
pvc糊树脂
-
2023年3月17日发(作者:金锁玉关风水精华全解)聚氯乙烯糊树脂和涂层加工
第一章绪论
一聚氯乙烯糊树脂
聚氯乙烯(PVC)糊树脂主要以制成糊状形式来加工应用,,人们也
常称此种糊为增塑糊(plastisol),是未加工状态下的一种聚氯乙烯混
合物PVCpastes形态。PVC糊树脂常有乳液和微悬浮聚合方法制造。
一聚氯乙烯糊树脂
聚氯乙烯糊树脂同增塑剂混合经过搅拌形成稳定的悬浮液即为
pvc增塑糊、pvc溶胶。根据制品的要求,配方中还需要添加各种填
料、稀释剂、热稳定剂、发泡剂及其他添加剂。
聚氯乙烯糊树脂因为微细(二次粒子为30-70u),一次粒子粒径
(0.1-0.2u),糊树脂的性能主要取决于初级粒子粒径的大小和粒径的
分布。目前聚氯乙烯糊树脂的聚合方法主要有氯乙烯乳液种子聚合生
产工艺氯乙烯乳液连续聚合工艺、氯乙烯微悬浮聚合工艺生产。
1.聚氯乙烯增塑糊
Pvc增塑糊中复合增塑剂含量35-75份,糊树脂中的在增塑剂中很
快“崩解”为初级粒子,如果糊树脂的粒径过大(大于0.1-0.2u)
则发生粒子的沉降,无法形成稳定均一的增塑糊。
2.增塑糊在不同的剪切力和剪切速率的情况下的流动特性
(在增塑糊配料过程中强力高速搅拌机的选择和搅拌速度的
分档的理论基础)
但
膨胀型:聚氯乙烯糊树脂的粒径分布较窄,当剪切速度增大时溶
解度增大,糊粘度随着剪切速度的增加而增大。
假塑型:当加入较小粒径的扩大粒径的分布或形成双峰分布(大-
小),开始时糊粘度随剪切速度增大而增大,但随着小粒径置换出
增塑剂起稀释作用,粘度出现下降的趋势。
牛顿型:糊粘度不随剪切力和剪切速度的变化
屈服强度:增塑糊在一定的剪切力下并不流动,因此增塑的制备
需要施加的最小剪切力
(搅拌机的选择和功率,包含在试验机的实验搅拌机,剪切速度
即搅拌机的转数,当然包含搅拌桨的设计、高度、容积等整体效
果,原材料糊树脂的基本性能,吸油性、粒径分布还有增塑剂的
溶解种类和效率及其他的添加剂)
因为增塑糊的粘度和以后加工的工艺性有密切的关系,所以在生
产前均要求对生产的配方原料进行试验配方糊粘度。
塑流型
牛顿型
剪切速率
假塑型
膨胀型
剪
切
力
工业应用增塑糊的类型:
○
1
PVC增塑糊------由PVC糊树脂加入增塑剂,经过充分剪切形成
的稳定悬浮粘稠混合液,液相只有增塑剂
○
2
PVC稀释剂-----由PVC糊树脂加入增塑剂及稀释剂,经过充分
剪切形成的稳定悬浮粘稠混合液,液相只有增塑剂及稀释剂组成。
○
3
PVC凝胶糊------由PVC糊树脂加入增塑剂及胶凝剂,经过充分
剪切形成的稳定悬浮粘稠混合液,达到合适的致流值,液相只有
增塑剂
○
4
PVC稀释胶凝剂---由PVC糊树脂加入增塑剂及稀释剂和胶凝
剂,经过充分剪切形成的稳定悬浮粘稠混合液,达到合适的致流
值,液相只有增塑剂及稀释剂组成。
3.PVC糊树脂和悬浮树脂的区别
悬浮法树脂:粒度50-250u,表面有一层膜,外形为无规型,具有
多空隙特性,用途制造软硬制品。悬浮粒子只能在增塑剂中发生
溶胀,而不能“崩解”为一次粒子,也不能成为增塑糊。
PVC糊树脂:初级粒子0.2-2u,干燥后的二次粒子30-70u,通常
为球形。特性是二次粒子遇到增塑剂后会“崩解”为一次粒子,
形成溶解后的粘度稳定的增塑糊。
表1悬浮树脂和糊树脂性能
项目糊树脂悬浮树脂
树脂粒径um
还原初级粒子
颗粒形状
30-70
0.1-2
球形
50-250
不能
无定型
空隙率
表观密度
残留添加剂
成糊性
树脂成本
主要用途
