實(shí)驗(yàn)七-聚氯乙烯的混合與塑煉實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書

實(shí)驗(yàn)七聚氯乙烯的混合與塑煉一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵?、掌握聚氯乙烯的常用配方組分及其作用2、掌握聚氯乙烯的混合與塑煉機(jī)的操作3、理解相關(guān)設(shè)備的根本構(gòu)造。二、實(shí)驗(yàn)原理PVC塑料是第二大通用塑料材料，廣泛應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各行各業(yè)。但純PVC樹脂是不能單獨(dú)成為塑料的，這是因?yàn)椋篜VC樹脂具熱敏性，加工成型時(shí)在高溫下很容易分解，熔融粘度大、流動(dòng)性差。因此在PVC中都需要參加適當(dāng)?shù)呐浜蟿ㄟ^(guò)一定的加工程序制成均勻的復(fù)合物，才能成型得到制品。PVC塑料一般可分為硬質(zhì)與軟質(zhì)兩大類。在日本和西歐硬制品產(chǎn)量現(xiàn)已超過(guò)軟制品，硬制品中可不加增塑劑，有時(shí)參加沖擊改性劑以改善其韌性。軟制品需參加大量增塑劑。兩者一般均加著色劑、穩(wěn)定劑、光滑劑等塑料助劑。聚氯乙烯的混合與塑煉是一種制備PVC半成品的方法。將PVC樹脂與各種助劑根據(jù)產(chǎn)品性能要求配合后，經(jīng)過(guò)混合塑化，便可得到一定厚度的薄片，用于切?；蚪o壓延機(jī)供料。在實(shí)驗(yàn)室中，也可以通過(guò)測(cè)定軟片的性能分析配方和研究混合塑煉條件對(duì)產(chǎn)品性能的影響。聚氯乙烯制品的消費(fèi)過(guò)程一般有以下幾步：1.配方設(shè)計(jì)：配方的設(shè)計(jì)是樹脂成型過(guò)程的重要步驟，對(duì)于聚氯乙烯樹脂尤其重要為了進(jìn)步聚氯乙烯的成型性能、材料穩(wěn)定性和獲得良好的制品性能并降低本錢，必須在聚氯乙烯樹脂中配以各種助劑。在配方設(shè)計(jì)時(shí)，硬聚氯乙烯塑料與軟聚氯乙烯塑料的配方有很大差異。聚氯乙烯塑料配方中通常包括以下組分：〔1〕樹脂：樹脂的性能應(yīng)能滿足各種加工成型工藝和最終制品的性能要求。HPVC制品所用樹脂通常為絕對(duì)粘度1.5-1.8的懸浮法疏松型樹脂，而SPVC制品常用絕對(duì)粘度1.8-2.0的懸浮法疏松樹脂?！?〕增塑劑：可增加樹脂的可塑性、流動(dòng)性，并使制品具有柔軟性。HPVC中的增塑劑含量在5%以下而SPVC制品中的增塑性參加量約為40-70份〔PVC為100份〕。常用增塑劑為鄰苯二甲酸酯類、已二酸和癸二酸酯類及磷酸酯類?！?〕穩(wěn)定劑：穩(wěn)定劑的參加可防止聚氯乙烯樹脂在高溫加工過(guò)程中發(fā)生降解而使性能變壞。聚氯乙烯配方中所用穩(wěn)定劑通常按化學(xué)組成分成四類：鉛鹽類、金屬皂類、有機(jī)錫類和環(huán)氧酯類。〔4〕光滑劑：其主要作用是防止粘附金屬、延遲聚氯乙烯的膠凝作用和降低熔體粘度。光滑劑可按其作用分為外光滑劑和內(nèi)滑劑兩大類?！?〕填充劑：在聚氯乙烯塑料中添加填充劑，可到達(dá)降低產(chǎn)品本錢和改進(jìn)制品某些性能的目的，常用的填充劑有碳酸鈣等?！?〕改性劑：為改善聚氯乙烯樹脂的加工性、熱穩(wěn)定性、耐熱性和抗沖擊性差等缺點(diǎn)，常按要求參加各種改性劑，主要包括沖擊改性劑〔如氯化聚乙烯等〕、加工改性劑〔如丙烯酸酯類等〕、熱變形性能改性劑〔如丙烯酸酯和苯乙烯類聚合物等〕。此外，還可以根據(jù)需要參加顏料、阻燃劑、發(fā)泡劑等。2.