转矩流变仪测试稀土稳定剂、CPE、CaCO3对PVC—U共混体系的影响

转矩流变仪测试稀土稳定剂、CPE、CaCO3对PVC—U共混体系的影响 转矩流变仪测试稀土稳定剂、CPE、CaCO3 对PVC—U共混体系的影响 2007年第7期 NO.7,2007 转矩流变仪测试稀土稳定剂, CPE,CaCO3对PVC—U共混体系的影响 苗乃芬,韩正,杨秀岭 (寿光新龙电化集团聚氯乙烯有限责任公司,山东寿光262700) [关键词]转矩流变仪;稀土稳定剂;cPE;CaCO;最大转矩;平衡转矩;塑化时间 [摘要]利用转矩流变仪分析了稀土稳定剂,CPE,CaCO,对PVC—U共混体系的影响,测得的实验数据对 PVC—U 配方 学校职工宿舍分配方案某公司股权分配方案中药治疗痤疮学校教师宿舍分配方案医生绩效二次分配方案 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 和改进有重要的指导意义. I-ep图分类号]TQ325.3[文献标识码]A[文章编号]1009—7937(2007)07—0016—03 MeasuringtheInfluencesofrareearthstabilizers,CPEandGAG03 onPVC—Ublendsbyatorquerheometer MIAONai—fen,HANZheng,YANGXiu—ling (PVCCo.,Ltd.ofShouguangXinlongElectrochemicalGroup,Shouguang262700,China) Keywords:torquerheometer;rareearthstabilizer;CPE;CaC03;maximumtorque;equilibri um torque;plasticizingtime Abstract:Theinfluencesofrareearthstabilizers,CPEandCaCO3O11PVC—Ublendswereana- lyzedbyatorquerheometer.Theobtainedexperimentaldatacouldbeusedtoguidethedesigna nd improvementofPVC—Uformula. 前言 为研究稀土稳定剂,CPE,CaCO在PVC干混 料熔合过程中的特性,笔者用转矩流变仪测定了整 个熔合过程中的转矩,温度,时间,研究它们在熔合 过程中的变化特点和规律. 笔者通过观察流变曲线上数值的变化,找出了 稀土稳定剂,CPE,CaCO用量配比对共混体系影 响的规律,这对PVC—U异型材配方设计与改进具 有重要的指导意义. l实验 1.1主要原料 PVC—SG5,寿光新龙电化集团聚氯乙烯有限 责任公司;ACR,山东日科化学有限公司;CPE,潍坊 鑫达化工有限公司;CaCO.,淄博张店忠磊精细化工 有限公司;钛白粉,江苏镇钛化工有限公司;稀土稳 定剂,内蒙古皓海化工有限公司. 1.2实验设备 转矩流变仪RM一200A,哈尔滨哈普电气技术 有限责任公司. 1.3基本配方 PVC,1O0.O0份(质量份,下同);CaCO3,12.00 份;CPE,11.33份;稳定剂,4.00份;钛白粉,4.00 份;ACR,2.70份;调色剂,润滑剂,适量. 2稀土稳定剂对熔合体系的影响 我国是稀土资源大国,占世界总贮量的80%; 又由于矿型的原因富集较容易,冶炼成本较低,这些 都为开发稀土热稳定剂提供了得天独厚的有利条 件.稀土稳定剂的性能特点为无毒,高热稳定性,高 透明度及耐候性.为顺应世界范围对环保的 要求 对教师党员的评价套管和固井爆破片与爆破装置仓库管理基本要求三甲医院都需要复审吗 , 大力开发无铅,无毒的稀土稳定剂有非常重要的经 *[收稿日期]20()7—06—08 [作者简介]苗乃芬(1981一),男,助理 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 师,2004年毕业于吉林化工学院化学工程 与工艺专业,现任新龙电化集团 研发中心研究员,从事PVC—U异型材配方设计,研发工作. 16 第7期苗乃芬等:转矩流变仪测试稀土稳定剂,CPE,CaCO.对PVC—u共混体系的 影响鬻 济和社会意义. 根据稀土稳定剂在共混体系中不同的配比做了 一 系列的熔合试验,得出了稀土热稳定剂对共混体 系的影响变化规律.不同稀土稳定剂用量下PVC — u共混体系的转矩流变实验数据见 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 1,流变曲 线见图1. 表1不同稀土稳定剂用量下 PVc—U共混体系的转矩流变实验数据 时同 图1不同稀土稳定剂用量下 PVc—U共混体系的转矩流变曲线 通过表1,图1可知,随着稀土稳定剂用量的增 加,PVC—U共混体系的最大转矩,平衡转矩降低, 最大转矩温度升高.这是由于稀土稳定剂具有独特 的"偶联"性,使其在加工时具有加工助剂及内润滑 剂的特征,促进PVC树脂塑化.但是随着稀土稳定 剂用量的增加,塑化时间延长,这是由于在生产稀土 , 稳定剂的过程中,加入了过多的PE蜡所致.此外稀土稳定剂在制品中显现出优异的冲击性能,可增 加PVC韧性;而且在与含氧填料等作用时表征为 "增容",在以后对CaCO.