索尔维糊树脂牌号详解Word文件下载.docx

1、2.2.3按所需性能选择塑化剂2.3稳定剂2.3.1概述2.3.2稳定剂的分组2.4添加剂2.5润滑剂2.6颜料2.6.1无机颜料2.6.2有机颜料2.6.3向溶胶中加入颜料2.7稀释剂和降粘剂2.8增稠剂2.9其他产品2.10最终产品的性能3.1制备技术3.1.1高速混合器3.1.2低速混合器3.2混合成分3.2.1高速混合器3.2.2低速混合器3.2.3均化3.2.4脱气3.2.5熟化3.2.6贮存5.1涂覆5.1.1概述5.1.2设备5.1.2.1退卷辊5.1.2.2涂覆头5.1.2.3预凝胶化和凝胶化装置5.1.2.4冷却和卷制系统5.1.2.5附加设备5.1.3涂覆技术5.1.3.1

2、被涂物的选择和准备5.1.3.2直接涂覆5.1.3.3间接涂覆（传递涂覆）5.1.4泡沫PVC5.1.4.1化学膨胀5.1.4.2机械膨胀5.1.5修理5.1.5.1压花5.1.5.2多彩压花5.1.5.3光面，去光泽5.1.5.4涂漆5.1.5.5面层5.1. 6溶胶的选择-流变性5.2模塑5.2.1模孔铸型（铸型模塑）5.2.2涂凝模塑5.2.3旋转模塑5.2.4溶胶的选择5.3浸渍5.3.1浸渍成型5.3.2浸渍涂覆5.3.2.1热浸渍5.3.2.2冷浸渍5.3.3溶胶的选择5.4喷涂6.流变性术语1溶胶的流变性溶胶用PVC树脂通常是高聚合度的聚合物。当这些PVC树脂与液态塑化剂混合时，

3、形成糊（溶胶）。溶胶的粘度主要取决于聚合物的类型和所用塑化剂的量。在室温时，溶胶是相对稳定的，它们受热后凝胶化（融化）。用于糊的PVC颗粒的平均粒径明显低于悬浮PVC和一般用途的乳液法PVC的平均粒径，如表1所示：表1PVC的类型平均粒径悬浮PVC100150m一般用途的乳液法PVC4050m糊用PVC525m小尺寸的颗粒在PVC和塑化剂之间有很高的接触面积，非常有利于凝胶化。溶胶用的树脂颗粒为聚合过程中形成的一次颗粒的团聚物。一次和二次颗粒的粒度分布对流变特性有重要的影响。所以即使塑化剂用量相同，不同树脂制备的溶胶的流变性也会有所不同。流变是指一种材料在受到变形和应力时的反应。在涂覆、浸渍和

4、其他加工时，溶胶的流变特性起着非常重要的作用。所以我们定义几个关键的流变术语如下：粘度：是一种材料的流动阻力，即在外力作用下的不可逆变形。本资料中，流动能量换算成热量。剪切应力：是单位面积上的作用力。国际单位为Pa。剪切速率：D是一种液体的两个相邻层之间的速度差与其间距之间的比，国际单位为S-1或1/S。对牛顿流体，剪切应力与剪切速率D成正比，其比例系数，为材料的常数，称为粘度。=.D粘度的国际单位为Pa.S,只有几种流体的溶胶表现为牛顿流体的特性。牛顿流体的流动和粘度曲线见图1和图2.图1：牛顿流体的流动曲线。图2：牛顿流体的粘度曲线对许多材料，包括大部分的溶胶，粘度不是材料的常数，但会随剪

