聚氯乙烯糊树脂和涂层加工

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：○1PVC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○2PVC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。○3PVC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○4PVC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30-700.1-2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-10PSH-20PSH-31PSM-30PSM-31PSM-70PSL-10PSL-31PSH-30PSM-31A树脂外观白色细微粉末聚合度-P1580-17801230-1430880-10801630-18301030-1230挥发份，%≤0.500.700.50堆积密度,g/cm30.20-0.40筛余物,mg/kg≤(筛孔径,0.15mm)10.0残留氯乙烯单体,mg/kg≤5.0PVC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·s1000-25002500-75001500-65003000-80001500-65003500-184001000-25001500-6500500-30002000-5000DOP：树脂(份)65/100100/10065/100100/10065/100100/10065/10065/100100/10065/100刮痕粒度,μm100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。S1006.66040204.55040404.16040503.76040603.3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10026040360401○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±100Q/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)1000~6000Q/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