无
0.25-0.45
多
好
高
壁纸,地板,涂层
有
0.4-0.6
少
不能
低
挤出,压延,注塑
第二章聚氯乙烯糊树脂主要特性指标
沈阳化工股份有限公司聚氯乙烯糊树脂指标
一、性状:PVC糊树脂系聚氯乙烯均聚物,可于增塑剂及其他助剂混合调配PVC糊而涂于涂布、回转成型及浸渍,喷涂发泡等
加工工艺,外观微白色微细粉末,平均粒径1-2μm。
二、质量指标:Q/SHG19-2008
牌号
指标
项目
PSH-
10
PSH-
20
PSH-
31
PSM-
30
PSM-
31
PSM-
70
PSL-
10
PSL-
31
PSH-
30
PSM-31A
树
脂
外观白色细微粉末
聚合度-P
1580-
1780
1230-
1430
880-
1080
1630-18301030-1230
挥发份,%
≤
0.500.700.50
堆积密
度,g/cm3
0.20-0.40
筛余
物,mg/kg
≤(筛孔
径,0.15mm)
10.0
残留氯乙烯
单体,
mg/kg≤
5.0
PVC糊树脂
增塑糊稀释剂稀释糊
稀释剂增塑剂
凝胶糊稀释凝胶糊
凝胶剂
稀释剂
混
合
物
B型粘
度,30℃
mPa·s
1-75001500-65003-65003500-184001-650-5000
DOP:树脂
(份)
65/
100
100/
100
65/
100
100/
100
65/
100
100/
100
65/
100
65/
100
100/
100
65/
100
刮痕粒
度,μm<
100
注:除卫生级产品外,不控制残留氯乙烯单体含量。
三、用途:PSH-10:非发泡人造革底层、人造革及地板革表面层、帆布,浸渍成型制品(手套、靴鞋)、旋转成型制品(娃娃
头、玩具),中空成型制品及橡皮擦、瓶盖垫等。
PSH-20:人造革发泡层、瓶盖垫、钢板涂层、橡皮擦、浸渍成型制品,且适用于含增塑剂量高的增塑糊。
PSH-31:发泡壁纸、钢板涂层、地板革发泡层、帆布、软管及旋转成型制品。
PSH-30:乳胶手套、钢板涂层、地板革发泡层、帆布、软管、旋转成型制品。
PSM-30:帆布、软管、花边式台布、人造革发泡层。
PSM-31:发泡壁纸、瓶盖垫、输送带及旋转成型制品。
PSM-70:含高增塑剂的发泡人造革、发泡体、粘接剂。
PSM-31A:具有PSM-31相同用途,还可低温加工制作地板革、发泡层。
PSL-10:具有PSH-10相同用途,还可低温加工制作地板革、发泡层、帆布及人造革。
PSL-31:发泡壁纸、地板革发泡层、旋转成型制品。
四、包装:本品采用带袖口纸袋(内衬塑料编织网)包装,每袋净重20kg,以袋上文字颜色区分种类:PSH型-兰色,PSM型-
红色,PSL型-绿色。
五、贮运:防雨雪、防潮湿、防曝晒,防止摔包及其它机械性损伤。
第三章氯乙烯乳液聚合机理(略)
第四章氯乙烯乳液种子聚合生产工艺(略)
第五章氯乙烯乳液连续聚合工艺(略)
第六章氯乙烯微悬浮聚合生产工艺(略)
第七章乳胶后处理及干燥(略)
第八章特殊聚氯乙烯糊用树脂
在聚氯乙烯糊树脂加工中为了加工和性能的需要,还要加入一些
特殊聚氯乙烯糊树脂,如增塑糊用掺混树脂,低温熔融树脂(共
聚树脂),特细树脂及粘结树脂,达到改善加工条件与产品性能的
目的,扩大用途,降低成本。
一.聚氯乙烯掺混树脂
聚氯乙烯掺混树脂系采用特殊悬浮法制备的专用树脂,该树脂成
糊性差,不能单独使用。粒径5-150u,要求对增塑剂的吸收低10%
又具有一定的亲和性,代替部分PVC糊树脂并降低糊的粘度和成