5、切速率而变化。所以这些材料表现的是非牛顿流动特性。具有塑变值的材料定义为“塑性的”，其塑变值为使材料流动所需的最小的剪切应力。对这种材料，只有高于此最小剪切应力时材料才开始流动。另外，如果剪切速率与剪切应力呈线性关系，则称为“理想塑性”。具有塑变值的PVC溶胶不会有理想塑性的特性，他们是假塑性，即其粘度随剪切速率的增加而降低。理想塑性材料的流动曲线见图3，假塑性材料的见图4.图5为假塑性流体的粘度曲线。图3：理性塑性材料的流动曲线图4：假塑性材料的流动曲线图5：假塑性材料的粘度曲线。胀流性是指材料的粘度随剪切速率的升高而增加。胀流材料的流动曲线和粘度曲线见图6和图7。图6：胀流材料的流动曲线图

6、7：胀流材料的粘度曲线。触变性是指流体在受到恒定的应力作用时，粘度随时间降低的特性。从静止状态开始，剪切速率恒定时，粘度随时间降低，至某一极限值。此作用是可逆的。如果是触变性流体的流动曲线，首先为增加的剪切速率，然后为下降的剪切速率，得到的是两条不同步的曲线。此系统称为滞后曲线（见图8）。图8：滞后曲线触变材料的流动曲线图9：触变性触变性现象可以解释为剪切应力导致现有结构的破坏，然后在静止一段时间后，结构重新形成（见图9）。最常用的粘度计包括：.流动杯粘度计用于测流动时间（见ISO2431）。旋转粘度计用于测量低/中等剪切速率时的流变特性（见ISO2555和ISO3219）。毛细管粘度计用于测

7、量PVC溶胶高剪切速率时的流变特性（见ISO4575）。流量杯粘度计只能测量流动时间，只有具有牛顿流动特性的物质，才能得到正确的粘度值。对旋转粘度计，用“Couette”公式校准测量粘度的剪切速率，对毛细管粘度计，用“HagenPoiseuille公式”校准，无需校准因数。这两个公式只能用于牛顿流体。溶胶通常为非牛顿流体。所以，粘度测量值与系统误差有关（即使用相同的测量方法，不同设备的误差值也会不同）。这意味着，对同一种溶胶，在相同的剪切速率下，用不同的测量系统（或设备）时，得到的粘度也不可能完全一致。1. 溶胶的组成溶胶的特性不仅取决于所用PVC的类型，也取决于其他成分的性质，所以在制备特定

8、溶胶时，了解PVC和如塑化剂、稳定剂及颜料等成分的影响是很重要的。21.1粘度对给定用途的PVC类型，可按下面的方法选择：-最终产品的所需硬度决定了塑化剂的大致用量（见2.2.1）。-然后选择PVC的类型使塑化剂生成的粘度与加工技术相适应。大多数情况下，最终产品内的塑化剂含量越少越好，主要是为了得到最优的机械性能和耐磨性及耐化学腐蚀性。这样希望得到的是低粘度树脂。减少会引起雾化（见ISO6542）的挥发成分的量变得愈来愈重要（特别对于汽车工业的内件）。术语“低粘度树脂”和“高粘度树脂”，虽然严格说来不合适，但经常用于表达塑化剂量一定时生成的的溶胶的粘度值。K值是由环己酮中PVC溶液的粘度值计算

9、得来的（见ISO1628-2）。K值与溶胶的粘度无关，提供的是PVC中分子链长度的值，它会影响到产品的加工性及最终产品的性能。K值及加工性-贮存期间的稳定性树脂的K值不会影响到溶胶的初始粘度，但会对粘度随时间的变化造成影响。K值低时，树脂的溶解度及其后糊粘度的变化会更突出。凝胶化PVC链越短，K值越低，PVC的凝胶化越容易。如果从节能的角度考虑，应尽量选择K值尽可能低的PVC。K值及最终产品的性能K值会影响到最终产品的性能，凝胶化条件适宜时，K值越高，机械性能越好。2.1.3掺混树脂掺混树脂是专用于溶胶的悬浮法PVC。通常的悬浮法PVC不能用作处理溶胶的掺混树脂，因为其粒度太大且空隙率太高。加

