,這是什么道理呢?
原來(lái)因?yàn)樵谲浘勐纫蚁┑呐淞现屑尤胍环N增塑劑。增塑劑是一種低分子有機(jī)化合物,它的加入,可使原來(lái)聚氯乙烯分子間的距離變大,因而分子間引力減小,原來(lái)僵硬而不能自由活動(dòng)的分子鏈變得活動(dòng)靈活了,即成柔軟的聚氯乙烯制品。常用的增塑劑有鄰苯二甲酸二辛酯(或二丁酯)、癸二酸二辛酯(或二丁酯)等。對(duì)于增塑劑,我們要求其揮發(fā)性小、沸點(diǎn)高,對(duì)光、熱、化學(xué)穩(wěn)定性要高,同時(shí)要無(wú)臭無(wú)毒。但實(shí)際上,往往很難同時(shí)做到。所以平常使用聚氯乙烯制品時(shí),我們盡量避免讓它接觸油、堿或在日光中曝曬,以免增塑劑溶解、分解或揮發(fā),而使聚氯乙烯制品發(fā)硬變脆。
不過(guò),塑料的發(fā)硬變脆(俗稱(chēng)老化),往往不單是增塑劑揮發(fā)這一原因,在受熱、光、氧氣的作用后,高分子鏈本身被氧化、被分解以及發(fā)生其他一些化學(xué)反應(yīng),也是引起老化的很重要原因。
(2)穩(wěn)定劑 聚氯乙烯樹(shù)脂的特點(diǎn)之一是加工時(shí)(特別是作為涂料時(shí))或經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間的光照,會(huì)慢慢放出HCl,而放出的HCl又會(huì)起催化作用,使聚氯乙烯連續(xù)分解,因而造成脆裂或變色。故加工時(shí)必須加入一種穩(wěn)定劑以改善它的熱穩(wěn)定性。
顯然,穩(wěn)定劑應(yīng)該是一種很好的HCl接受劑,并且不會(huì)因吸取HCl而產(chǎn)生促使樹(shù)脂繼續(xù)分解的反應(yīng)物。常用的穩(wěn)定劑為含Sn、Pb、Cd、Ba、Ca的有機(jī)化合物以及低分子量環(huán)氧樹(shù)脂。這樣一來(lái),聚氯乙烯制品就有毒了。平常,聚氯乙烯制的塑料袋不能盛放食品,其中增塑劑的毒性固然是一個(gè)因素,但更主要的原因可能在于熱穩(wěn)定劑的緣故。
(3)填充劑 為了進(jìn)一步改進(jìn)塑料的機(jī)械性能、耐熱性、電氣及工藝性能,在配料中也常加入如玻璃纖維、石棉、云母等無(wú)機(jī)填料,木粉、棉屑以及各種植物纖維等有機(jī)填料,同時(shí)可以降低成本。樹(shù)脂中加入玻璃纖維后,猶如水泥中加入鋼筋一樣,大大增強(qiáng)了塑料的機(jī)械強(qiáng)度,這樣制成的塑料我們稱(chēng)之為增強(qiáng)塑料。
除此以外,為使塑料在壓制時(shí)不至粘附壓模,常需加入潤(rùn)滑劑(如硬脂酸);為使塑料帶有所需要的各種顏色,也要加入無(wú)機(jī)顏料或有機(jī)染料等著色劑;如果需要制造泡沫塑料的話,還要加入發(fā)泡劑(如偶氮二甲酰胺)等。所得聚氯乙烯耐酸、堿和有機(jī)溶劑。硬質(zhì)制品機(jī)槭強(qiáng)度好,電絕緣性高;軟質(zhì)制品柔軟,富于彈性。但受熱易軟化、變形并發(fā)生分解,故其制品不宜曝曬,不可用開(kāi)水泡、熨斗燙或迭壓重物。聚氯乙烯很難燃燒,燃時(shí)軟化,火焰呈黃色,外邊綠色,并有HCl氣味,離開(kāi)火焰即熄滅。