本,改善糊加工性能。
目前开发的掺混树脂有均聚合共聚产品,例如氯乙烯-醋酸乙烯共
聚物VCM-EVA其中VA%=5-10%。目前使用掺混树脂多数为制
糊、降低糊粘度,改善凝胶性能和消光性能,再者改善机械性能
和降低成本。有些企业用紧密型悬浮PVC作为代用品,但只能降
低糊树脂的加工粘度,二步伐防止“淌滴”或防渗透。
使用注意事项:
1.为降低糊粘度,视降粘范围,选择适当的力度的PVC掺混
树脂
2.为改善凝胶性能,可以采用氯乙烯-醋酸乙烯共聚物
VCM-EVA,另外一种为低分子量的掺混树脂
3.为改善制品机械性能,选择高分子量PVC掺混树脂
4.为达到消光作用,选择具有消光作用的PVC掺混树脂
二.PVC掺混树脂的特性
1.PVC糊用掺混树脂类型
应用类型粒度范围um特性粘度n粒子表面吸油量
gDOP/g
性能
一般模型
100-1750.85
光滑
0.4
降低成本,改
善脱气性能
涂布
25-501.05
光滑
0.5
降低成本,无
粗粒子沉积
和粘着
搪瓷
5-1501.2
半多孔
0.8
降低粘度,表
面粗糙,改善
脱气及降低
凝胶温度
发泡
25-1000.75
光滑
0.5
降低粘度和
成本,泡沫质
量好
高粘度
25-1250.75
多孔
1.4
增加剪切粘
度,控制透底
使用大粒径掺混树脂在高的剪切速率及低的剪切速率下均能
降低糊粘度,因为它的粒度大表面积减少,密度增加吸油率下
降。但是粒径大容易造成沉降,只有掺入混合后的增塑糊才能
使用并且不能长期储存,用于搪瓷、回转成型和模塑工艺等。
粒度小的掺混树脂用于涂布和逆涂,因为粒径的控制可以防止
粒子在涂布中积聚在
料槽或刮刀表面形成条纹,另外细粒子也能保证糊粘度稳定,
不发生沉降
大粒径中分子量高的品种,有助于提高机械性能,塑化时形成
不熔融的粗糙表面,降低糊粘度和改善脱气。
有一种能降低增塑糊加工凝胶温度的作为合成纤维和地板革
的粘结层,防止基材的热收缩,可以降低20-30度
用于化学发泡的掺混树脂,对掺混树脂的粘度有一定的要求,
增加粘度,防止淌流
2.PVC掺混树脂的作用
○
1
掺混树脂对增塑糊的性能影响
主要是降低糊的粘度,改善糊的流动性能,如果要保证糊粘度
的不变,减少增塑剂的用量。减少增塑剂用量可以自备硬度高、
强度好的耐磨制品,制品表面减少增塑剂的迁移造成的污染和发
粘现象,解决喷霜和油的迁移。
○
2
掺混树脂用量的影响
Fpvc1000
掺混树脂0100
掺混树脂比例对Brookfield粘度的影响
粘
度
2r/MIN
树脂比例
20R/MIN
说明:粘度随着使用掺混树脂德比例增加而下降,直到50%,发
生粘度增加
○
3
掺混树脂粒径大小及粒径分布的影响
掺混树脂的粒度对糊粘度的影响
项目配比配比配比配比配比
糊树脂,份
掺混树脂
掺混树脂粒度
um
旋转粘度pa。S
100
6.6
60
40
20
4.5
50
40
40
4.1
60
40
50
3.7
60
40
60
3.3
随着掺混树脂的比例和掺混树脂粒度的增加,对增塑糊的粘度降
低影响增大
掺混树脂的粒径分布越窄,则降低粘度的作用越大,分布越宽,
则影响越小。
○
4
掺混树脂组成对PVC加工性能影响
工具性掺混树脂的凝胶化速度比均聚型的掺混树脂快
掺混树脂组分对塑化影响
组分配比配比配比
均聚糊树脂
均聚掺混树脂
共聚掺混树脂
其他助剂
塑化速度
100
2
60
40
3
60
40
1
○
5
掺混树脂的分子量对制品性能影响
分子量越高,机械性能越好,但是加工塑化更加困难,一般控制
K=57-70.