10、入掺混树脂能降低溶胶的粘度（特别是胀流性会降低或消失）。由于掺混树脂的比表面积低，能改进溶胶在贮存期间的粘度稳定性。掺混树脂也会影响到最终产品的性质，如降低表面光泽度。221概述随着塑化剂含量的增加，溶胶的流动性和最终产品的可塑性会增大。所以很明显的，塑化剂的选择和所用的量是达到所需的溶胶浓度和可塑性（硬度）的平衡的关键因素。图10表示的是ShoreA硬度随DINP浓度的变化曲线。图10ShoreA硬度随DINP浓度的变化曲线塑化剂理想上应具有下面的性质：-与PVC的良好的兼容性-好的塑化效果-低挥发性和低移动性-耐水，耐皂-耐水解-耐热、光、抗老化-寒冷条件下的好的特性（可塑性）-不易燃-色

11、、味小-绝缘性好单独一种塑化剂不能同时拥有所有这些性质。必须选择好塑化剂以适合最终产品的要求。222塑化剂的类型：塑化剂可分为下面几种：主要的塑化剂（与PVC有好的亲和力）苯二甲酸酯二丁基邻苯二甲酸酯（DBP）邻苯二甲酸酯（BBP）邻苯二甲酸二（2-乙基己基）酯（DEHP）邻苯二甲酸二异癸酯（DIDP）.邻苯二甲酸二异壬酯（DINP）邻苯二甲酸酯能表现出很好的耐热、光和抗老化性。由于塑化剂的碳链较长，所以凝胶化能力、移动性和挥发性下降。同时，溶胶贮存时的粘度稳定性得到改善，最终产品的硬度增加。偏苯三甲酸酯偏苯三酸三异辛酯（TOTM）偏苯三甲酸酯的挥发性较低，其凝胶化温度比苯二甲酸酯的高。磷酸酯

12、磷酸-2-乙己酯（TOF）磷酸三甲酚酯（TCF）磷酸酯凝胶化很好，能使最终产品的耐火能力好，难于水解，在光照下中等程度的稳定性。也相对贵些。柠檬酸酯柠檬酸酯在生理上是中性的。次要的塑化剂（与PVC的有限的亲和性）己二酸酯（DEHA）壬二酸酯（DOZ）苯（甲）酸酯戊二酸酯癸二酸酯（DOS）氯化石蜡脂肪酸酯次要的塑化剂比链长度相似的邻苯二甲酸酯的凝胶化要小。用己二酸酯，壬二酸酯和癸二酸酯可得到好的冷塑性。氯化石蜡（氯含量高于50%）的粘性高，需要阻火性时用此塑化剂。稀释剂与PVC没有亲和力，只用于与主要的塑化剂掺混且用量很少。碳氢化合物（石油溶剂）氯化碳氢化合物稀释剂的作用是降低粘度。大多数在加工

13、时气化，所以会带来环境问题。专用塑化剂聚合物塑化剂（聚酯）他们具有极低的挥发性，但凝胶化不好。可聚塑化剂如二烯丙基邻苯二甲酸酯，取代的氰尿酸酯，多官能团丙烯酸酯。抗静电塑化剂223按所需性能选择塑化剂表2列出了专门用于某些用途的塑化剂的一些特性。溶胶的流变性可通过选择塑化剂的类型，或所用塑化剂的量来改变。一般来说，PVC和塑化剂的用量比一定时，所用的塑化剂的凝胶化程度和贮相存温度越高，溶胶在贮存期间粘度增加的越快。例如，当溶胶初始贮存粘度相似时，有TCF、BBP和DBP的溶胶在一段时间后粘度会有明显的增加，而有DIDP、DEHA、DEHX和DEHS的溶胶的粘度只有很少量的增加。这是由塑化剂的溶

