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探讨pvc颗粒大小与结构对性能的影响
来源：中山市新领航塑化科技有限公司发布于： 13:37:40
PVC颗粒由形状和粒径不同的颗粒群组成。pvc颗粒含有球形、非球形粒子，球形粒子大小通常用粒径表示，非球形粒当量直径表示。FVC颗粒的平均粒径130um左右,粒径范围50?250uPm，存在一定的分布宽度。
　　PVC颗粒由形状和粒径不同的颗粒群组成。pvc颗粒含有球形、非球形粒子，球形粒子大小通常用粒径表示，非球形粒当量直径表示。PVC颗粒的平均粒径130um左右,粒径范围50?250uPm，存在一定的分布宽度。
　　PVC颗粒大小与结构特性对pvc的基本性能影响很大，不仅影响塑化、加工性能，也影响氯乙烯单体残留量。颗粒平均粒度、粒度分布、
颗粒形态、孔隙率、比表面积等都与颗粒特性有直接关系，且对表观密度、干流性、浞合性、增塑剂吸
收率奋很大影响。应用不同目数振动筛对FVC颗粒进行分级，研究了不同粒径树脂对表观 密度、干流性、输送能力、增塑剂吸收和塑化性能的影响。
　　颗粒大小对表观密度和干流性能的影响
表观密度是单位体积PVC颗粒的质量，树脂的表观密度对挤出机的挤出速度和熔融温度都有影响。干流性表示PVC颗粒进行自由流动的能力，干流性好有利于树脂的粉体输送，粒径大小对千流性的影响较大。
　　实际生产过程中，PVC颗粒配料依靠喂料螺杆向挤出机定量加料，输送能力的高低直接。影响力口料量，并进一步影响到塑化和挤出量。
　　增塑剂吸收量反映树脂内部孔隙程度。PVC颗粒孔隙由两类孔径的孔隙组成:一类是平均孔径约0.01 um，相当于初级粒子间的孔隙;另
一类是平均孔径约1?10um的大孔，相当于聚集 体间的孔隙，或由单体液滴聚集而成的。增塑剂
吸收量高，孔隙率大，树脂吸收增塑剂快，在树脂加工过程中，增塑剂能使树脂产生可塑性、柔韧性 或膨胀性，降低加丁温度，降低热熔融温度，改进
流动性能。皮膜结构影响增塑剂吸收，树脂颗
粒表面皮膜?而连续，增塑剂吸收低;颗粒表面皮膜薄而不连续，山亚颗粒、聚集体和初级粒子堆砌的颗粒结构疏松，利于增塑剂吸收。
　　随粒径的降低，增塑剂吸收量逐步下降，说明粒径大，PVC颗粒内部孔隙率高。孔隙率提高有利于提高PVC对助剂的吸收能力，并进一步影响
到PVC的加丁性能。
　　PVC颗粒是由多层粒子组成的，它的塑化过 程实际足层层粒子破碎丼融化的过程。颗粒大小将直接影响PVC颗粒的塑化行为和塑化质
量，并进一步影响到制品的最终性能。
　　在氯乙烯悬浮聚合反应过程中，由于吸附在悬浮反应液滴表面的分散剂与氯乙烯单体发生接枝聚合反应，使介质中的分散剂很快地儿乎全部
吸附在反应液滴的界面上，形成既不溶于水也不溶于PVC溶剂的PVC与分散剂的接枝共聚物皮膜。、分散剂的用量愈多，悬浮FVC颗粒外皮膜的厚度愈大，强度愈高，韧性也愈好。皮膜结构
影响增塑剂的吸收，树脂颗粒表面的皮膜连续，增塑剂吸收低;颗粒表面的皮膜薄而不连续，由亚颗粒、聚集体和初级粒子堆砌的颗粒结构疏松，利于增塑剂的吸收。
　　颗粒大小影响FVC颗粒表观密度、干流性、静电 和塑化性能等指标,特別是粒径大小对助剂吸收(成吸附)能力不同，必然带来塑化质量的差別;
同时小粒径引起的静电吸附会导致喂料螺杆输送能力下降，并进一步影响到PVC的塑化和挤出加工能力。
　　根据PVC应用领域和加工要求合理控制PVC颗粒直径大小和分布，提高树脂颗粒的规整性， 有利于提高PVC加工性能和产品质量。
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PVC型材的主要特征为下料时崩口、冷冲破裂。行业人士认为，造成型材制品性能差的因素主要有以下几种：
一、混料工艺及配方不合理
1、填料过多，由于目前市场上型材的价格低，原材料价格又在上涨，很多型材厂家都在降低成本上着手。而正规的型材厂家都是在不降低质量的前提下，通过配方的优化组合降低了成本;有些厂家却在降低成本的同时也降低了制品质量。
2、抗冲击改性剂的数量及添加种类，在应力作用下，抗冲击改性剂能够提高聚氯乙烯破裂的总能量。目前，CPE、ACR、MBS、 abs、EVA等是硬质聚氯乙烯的抗冲击改性剂的主要品种，其中CPE、EVA、ACR改性剂的分子结构中不含双键，耐候性能好，适宜做户外建筑材料，它们与PVC共混，能有效的提高硬聚氯乙烯的抗冲击性能、加工性、耐候性及在一定范围内提高焊角强度。
