聚氯乙烯加工中各配料添加剂的影响
实验室k / 2019-05-21
(1)增塑剂 平常我们遇到的聚氯乙烯制品,有软的和硬的两种,而且软的用久了会发硬变脆,这是什么道理呢?
原来因为在软聚氯乙烯的配料中加入一种增塑剂。增塑剂是一种低分子有机化合物,它的加入,可使原来聚氯乙烯分子间的距离变大,因而分子间引力减小,原来僵硬而不能自由活动的分子链变得活动灵活了,即成柔软的聚氯乙烯制品。常用的增塑剂有邻苯二甲酸二辛酯(或二丁酯)、癸二酸二辛酯(或二丁酯)等。对于增塑剂,我们要求其挥发性小、沸点高,对光、热、化学稳定性要高,同时要无臭无毒。但实际上,往往很难同时做到。所以平常使用聚氯乙烯制品时,我们尽量避免让它接触油、碱或在日光中曝晒,以免增塑剂溶解、分解或挥发,而使聚氯乙烯制品发硬变脆。
不过,塑料的发硬变脆(俗称老化),往往不单是增塑剂挥发这一原因,在受热、光、氧气的作用后,高分子链本身被氧化、被分解以及发生其他一些化学反应,也是引起老化的很重要原因。
(2)稳定剂 聚氯乙烯树脂的特点之一是加工时(特别是作为涂料时)或经长时间的光照,会慢慢放出HCl,而放出的HCl又会起催化作用,使聚氯乙烯连续分解,因而造成脆裂或变色。故加工时必须加入一种稳定剂以改善它的热稳定性。
显然,稳定剂应该是一种很好的HCl接受剂,并且不会因吸取HCl而产生促使树脂继续分解的反应物。常用的稳定剂为含Sn、Pb、Cd、Ba、Ca的有机化合物以及低分子量环氧树脂。这样一来,聚氯乙烯制品就有毒了。平常,聚氯乙烯制的塑料袋不能盛放食品,其中增塑剂的毒性固然是一个因素,但更主要的原因可能在于热稳定剂的缘故。
(3)填充剂 为了进一步改进塑料的机械性能、耐热性、电气及工艺性能,在配料中也常加入如玻璃纤维、石棉、云母等无机填料,木粉、棉屑以及各种植物纤维等有机填料,同时可以降低成本。树脂中加入玻璃纤维后,犹如水泥中加入钢筋一样,大大增强了塑料的机械强度,这样制成的塑料我们称之为增强塑料。
除此以外,为使塑料在压制时不至粘附压模,常需加入润滑剂(如硬脂酸);为使塑料带有所需要的各种颜色,也要加入无机颜料或有机染料等着色剂;如果需要制造泡沫塑料的话,还要加入发泡剂(如偶氮二甲酰胺)等。所得聚氯乙烯耐酸、碱和有机溶剂。硬质制品机槭强度好,电绝缘性高;软质制品柔软,富于弹性。但受热易软化、变形并发生分解,故其制品不宜曝晒,不可用开水泡、熨斗烫或迭压重物。聚氯乙烯很难燃烧,燃时软化,火焰呈黄色,外边绿色,并有HCl气味,离开火焰即熄灭。