14、剂化作用造成的。溶剂化意味着PVC链的分开及与塑化剂的相互作用。使用上面提到的塑化剂的优点（贮存期间的稳定性）在较高凝胶化温度的成本方面得到体现。最常用的塑化剂为DINP和DEHP，其凝胶化速度和温度在两组之间达到平衡。溶胶粘度随塑化剂浓度的增加而下降，塑化剂的量越高，越容易形成牛顿溶胶。所以简单地用胀溶性或假塑性来说明PVC树脂，而不提所用塑化剂的浓度是不合适的。通常也难于获得所有的所需特性。要得到最佳平衡可多种塑化剂一起用。表2：按所需性能选择塑化剂所需性能塑化剂缺点1凝胶化好邻苯二甲酸二丁酯（DBP）挥发，移动生理上不是中性的，对光中等耐受性，价格.磷酸三苯甲酯（TCP）邻苯二甲酸酯（D

15、EHP）邻苯二甲酸二异壬酯（DINP）苯酚和甲酚的烷磺酸酯2低温时的可塑性己二酸酯（如DEHA、DINA）挥发，用水可萃取，兼容性，价格癸二酸酯（如DEHS）凝胶化能力，价格从6-11个碳原子的直链邻苯二甲酸酯耐低温性稍低于二羧基的酯用量有限（可兼容性）3低挥发性长链邻苯二甲酸酯（如DIDP、DITP）凝胶化能力直链邻苯二甲酸酯偏苯三酸酯（如TOTM）4耐火性磷酸盐（如TCF、TOF）见1二次塑化剂，凝胶化能力5抗移动性和抗萃取性聚合的塑化剂，如聚己二酸酯高粘度，凝胶化能力6耐污2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇-二异丁酸气味7好的泡沫质量8低粘度和好的溶胶贮存特性二次塑化剂攻稀释剂如脂肪酸可

16、兼容性有限，凝胶化能力碳氢化合物，聚乙二醇挥发性，可燃性23稳定剂231综述稳定剂是用于保护溶胶避免在凝胶化过程中的热分解。有时，最终产品必须被保护避免热老化或光老化。232稳定剂的分组稳定剂为铝、铅、钡、钙、钾、镁、锌或锡的无机或有机化合物，有时是与有机磷酸酯和或环氧化合物（如环氧大豆油）合用。稳定剂以固体或液体形式存在，后者更适用于溶胶中的扩散。稳定剂的用量比在1-3%之间。铅稳定剂铅盐被认为是有毒的，所以用得越少越好。铅稳定剂是无机的多价盐（磷酸盐，亚磷酸盐）或有机盐（如硬脂酸盐、邻苯二甲酸酯）。这些产品大多数是固体，除了某些短链盐是液体。钡-镉、钡-锌和钙-锌稳定剂如今，由于镉盐的毒性

17、，所以尽量避免使用镉稳定剂。钡-锌和钙-锌稳定剂是脂肪酸或芳香酸的盐。其中有些产品是其本身，如辛酸锌、硬脂酸钙-锌，其它的是不同的盐与稀释剂或有机亚磷酸盐的混合物。加入环氧化合物（如环氧大豆油或环氧脂肪酸酯）能提高钡-锌和钙-锌稳定剂的效果。钡-锌和钙-锌稳定剂在市场上是以液体或固体形式销售的。对溶胶最好用液体形式的稳定剂，因为固态的稳定剂经常造成不易扩散或不希望发生的粘度的增加。锡稳定剂通常是锡的有机金属化合物（如顺丁烯二酸二丁基锡，烷基硫醇锡）。含硫稳定剂（硫醇锡）由于其效率高且生成的最终产品透明度好而著称，但缺陷是其气味不好。不含硫的化合物作为热稳定剂效果要低一些，但受光的影响小且实际上