掺混树脂的检验要求
具有适合的粒度和粒度分布
颗粒紧密,表观密度大,吸油率第,球形外观
具有适宜的分子量和加工性
具有糊的防沉降性
良好的热稳定性
第二节聚氯乙烯低温熔融、特细及粘结树脂
1.低温熔融树脂
氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚糊树脂PCMA-12
一、产品性能
氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚树脂采用先进的微悬浮共聚合工艺技术
生产,由于在PVC分子刚性链中引入了醋酸乙烯酯,使PVC分子间的
极性减弱,分子间的引力降低,因而它同均聚PVC糊树脂相比凝胶化
温度与熔融温度有显著降低(30~40℃)。另外,由于酯基的引入,
提高了树脂与增塑剂的溶解速度,增强了树脂与各种粘合基材料的粘
合力。
二、质量规格(通过ISO9002国际质量体系认证)
外观:白色微细粉末
项目指标检测方法
树脂
聚合度1000±100
Q/SHG·002002挥发份,%,≤1.0
堆积密度,g/cm30.20~0.40
醋酸乙烯酯含量,%3~5GB/T9343
混合物
B型粘度(30℃)mPa.S(树脂:
DOP-10065)
1000~6000
Q/SHG·002002
刮痕粒度,μm,≤100
三、用途:
作为降低加工温度、提高塑化温度、改善制品性能的重要
材料而被广泛应用于PVC汽车塑溶胶(包括底盘防石击涂料、
车身焊缝密封胶点焊胶、滤芯胶、缓冲胶等)、PVC方块地毯
背衬粘接剂、印花油墨、热敏织物涂层、塘塑鞋跟、蓬布和化
学发泡制品等行业,可替代德国WAKER公司E5/65C、法国ATO
公司PA1384等国外同类产品。
四、包装:
本品采用带袖口纸袋(内衬塑料编织网)包装,每袋净
重20kg,以袋上文字颜色区分种类:PCMA-12-褐色。
五、贮运:
防雨雪、防潮湿、防曝晒,防止摔包及其它机械性损伤
2.粘结树脂
氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚糊树脂(PCL-15)
一、产品性能
氯醋糊树脂是氯乙烯和醋酸乙烯醋的共聚物。采用先进的微悬浮
共聚合工艺技术生产,产品粒径为1~2微米,从而提高了溶剂和增塑
剂对树脂的溶解速度,增强了油墨的光亮度及存放稳定性。由于在氯
乙烯分子刚性链中引入了氯醋糊树脂,使氯乙烯分子间的极性减弱,
分子间的引力降低,因而增强了所配制油墨与各种粘合基材的粘合
力。
二、质量规格(通过ISO9002国际质量体系认证)
外观:白色微细粉末
项目指标检测方法
聚合度800±100
Q/SHG·002002挥发份,%,≤1.0
堆积密度,g/cm30.35~0.55
醋酸乙烯酯含量,%15±2GB/T9343
三、主要用途和应用范围
氯醋糊树脂主要应用于PVC装饰板材、人造革、地板革、墙壁纸、窗
纱、台布、薄膜、服装等行业用印刷油墨的生产。它可以直接溶解于
合适的有机溶剂,亦可与增塑剂调配使用。
四、产品包装、贮运
本产品采用内衬塑料编织袋的纸袋包装,每袋净重20kg,在运输、
贮运过程中应防潮、防雨防止曝晒
4.特细糊树脂
外观为白色特细粉末,手感滑溜细腻,粒径小于0.2um,聚合度
900,相对密度1.4混合使用易获得高粘度,高屈服值的增塑糊,
可获得无低落的低温增塑糊,改善制品性能。注意特细糊树脂在
