PVC高发泡壁纸研究

2 化 学 建 材 1989阜 PVC高发 泡 壁 纸 研 究 王 国全 彝 辉 陈耀庭 (牡京化工学院) (内窖摄荽] PVC糊状树脂的性能对高发泡壁纸产品质量会产生重要影响 本文研究了PVC 糊状树脂的颗粒形态，PVO蝴曲流交性能、氍肢洼能厦其对发泡的影响，并探讨了高发泡壁纸的 泡孔结构 一 ， 概述 PV0塑料壁纸是一种新型的室 内 墙 蹙 装饰材料，其生产方法主要有压延法和涂布 法。品种包括：印花壁纸，压花壁纸．低发泡 壁纸和高发泡壁纸等。其中，高发泡壁纸外 观富丽堂皇，表面可为粗粒状，更具有浮雕效 果 ，特别适合于宾馆、饭店作为高级装饰材 料。高发泡壁纸的高发泡层具有消音作用，其 粗粒状表面还具有消光作用，适台于会议室， 剧场、电影院等。近年来，随着人 民生活水平 的提高和对美化居住环境的要求 日益 增 长， 高发泡壁纸也正在进入普通家庭。 我国已目I进了多条发泡壁纸 生产线，其 设备多采用圆网涂布。由于生产工艺存在一 些问题，以致产品质疆受到影响。高发泡壁 纸 以PVC榻状树瞻为主要原料 ，PVC糨 ．拔 树脂品种较多，性能各异，若对它的性能缺乏 了解，会给生产造成困难。本文研究丁圆网豫 布法生产高发泡壁纸所用的 PV0糊状树脂 性能，并探讨其发泡性能。 二、PVC糊状甜脂的顾粒形态与 流 变 性 能 能够采取糊成型工艺 的 PVO树脂，习 惯上统称为 PV0糊状树脂。 VO糊状树脂 包括乳l液PVG树脂和微悬浮PV0树脂两 大类。前l并是用乳液聚合方法生产的，后者 见用微悬浮聚台方法生产 的。 国 产 PV0糊 状树脂 乳液法为主。近年来，武汉葛店化 工厂，：无锡市电化厂等都试产成功了微悬浮 PV0树脂 ，牡丹江树脂厂、 沈阳化工厂辱从 日本引进的 PVO糊状树脂生产线也采甩傲 悬 浮法 ：PVe糊状树脂的颗粒形态，对其糊性能 产生重要影响。采用扫描电子显微镜观察到 的PV0糊状树脂的颗粒形态，如 图 1照片所 录 。 PVe糊状树脂 由直径 0．2～2微米 的初 级粒予构成。其初级粒子可以以离散状态存 在 ，如l封1中的 P1~712和 A一21两种树 脂} 也可以聚结成次级粒子 ，如图 1中的 P~709 和国产树脂 A。图 1(。)所示为 P~709均次 级粒子形态，(6)中看到部分 已崩散的初 级 粒子，所P~PE709的次级粒子是松散聚结的， 很易崩解。图 1( )、(d)中示出，国产树脂A 的次级粒子是紧密聚结的，其颗粒形态在国 产乳液法 PVO树脂中具有代表性。从 初 级 粒子的粒径及粒径分布看，P~709的平均粒 径较小(0．2微米)，且为单峰窄分布；A一21 的平均粒径较大，为单 峰宽分布。A一21}韵 膊粒形态在微悬浮法树脂中具有代表性，日 维普资讯 http://www.cqvip.com 妹 第 2期 化 学 麓 材 0 一 ． ● 一 (d) ) (，) 圉 1 PVC糊状杠}脂的颗粒形态(扫描电镜照片) (d)．( ) PE?09(乳液法．瑞典 Kema Nord盛司) )．(d) 国产树脂 A(乳液佳) (e) PETt2(乳液法．瑞典 Kema Nord硅司) (，) A J(微悬浮法 ．