18、是无味的。铝、钾、镁和锌稳定剂这组稳定剂是一些生理上中性的稳定剂，它们也可在化学膨胀泡沫中用作“促发泡剂”，其稳定效果通常不如上面提到的稳定剂。共用稳定剂包括：-环氧油：最有名的是环氧大豆油。-螯合剂：芳香基或烷基亚磷酸盐。-多元醇类-二元酮-稍氢化的有机化合物-UV吸附剂：通常使用苯甲酮或苯并三氮唑的衍生物。这些产品从不单独使用，他们用作增加热和/或光的稳定性。24添加剂添加剂一般是用于混入溶胶中以降低成本的矿物质。但他们确实能提高某些性质（如溶胶流变特性、绝缘性、生成无光泽表面或干燥表面、降低可燃性，增加刚性或硬度）。添加剂须满足下列条件：-粒度恒定-白度高-容易扩散-纯度（杂质会影响到溶

19、胶继而影响最终产品颜色）。-对溶胶粘度影响不大（即对塑化物的吸附率低）（除非某些情况下需要粘度增大）表3表示的较常用的添加剂表3添加剂来源填充剂密度外观碱性土碳酸盐白灰碳酸钙方解石碳酸钙碳酸钙沉淀碳酸钙石灰岩碳酸钙镁2729有或没有涂层，不贵有或没有涂层，增稠剂碱性土硫酸盐重晶石硫酸钡45高密度硅酸盐和石英石英粉二氧化硅熏矽二氧化硅高岭土硅酸铝滑石硅酸镁26硬，粘塑化剂的高吸附煅烧，绝缘性提高，塑化剂高吸附去光泽剂，增稠剂，最终产品刚性增加，塑化剂的高吸附其它二氧化锑硼酸锌硼酸钡氢氧化铝57363324耐火由于加入添加剂导致的流变性的变化取决于所用添加剂的类型、粒度分布和（如果有的话）表面处理

20、（涂层）。添加剂的粒度分布和其与塑化剂接触的表面，强烈影响着对塑化剂的吸附，继而影响到溶胶的粘度，对塑化剂的吸附性越大，溶胶的粘度越高。为了减少对塑化剂的吸附，添加剂如石灰，经常进行表面处理（涂层）。白灰是溶胶中最常用的添加剂，它们的平均直径在2-15m之间。PVC类型和塑化剂数量一定时，某些添加剂能改变溶胶的流变性。如胀溶溶胶变为假塑性溶胶。这种有趣的特性例如索尔维生产的碳酸钙沉淀物就具有。添加剂使生成的最终产品发干，也能增加热稳定性和尺寸的稳定性并减轻在卷制时发生的“结块”。在溶胶中加入添加剂会改变密度。随着加入的添加剂量的增大，最终产品的机械特性如断裂伸长率、抗拉强度、抗粘性全都有所下降

21、，而冷挠曲温度、刚度和硬度在相同的条件下会有所增加。25润滑剂有进会加入少量的润滑剂以防止在与加工表面接触时溶胶粘到热金属表面上。润滑剂使脱模更容易些，润滑剂包括金属硬脂酸酯，硬脂酸，蜡和二氧化硅。26颜料理想的颜料应具有下面的性质：-不移动-耐热-抗光照，耐老化-着色力高-易于扩散-与所选的稳定系统相容，例如，对于铅稳定剂，含硫化物的颜料会引起颜色的变化，含硫磺的铅鸭料和稳定剂也一样。-耐化学腐蚀。没有一种颜料能完全满足所有这些条件。按所需用途的要求，必须选择最适当的颜料。可用于溶胶的颜料属于下面两组：261无机颜料无机颜料（见表4）一般来说不贵，它们的着色力一般不高，但用量要求较大。由于不

22、溶于溶胶中，所以不存在不相容的危险。它们的热稳定性一般高于有机颜料。262有机颜料有机颜料（见表4）有较高的着色力，所以用量可以较少。它们的颜色比无机的颜料要亮所以所得到的产品通常是透明的。相对应的，有些对光照和热的反应是相当不稳定的。它们经常与二氧化钛混用以得到粉彩的和不透明的产品，必须对它们认真选择以得到好的抗老化性。建议参考各生产厂的经验。263向溶胶中加入颜料为了使扩散效果最佳，经常需要先用颜料和一定比例的塑化剂制糊，然后在三辊研磨机上均化。表4颜色无机颜料有机白色二氧化钛，硫化锌，锌白黄色铬黄，镍-钛黄，锌黄蒽醌颜料，甲亚氨颜料，重氮颜料，吲哚颜料，偶氮颜料桔色钼酸盐桔甲亚氨颜料，吲