混合：混合過(guò)程是使多相不均態(tài)的各組分轉(zhuǎn)變?yōu)槎嘞嗑鶓B(tài)的混合料。常用的混合設(shè)備有Ｚ型捏和機(jī)和高速混合器。3.塑煉：塑煉的目的是使物料在剪切作用下熱熔、剪切混合到達(dá)一定的柔軟度和可塑性，使各種組分分散更趨均勻，并可驅(qū)逐物料中的揮發(fā)物。塑煉常用設(shè)備是雙輥塑煉機(jī)，其主要控制因素是塑煉的溫度、時(shí)間及剪切力。消費(fèi)中也可通過(guò)密煉機(jī)或擠出機(jī)來(lái)完成塑化過(guò)程。4.成型：PVC塑料經(jīng)過(guò)塑煉成為薄片后，用擠出機(jī)擠出造?；蛑苯悠扑椋贁D出或注塑成型，或者直接供壓延機(jī)壓延成型或液壓機(jī)壓制成型，從而得到各種PVC塑料制品。三、實(shí)驗(yàn)原料和設(shè)備1、PVC混合料所用原料有：PVC樹脂，三鹽硫酸鉛、二鹽亞磷酸鋁、硬脂酸鹽類、硬脂酸、鄰苯二甲酸二辛酯等。2、設(shè)備：雙輥塑煉機(jī)〔SK-160B〕，由機(jī)座、輥筒、輥筒軸承、緊急剎車裝置調(diào)距裝置及輔助設(shè)施組成。四、實(shí)驗(yàn)操作1、配料：按照指定的配方稱量樹脂及各種助劑。要求配料總量120-150g。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，確定實(shí)驗(yàn)配方lPVC樹脂〔SW－1000〕100l鄰苯二甲酸二辛酯〔DOP〕10l三鹽基性硫酸鉛l硬酯酸鋇421l聚乙烯蠟l輕質(zhì)碳酸鈣52、混合：PVC塑料是多組分物料，其配制通常要經(jīng)過(guò)混合和塑化兩個(gè)工序?；旌峡梢栽诟咚倩旌蠙C(jī)或捏合機(jī)中進(jìn)展，是物料的初混合，最終便形成均勻的粉狀摻混物。當(dāng)試驗(yàn)用料量少時(shí)，可采用手工摻混。使各種組分按一定順序混合攪拌均勻。3、塑煉：塑化過(guò)程是在樹脂的流動(dòng)溫度以上和強(qiáng)大的剪切作用力下在雙輥筒煉塑機(jī)或密煉機(jī)中進(jìn)展的，是物料在初混合的根底上的再混合過(guò)程。詳細(xì)步驟為：開啟開煉機(jī)空轉(zhuǎn)檢查→升溫→塑煉→下料→觀察〔一〕準(zhǔn)備：將雙輥塑煉機(jī)空轉(zhuǎn)、加油、試驗(yàn)緊急剎車裝置，經(jīng)檢查無(wú)異常現(xiàn)象即可開始試驗(yàn)?！捕成郎兀悍_升溫系統(tǒng)，將前后兩輥加熱，用弓形外表溫度計(jì)測(cè)量輥筒溫度，使輥溫穩(wěn)定在165±5oC?！踩乘軣挘骸?〕輥筒恒溫后，開動(dòng)機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)并調(diào)節(jié)輥筒間隙在0.5～1mm范圍內(nèi)。〔2〕在兩輥筒的上部參加初混合的物料。開始操作時(shí)，從輥筒間隙落下來(lái)的物料應(yīng)立即加往輥筒上，不能讓其在輥筒下方接料盤內(nèi)停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，且注意要經(jīng)常保持一定量的輥隙上方存料。待輥筒外表出現(xiàn)均勻的塑化層時(shí)，混合料從易碎的不連續(xù)的凝膠狀轉(zhuǎn)為粘結(jié)包輥的連續(xù)狀料層，此時(shí)可漸漸放寬輥距，控制一定的料層厚度，以便進(jìn)一步進(jìn)展切割翻煉?！?〕用煉膠刀不斷地切割料層并使之從輥筒上拉下來(lái)折迭后再投入輥縫間輥壓；或者把料層翻卷成卷后再使之垂直于輥筒軸向進(jìn)入輥縫，經(jīng)過(guò)數(shù)次這樣的翻煉，使各組