日本 Zeon盛司) 本产PSH-30、无锡市电化厂产微 悬 浮 PVC 用，故其糊牯度较高。 树脂都有类似的颗粒形态。PE712的初级粒 采用回网涂布法生产 PVC壁纸对糊 粘 子为双峰分布(o．2微米 、o．8微米)，台湾产 度有一定限制。靠提高增塑剂用量来降低糊 PR-$50也有类似的颗粒形态。 · PVO糊状树脂的腰粒形态首先对PVC l ＼ ； 糊的流变性能产生影响，实验结果如图2所 I ＼＼． 示。图2中，PET12的糊牯度最低。这是因 ⋯} ＼ 为PE712具有双峰分布的颗粒形态，小粒子 一f ．．，一·一 一 填充在大粒子中间，将其间的增塑剂排挤出 来，增加了有效增塑剂量，从而降低了糊牯 I 、。＼ 、 度。A一21颗粒为单峰宽分布，大小粒子之间 ， l ～ —二 ：～ 也有填充作用，其糊粘度也较低。PE709为 J 单峰窄分布，其糊粘度较高。国产树脂 A以 —霄— 次级粒子大颗粒为主，增塑剂分散在大颗粒 圈2 Pvc辐的渣变由践 之间，相当一部分增塑荆不能起流动介质作 PVO．DOP一1。o：8。25 溧用黼 粘摩计捌定 维普资讯 http://www.cqvip.com 4 化 学 建 材 1989革 粘度，会导致壁纸表面发粘 ，易于污染，影响 产品质量。且增塑郝用量过多不利于发泡。 PVC糊的发泡性能与其熔体粘淀相美，熔体 粘度低了，泡孔就易于破裂，导致发泡倍率降 低，而增大增塑剂量就会降低熔体粘度。综 上所述，增塑剂量不宜参加，采用加稀释剂的 方法来调节糊粘度，也往往会影响发拖性能， 且某些稀释剂还会使壁纸表面手感变差。从 图1、圈 2可见，在相同增塑剂量的条件下，由 于糊状树脂的颗粒形态不同，其糊粘度栩差 很大。PVa糊状树脂的这一特点表明，选择 适当的糊状树脂品种或掺 混楚用不同颗粒形 态的树脂，可以降低糊牯度而不影响其它性 能 。悄如将国产乳液法 PVC树脂与微 悬 浮 法 PVC树脂掺混，往往可以降低糊 粘 度。 三、PVC糊状树脂的凝胶性能爱其对 发泡性能的影嫡 凝胶是 PVO糊在预热中失去流动 性 的 过程。凝胶过程可以用布拉本德塑化仪测定 的转矩瀛变 曲线来表征。典型的凝胶过程温 度～转矩曲线如图 3所示，所用树 脂 为 Pig 7o9。 l 。 ooo 固 5 PVC糊的温度～转矩曲线 PE10口：Df P=i0O：Bo采用布拉奉德塑化仪测定 升温遣度 6℃／分 从 图 3可 吼．在 80r 以下，PVC糊呈流 动状态，转矩接近于零。在 80℃～120℃，增 塑剂向 PVC颗粒内部扩 散。由 于作为流动 介质的增塑剂的消失，导致粘度急剧增大 120℃以后，PVa颗粒逐渐熔融，粘度趋于下 降。各种 PVC糊状树睹的 温度～转矩曲线 如图 4所示。 PVa棚竹凝胶温度和凝腔速度反映 了 圉4 P邶 瓣龃 麓0 螺■垃 fPVC：DOP= 1 O0：80) 一 — — PR45o(适于发泡用选) 一 _ _ _ 一 国产 8 A(可 以掺佩 使用 ) ⋯ -- ,PSH-- io (av适于发泡用逮) PVa糊状树脂的 内在特性，凝胶性能是评价 PVC糊状树脂性能晦一个重要指标 。 凝 胶 性能与PVC糊的发泡性能也有密切关 系。 