3、稳定剂过多或过少，稳定剂的作用是抑制降解，或与释放出的氯化氢反应以及防止聚氯乙烯加工时变色。稳定剂用量多少也会对型材的抗冲击强度造成影响，过多或过少都会造成型材强度降低引起型材发脆现象。
4、外润滑剂用量过多，外润滑剂与树脂相溶性较低，能够促进树脂粒子间的滑动，从而减少摩擦热量并推迟熔化过程，润滑剂的这种作用在加工过程早期(也就是在外部加热作用和内部产生的摩擦热使树脂完全熔化和熔体中树脂失去识别特征之前)是最大的。
5、热混加料顺序，温度设值以及熟化时间对型材的性能也有决定性的因素
PVC-U配方的组分很多，所选择加料顺序应有利于发挥每种助剂的作用，并有利于提高分散速度，而避免其不良的协同效应，助剂的加料顺序应有助于提高助剂的相辅相成效果，克服相克相消的作用，使应在PVC树脂中分散的助剂，充分进入PVC树脂内部。
二、挤出工艺不合理
1、物料塑化过度或不足，这与工艺温度设定和喂料比例有关，温度设定过高会造成物料过塑化，其组分中部分分子量较低的成份会分解、挥发;温度过低其组份中各分子间没有完全熔合，分子结构不牢固。而喂料比例太大造成物料受热面积和剪切增大，压力增大，易引起过塑化;喂料比例太小造成物料受热面积和剪切减小，会造成欠塑化。无论是过塑化还是欠塑化都会造成型材切割崩口现象。
2、机头压力不足，一方面与模具设计有关(这在下面单独描述)另一方面是与加料比例和温度设定有关，压力不足时，物料的密实度就差，就会成组织疏松出现型材料脆现象，这时应调整计量加料转速和挤出螺杆转速使机头压力控制在25Mpa-35Mpa之间。
3、制品中的低分子成份未排出，制品中的低分子成分产生一般有两个途径，一是在热混时产生，这在热混时通过抽湿和排气系统可以排出。二是部分残存的和挤出受热受压时产生的水份和氯化氢气体。这一般通过主机排气段的强制排气系统来强制排出，真空度一般在-0.05Mpa-0.08Mpa之间，不开或过低，都会在制品中残存低分子成份，造成型材力学性能下降。
4、螺杆转矩太低，螺杆的转矩是反应机械在受力状态下的数值，工艺温度设值的高低，喂料比例的多少都直接在螺杆转矩值上得到体现，螺杆转矩太低从某种程度上反应出温度偏低或喂料比例小，这样物料在挤出程度中同样得不到充分塑化，也就会降低型材的力学性能。根据不同的挤出设备和模具，螺杆转矩一般掌握在60%-85%之间就能满足要求。
5、牵引速度与挤出速度不匹配，牵引速度太快会造成型材壁薄力学性能下降，而牵引速度太慢，型材受到的阻力大，制品处于高拉伸状态，也会对型材的力学性能造成影响。
三、模具设计不合理
1、口模截面设计不合理，尤其是内筋的分布和交界面角度的处理。这样会造成应力集中现象存在，需要改进设计和消除交界面处的直角和锐角。
2、模头压力不足，模头处压力大小是直接受模具的压缩比，特别是模具平直段的长度来决定的。模头的压缩比太小或平直段太短都会造成制品不致密，影响物理性能。模头压力的改变一方面可以通过改变模头平直段长度来调整流料阻力;另一方面在模具设计阶段可选择不同的压缩比来改变挤出压力，但必须注意机头压缩比要与挤出机螺杆的压缩比相适应;还可以通过改变配方，调整挤出工艺参数，增加多孔板来改变熔体压力的大小。
3、对于因分流筋汇合不良，造成的性能下降应适当增加筋与外表面、筋与筋汇流处的长度，或者增大压缩比来解决。
4、口模出料不均匀，造成型材壁厚薄不一致，或者密实度不一致。这也就造成了型材两个面之间的力学性能上的差别，我们在实验时有时冷冲一面合格一面不合格，也恰恰证明了这一点。至于壁薄等非标型材这里就不再多说。
5、定型模的冷却速率，冷却水温往往没有引起足够的重视，冷却水的作用是将型材拉伸的大分子链及时冷却定型，达到使用目的。缓慢的冷却可以使分子链有足够的时间舒展，有利于定型。而急速冷却，水温与挤出型坯的温差太大，制品受骤冷不利于制品低温性能的提高。
四、切口有崩口现象
值得我们商讨的是有一种情况，在型材取样试验时，无论是冷冲、角强度还是加热后尺寸变化率等都达标，(GB/T)，但是在下料时切口还是有轻微不明显的崩口现象，特别是内筋。
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氯化聚乙烯对硬质聚氯乙烯体系性能影响的研究
本实验是在硬质聚氯乙烯体系中加入不同用量的氯化聚乙烯,经过高速捏合——塑炼——压制——制样等工序,按有关标准进行了力学性能试验;用 Bra(?)en(?)er 转矩流变仪进行了流变性能试验,研究了氯化聚乙烯对硬质聚氯乙烯体系性能的影响。实验证明:氯化聚乙烯是硬质聚氯乙烯优良的抗冲改性剂,只要加入适量的氯化聚乙烯,就能使硬质聚氯乙烯体系的冲击强度得到明显的提高。}