不同的增塑体系中熟化期间的粘度变化随时间变化。
第九章原材料的检验和性能指标
一.糊粘度的测定
(1)试样配制:取250ml烧杯于天平上,称取聚氯乙烯树脂试样与
DOP(按1:1重量配制),在缓慢搅拌下将DOP加入树脂中,全部润
湿,配成糊状与25度搁置24小时,供测定。
(2)测定方法:用3号装置以12r/MIN的转速,按操作规程读取指
针读数。PA.S
(3)以上方法按B型粘度计操作方法规定,其他类型粘度计按使用说
明
(4)试验报告应注明使用旋转粘度计的信号,装置号码及转速。
二.过筛率的测定(调湿法)
(1)测定方法:称取试样25g(精确0.1g)置于烧杯中,徐徐加入
0.5%的十二醇硫酸钠水溶液20ml,继续搅拌到润湿为止。
将标准筛置于水池中,然后将润湿的试样倒至筛内,用0.5%的十二
醇硫酸钠水溶液100ml分数次洗涤烧杯,将全部试样移入筛中,再用
水缓慢洗涤至试样无法筛下为止。
洗涤后将标准筛连同筛余物放入70度的干燥箱中,干燥30分钟后取
出,将筛余物移入已知重量的表面皿,用万分之一的天平称重。
(2)计算
X={1-(G1-G2)/G}X100%
3.水分含量的测定
(1)测定方法
称取2g(精确到0.0002g)转入已知重量的量瓶,均匀铺平,放入
80度的访问干燥箱中干燥2小时,放入干燥器中冷却室温,进行称
量
(2)计算水分含量
X={1-(G1-G2)/G}X100%
5.绝对粘度的测定
参见相关试验方法
6.热分解温度的测定方法
称取1g的树脂与试管中,将刚果红试纸置于试管内,距离1cm,
再将试管转入甘油的烧杯中,在不断搅拌情况下加温,保持每分
钟升高2度,当试纸变蓝色是记录即为热分解温度
7.树脂水浸出液PH酯的测定方法
操作方法在药物天平称取200g,置于250g的烧杯中,在缓慢极
了50度的热水100ml,用玻璃棒搅拌,使树脂全部均匀浸透,继
续搁置浸渍5分钟,过滤,取滤液测定PH值。
第十章树脂糊加工原辅材料
一聚氯乙烯糊树脂
见沈阳化工糊树脂指标参数
二增塑剂
增塑糊的加工性能
增塑糊是聚氯乙烯糊树脂悬浮于也太增塑剂的流体混合物,因此
在选择增塑剂品种需要考虑特定的加工工艺对增塑剂的特殊要求
流变特性:
增塑剂对增塑糊的流变性能有显著的影响,如邻苯二甲酸二烷基
酯,用量小于45份,出现触变性。DOA/DOS配制有明显的触变性,
而聚合物型增塑剂及TPP等出现胀塑性
存放特性:
增塑剂的溶剂化能力影响存放的稳定性,溶剂化能力强的DBP则
无法长时间存放,邻苯二甲酸二异葵酯配制则具有良好的稳定性
脱气性:
溶剂化能力强的增塑剂配制的增塑糊具有不良的脱气性。
凝胶及塑化:
不同的加工工艺要求不同的糊凝胶能力和塑化要求。
其他性能要求参见以前资料
三其他添加剂
稳定剂
发泡剂
填充剂
阻燃剂
防霉剂
紫外线吸收剂,抗氧剂
溶剂及表面处理剂
第十一章PVC增塑糊的制造
一.增塑糊的制备:
1.在带有高速、高剪切搅拌的混合机(配料罐)中计量加入各种
增塑剂、液体稳定剂,开动搅拌后加入固体成分,搅拌速度逐渐
调到快速,搅拌20-30min,同时配料罐的夹套通冷却水,加入色
浆继续搅拌10min即成为糊状浆料。为达到高度分散,可在搅拌
后游底部放料口放在三辊研磨机进行研磨,并用80目筛网过筛进
行过滤,过滤后再进行高速搅拌,进行真空抽气,储存备用。
高速搅拌的混合机-----加配料----糊浆-----三辊研磨-----过