的试验中得以显现. 稀土稳定剂对PVC—U共混体系热稳定时间 的影响见图2.通过图2可以看到,稀土稳定剂用 量与PVC—U共混体系热稳定时间并非呈线性关 系,而是一条随稀土稳定剂,用量增加斜率越来越大 的曲线,说明随着稀土稳定剂用量的增加,PVC—U 共混体系的热稳定时间会有多倍的增长,而不是简 单的线性相加.稀土稳定剂之所以有如此大的热稳 定性,笔者分析认为,这是由于稀土离子均有许多 4f及5空电子能级(电子轨道),它们作为配位中 心离子可以接受6,12个配位体的孤电子对;同时 它们有较大的离子半径,因而有可能形成6,12个 键能不等的配位键,即络合键.这个特点使它具有 如下功能:除了能与3个或4个HCI形成离子键以 外,还可能吸附若干HC1分子形成键能不等的络合 物,有效地减少了作为热降解催化剂HCI的浓度, 从而有效地降低了催化降解反应速度,使体系的热 稳定性得到大大的提高. 稀土稳定剂用量/份 图2稀土稳定剂对PVc—U共混体系热稳定时间的影响 3CPE对熔合体系的影响 CPE是一种白色粉末状热塑性弹性体,分子链 中不含有双键,具有优良的耐候,耐老化,耐化学药 品等特性.它是PVC硬制品优良的冲击改性剂,可 用于生产各种异型材门窗.CPE能大大提高产品 的冲击性能,是设计配方时必须注意的因素.CPE 用量小于8份时,改性效果不明显;用量在8,15份 时增长幅度最大.但随着用量的增加对共混体系的 熔合性能是否产生影响?为此,笔者用转矩流变仪 考察了CPE对整个熔合体系产生的影响. 转矩流变仪设定条件为:试样62g,转速35 r/min,设定温度180?,实验数据见表2. 表2不同CPE用量下 PVc—U共混体系的转矩流变实验数据 由表2可知,随着CPE用量的增加,PVC—U 共混体系塑化时间(凝胶化时间)明显减少,使其容 17 l瑟聚氯乙烯2007卑 易塑化,易加工.但CPE用量增加,对熔体黏度没 有明显的改变,体系的最大转矩及平衡转矩无明显 变化.在设计配方时,在满足体系冲击性能的前提 下,可以暂不考虑CPE对上述因素的影响.但CPE 对体系的热稳定性能影响较大,从表2来看,CPE 对热稳定性能的影响呈曲线性关系.在不同的用量 范围内,CPE对PVC—U共混体系热稳定性能的影 响程度不同.CPE对体系热稳定时间的影响见图 3. CPEJ~t/份 图3CPE对共混体系热稳定时间的影响 从图3可以看出,随着CPE用量的增加,体系 的热稳定性能下降.当CPE用量在10.67,14.00 份时,体系的热稳定性能下降趋势相对较缓,在其他 区段相对变化较大.这是由于CPE的玻璃化温度 和结晶度均较低,导致共混体系力学性能和耐热性 能的降低.所以在确定CPE用量时,可以根据体系 对热稳定时间的需要,在适当的区段之间取值. 考虑到CPE添加量对各种性能的不同影响,在 设计配方时应对各影响因素综合考虑,合理选配. 根据实践经验,CPE在PVC—U异型材配方中的用 量一般为8,11份. 4CaCO,对熔合体系的影响 CaCO.是PVC—U最常用的填料,为白色粉 末,耐光性良好,它既能节省成本,又能提高PVC制 品的强度.CaC03在塑料加工中是应用最广,用量 最大的无机粉体填料,据中国无机盐工业协会钙镁 分会统计,用于塑料填充的CaC03总量超过200万 t/a.笔者研究的就是随着CaCO.用量的增加,对 整个共混体系的熔合性能产生的影响. 在对CaCO.的试验中,转矩流变仪设定条件 为:试样62g,转速35r/min,设定温度180?,实验 数据见表3.由表3可知,CaC03对熔合曲线影响 较小,只有在CaC03用量超过14份后,熔合时间略 有延长.笔者认为是稀土稳定剂中的稀土元素与 18 PVC有较强的络合键,因而添加含氧填料CaC03 时,相与相间的界面不明显,改善了CaCO.与PVC 的相容性,减少因加入CaC03这种非均相物带来的 某些力学性能的损害,这就可适当地增加CaCO.的 用量. 表3不同CaCO3用量下 PVc—U共混体系的转矩流变实验数据 CaCO3最大转矩平衡转矩熔合峰温度平衡温度熔合时问 份N?mN?m??s 可以根据PVC成品对硬度的具体要求,在调整 好试验配方后,单独调整CaC03的用量,即可得出 较佳配方.当前配方中CaCO.的用量在12份即 可. 另外,CaC03对熔合时间的影响见图4. 9 8 CaC0l用it/份 图4CaCO3对共混体系热稳定时间的影响 从图4可以看出,在熔合时间方面,CaC03在 12份以前影响较小;超过12份,影响略微上升.这 说明CaCO.会延迟PVC塑化.笔者认为这是由于 CaCO.表面活性较低,且CaC03分散于PVC粒子 之间,妨碍了PVC粒子的熔合;CaCO.还会束缚周 围PVC分子链的旋转和移动能力,在转矩一时间曲 线上表现为塑化速度减慢,塑化时间推迟,共混体系 得不到良好的力学性能和熔体流动性,所以此时应 提高加工温度或增加润滑剂的用量. 4结语 实验表明,转矩流变仪在塑料加工性能研究,配 方设计,材料真实流变参数测量等方面具有重要的 作用.实验得到的数据对配方设计及改进有积极的 指导意义. [编辑:杨彬] 罢sM8 口I?\匿鲁 8877 III?\匿茁