实验结果表明，凝胶温度较低的 PVC糊状树 脂 其发泡性能较好。凝胶温度较高的树脂， 则不适合于生产高发泡壁纸。如果将凝胶温 度低的糊树脂与凝胶温度高的糊树脂以适 当 比僦掺混使 用，雕可 以在一定程度上弥补后 者发泡效果石佳的缺陷。 四、 裔麓涵壁纸的泡孔结构 高发泡綮纸的泡孔结构，宣使产品具有 较高的发泡倍率，同时泡孔要有一定强度，经 襻伟持压；要使发泡表面具有粗粒结构，班增 加稃雕感。为达列上进要求，高发泡壁纸的 泡孔应具有如图 5所示的泡孔结构。 圉 5 裘面 为粗幢赦 酌商发泡 壁鲤韵泡孔结构示意圉 在 图 5所示的泡孔结构中，中闻层的大 泡孔 ，会使产品具有很高的发泡倍率(8倍 以 上)，同时会使袭面产生粗粒技弼态。表层的 小泡孔和犬泡孔之同的小泡孔则形成 一种 拱形 结构，可使发泡层有一定强度，从而承 受压力和摩擦。 要使荷发泡壁纸获得圈 5所示的泡孔结 、 I盅 一 一 0 ＼、上～ 维普资讯 http://www.cqvip.com 第 2期 化 学 建 材 构，首先要选择适合于筻泡的 PVC糊状 树 脂，PVO糊的凝胶监线有助于树脂选择。增 塑剂用量不宜过多，稀释剂的品种和用量也 应相宜。在上述条件 栗甩JA|O发渔痢 孟 t Cc) 朋 B 蠢裳泡t纸断面厢片 (a)表面为平面状 (6)表面为粗舡状(国外样品) (。)表面为粗粒状(国内产品) 发泡剂，配合 以适当的辅助发泡剂，即可获得 图 5的泡孔结构。 各种高发泡壁纸的断面照片如图6所示。 其中rt0，(0都具有图5妁澎孔结构。 生产表面为粗粒状的高发泡壁纸的基本 配方 如 下： PVC 1剞f状树脂 i00 DOP 60 AC 6 辅助发泡剂 1 CaC 20 稳定荆 2．5 稀释剂 1～2 五 ．结柬 语 生产高傲 泡 壁纸 首 先 要 选 嗣适 当 的 PVO糊状树脂。应在综合考虑流变 性 能 和 发泡性麓后，选用糊粘度适当和凝胶温度较 低的树脂。周时，不周性能的糊状树脂掺混， 是改善糊状树脂性能的一个有效方法。 内部为大泡孔、外层为小泡孔的高发泡 壁纸，具有较高的发泡倍率，其粗粒状赋予浮 雕感的外观，从及较高的强度。 参 考 文 献 [1】 N．NaKajima．J．D．I slet，8ndE．R．Harl' eli。J．Macromo1．se1．—Ph ]32o(3}．349 a64(i981) [2】 王国全乔辉等垒国PVO：~ 会(1g87) (上接第 26页) 裹 5 踌水经济裁益比较 工效二倍。对于工业厂房采甩塑料{{i【膏嵌涂 法施工，由于减少了砂浆找平屡，约可 低造 价3I％。再则塑料油膏组成中采用软质PVO 塑料及复台增塑荆稳定剂等，改善了油膏的 性韶，低温延 伸率高，使用寿命远优于二毡三 油防水层。 参 考 文 献 【1] 陈宏喜 ；塑料油膏应用中的几个问题》防东工 程施 工 经验技术选编，l886．5 【2] 陈支琪 张传差 《国内外臣而防亦材糟发展情况 的 调研报 告》 水工程施工璺验技术选编 】088．5 【 ] 束延经‘关于聚鬟乙烯脏}． 使用寿奋，建筑谊 木资 料选编(屋面防水)I 887 ． 维普资讯 http://www.cqvip.com