滤-----搅拌抽真空。
2.稀释增塑糊的制备:
制备稀释增塑糊的制备方法与增塑糊的方法基本相同,区别是首
先用尽量少的增塑剂与固体组分混合搅拌均匀,然后加稀释剂,
再加剩余的增塑剂。
配料罐的机构内有不锈钢衬里,内壁有夹套通冷却水,罐底有放
料口,中间有高速搅拌器。
搅拌器为三种速度电机,低速做搅拌用,中速做溶解作用,高速
做分分散作用。(具体应用原理参见前述)高速运转可以齿形叶
轮转数达到很高,将物料在容器内上下剧烈翻动,并与叶轮产生
碰撞和剪切作用,使聚集体破坏,达到迅速分散与均匀混合的目
的。传动部分可以上下移动并360度回转,一台高速搅拌机可以
配套2-4配料容器和清理。
由于高速混合机要产生热量,可能导致初期增塑糊凝胶,而低剪
切的混合机分散效率低,因此发展结合两种搅拌作用的新型混合
机。中间一根慢速运动中心轴,轴上连接刮型搅拌器,搅拌器能
扫刮混合釜的四周,转数10-100r/MIN,而另外偏心高速搅拌器,
配备温度控制的冷却水夹套和真空抽气装置。
3.悬浮法聚氯乙烯树脂制备增塑糊
使用悬浮法聚氯乙烯树脂制备增塑糊,由于颗粒较粗需要采用冲
糊的工艺
(1)冲糊:使颗粒大的悬浮树脂在增塑不沉淀,成为悬浮状
的胶料。过程是在底糊罐中加入少量的悬浮树脂,加入
冷的增塑剂,搅拌均匀后用泵打入冲糊罐,边搅拌边加
热到一定温度的增塑剂,形成透明状的粘稠体。
(2)底糊罐、冲糊罐、增塑剂加热罐的结构参见其他资料
冲糊现象:在夏天或高温情况下,如果增塑剂被加热到高温,
配料时就会发生冲糊现象,需要在生产时注意,保持增塑剂的
温度。
(3)冲制成透明粘稠体的糊冷却后由冲糊罐放入底胶罐同时
加入混合好的悬浮聚氯乙烯、填料和其他助剂,制成增塑糊。
具体结构见:相关资料
二制备增塑糊注意事项
1.控制糊粘度:
生产中常用B型旋转粘度计Brookfield测定糊料粘度
2.控制增塑糊的细度:
经过混合分散好的增塑糊经过三辊研磨机研磨,利于更好分散。
经过研磨后再经过筛网过滤并用细度板进行测定检验。
增
塑
剂
加
热
罐
底
糊
罐
冲糊罐
底胶罐
3.控制糊的粘度:
在制备增塑糊和稀释增塑糊的过程中,由于高速分散机运转时,
无聊的翻动和剪切会产生热量,因此需要设计夹套,中间通冷却
水降温。搅拌时间不宜过长,否则发生凝胶现象。
4.控制增塑糊的脱气
在制备增塑糊的过程中,由于混合过程和小分子挥发气体,如果
包裹在糊中不易挥发会造成加工表面的气泡和针眼现象,因此需
要进行真空排气。
比较先进的混合设备中配有真空抽气装置,也有考糊料静置后进
行自然排气的方法。
5.增塑糊的存放
增塑糊在时间的存放过程中,树脂、增塑剂或其他添加剂会发生
凝聚及沉降现象,从而引起糊料流动性的变化。另外在低温下存
放也会造成粘度的升高。但是经过搅拌和温度的回升,会使它的
流动性恢复正常。
三.树脂的选用和特性
1.微悬浮聚氯乙烯树脂的次级粒子堆砌疏松,粒径和分布大于乳
液法树脂
2.大多数微悬浮聚氯乙烯在地剪切粘度较低,在高剪切下粘度较
高并有膨胀性,但如果粒径分布较宽则膨胀性降低
3.乳液法聚氯乙烯在低剪切下的粘度更高,可以将两种混合改变
粘度和膨胀性
4.用高,低剪切粘度来综合评价糊树脂的性能
ASTMD1755-81分散型树脂标准,HG2-883-73标准
对于糊树脂用Brookfield粘度计来测定低剪切下的粘度,用
Serves挤出试流变仪测定高剪切下的粘度标准。