聚氯乙烯搪塑粉料的配方設(shè)計(jì)及性能優(yōu)化.pdf

1、PVC搪塑粉料價(jià)格低廉、綜合性能優(yōu)異，現(xiàn)已廣泛用于汽車內(nèi)飾。我國(guó)對(duì)PVC搪塑粉料的自主研發(fā)能力較差，國(guó)內(nèi)應(yīng)用較廣的商品料大部分依賴于進(jìn)口。搪塑粉料要滿足成型加工要求（流動(dòng)性、抗胺性、抗模垢等），搪塑制品不僅要滿足使用性能（力學(xué)性能、耐熱性、穩(wěn)定性、耐磨性等），還要具有較高的安全性（低硬度、無毒、亞光等）和舒適性（紋理清晰、手感舒適等）。本文基于上述粉料及制品的性能要求，圍繞進(jìn)口商品料的特征分析、粉料配方的設(shè)計(jì)、制品的性能優(yōu)化，制備綜合性

2、能優(yōu)異的PVC搪塑粉料及制品。
　　通過分離提純將粉料組分初步進(jìn)行分類，然后采用PY-GC-MS、IR、GPC、SEM、XRF、XRD等實(shí)驗(yàn)儀器，明確粉料中聚氯乙烯樹脂的類別和特征、增塑劑的種類和含量、無機(jī)添加組分的元素類別，并初步確定搪塑粉料的配方。結(jié)合課題前期的研究經(jīng)驗(yàn)并參考有關(guān)搪塑粉料配方的專利，調(diào)整了初步確定的搪塑粉料配方，確定了TOTM作為主體增塑劑，以環(huán)氧大豆油、二季戊四醇、水滑石等作為輔助穩(wěn)定劑，另外，添加適量的納米

3、碳酸鈣提高力學(xué)性能，添加適量抗氧劑以提高制品的壽命。
　　傳統(tǒng)的混料工藝主要包括三個(gè)階段:熱混、冷卻和冷混，是制備PVC搪塑粉料最常用的方法。根據(jù)高分子加工原理優(yōu)化加料順序:先將固體粉料置于高混機(jī)中初步混合，有機(jī)組分與液態(tài)增塑劑混合均勻，然后將兩者混合在一起;加料量遵循“少量多次”的原則:分3次將有機(jī)混合液添加到粉料中（70℃、80℃、90℃時(shí)）;干混工藝參數(shù)如轉(zhuǎn)速、時(shí)間及溫度的優(yōu)化則以粉料安息角、增塑劑吸收效果作為評(píng)價(jià)指標(biāo)。熱混

4、階段在110℃的條件下保溫10min，從而有利于增塑劑的充分吸收，在冷卻階段使粉料冷卻至30℃以下，從而提高粉料的流動(dòng)性。
　　為了提高PVC搪塑表皮中無機(jī)納米粒子（CaCO3和TiO2）的均勻分散度，以粉料安息角、增塑劑吸收性、納米顆粒分散度等為評(píng)價(jià)指標(biāo)，優(yōu)化納米顆粒的種類和干混工藝參數(shù)?；赑VC樹脂顆粒獨(dú)特的表面結(jié)構(gòu)，在保證PVC充分吸收增塑劑的基礎(chǔ)上，改善無機(jī)納米顆粒的均勻分散度，從而達(dá)到提高斷裂伸長(zhǎng)率、熱穩(wěn)定性等的目的。

5、
　　液態(tài)鈣鋅穩(wěn)定劑組分復(fù)雜，除了鈣、鋅金屬皂鹽外，還輔以亞磷酸酯、ESO、β-二酮及其他環(huán)氧酯類助劑，起到保護(hù)鈣/鋅皂鹽活性的作用。然而在上述輔助組分中，很多助劑的熱穩(wěn)定性較差。為了進(jìn)一步降低搪塑制品的熱揮發(fā)損失率，將市售液態(tài)鈣鋅穩(wěn)定劑與TOTM復(fù)配，通過優(yōu)化蒸發(fā)溫度和時(shí)間確定了最佳復(fù)配工藝，在保證其穩(wěn)定效率的基礎(chǔ)上，降低體系本身易揮發(fā)組分的含量。對(duì)PVC搪塑表皮進(jìn)行熱穩(wěn)定性試驗(yàn)（熱重分析、熱揮發(fā)、熱老化），由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，自制

6、液態(tài)鈣鋅復(fù)合熱穩(wěn)定劑能夠有效降低搪塑制品的揮發(fā)損失率，同時(shí)也能改善搪塑表皮的熱穩(wěn)定性和抗熱老化性能。
　　根據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(QC/T1026-2016)，對(duì)自制的PVC搪塑粉料及表皮的性能進(jìn)行測(cè)試和評(píng)估。粉料配方的原料符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的材料要求，自制搪塑粉料的安息角為31°～33°，流動(dòng)性等級(jí)為良，自制搪塑表皮的外觀也符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的要求。另外，對(duì)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的理化機(jī)械性能進(jìn)行了測(cè)試，厚度、邵氏硬度、拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率、耐化學(xué)試劑性、