23、哚颜料，偶氮颜料，萘和二萘嵌苯的四碳酸颜料红色二氧化铁红钼酸盐红蒽醌颜料，偶氮缩合颜料，重氮颜料，喹吖啶酮颜料，吲哚颜料，偶氮颜料褐色二氧化铁褐偶氮颜料绿色二氧化铬绿酞花菁绿颜料篮色钴蓝蒽醌颜料，酞花菁篮颜料紫罗兰色锰紫黑色碳黑苯胺颜料27稀释剂和降粘剂稀释剂（见2.2）如脂肪族碳氢化合物，烷基苯和聚乙二醇衍生物是液体，加入溶胶中降低溶胶的粘度并增加存放期的稳定性。使用稀释剂时要考虑各种因素，例如有可能会有渗出的危险或使最终产品的机械强度降低，耐光照性和耐热性下降等。而脂肪族碳氢化合物在凝胶化时挥发，烷基苯和聚乙二醇衍生物会留在最终产品中，生态学压力降低了这些产品的使用。这些稀释剂一般是由于它

24、们的稀释性起作用的。也有一些物质用量少，引起粘度的下降，超过了稀释效果。这些降粘剂主要是烷基磺酸，脂肪醇，多氧乙烯醚和硅酮衍生物。除了具有降粘作用外，这些添加剂也能改善溶胶的脱气性，但很多情况下影响到它们的热稳定性。28增稠剂为了增加溶剂的沾度，可以用金属皂，胶状的或气态的二氧化硅，皂土和沉淀的碳酸钙。29其它产品除了上面提到的添加剂外，有一系列的成分可加入到溶胶中满足各种特殊的要求。抗静电剂：这些物质用于减少表面的导电性，所以避免产生静电。下面的化合物可用作抗静电剂：季铵盐化合物烷基硫酸盐和烷基磺酸盐。磷酸醚碳黑（很高的比表面积）用量为每100份的PVC加入量为0.5-3.0份之间，加入抗静

25、电剂能降低热稳定性。附着力促进剂为了在合成纤维织物上得到好的涂层附着性，在浸渍层中要加入附着力促进剂（聚异氰酸盐或聚醚）。但应该注意加入这些产品会引起糊中一定程度的增稠，会影响到加工和处理。为了将溶胶施用于经过电化学处理的板上，可以将如甲基丙烯酸的聚氨基酰胺和多官能酯（如三甲基丙烷和三甲基丙烯酸酯）与自由基促进剂（过氧化物）合用。杀真菌剂在有些不太理想的条件下，某些PVC产品会受到真菌的侵害，会影响到产品外观使之无法使用，可以在溶胶中加入杀真菌剂以避免这种情况的发生。杀虫剂有些虫子会侵害到PVC，可以加入杀虫剂能减少或防止侵害的发生。发泡剂加入发泡剂以得到化学泡沫，最常用的发泡剂为偶氮甲酰胺。磺酰肼等含亚硝基或三/四氮唑官能团、二碳酸钠或这些混用的较少用到。起泡剂在溶胶中加入惰性气体以得到机械泡沫，为了保证气泡有良好的扩散性及在凝胶化之前的好的稳定性，要使用表面活性剂。最常用的是硅酮、钡-锌皂和钙盐。润湿剂用润湿剂是为了使其它成分易于扩散，也可用于改进溶胶的脱气性。210最终产品的性能各种溶胶成分对最终产品的作用已详细解释过了，现总结如下：最终产品的性能取决于所用溶胶的类型和加入比例。邻苯二甲酸二异壬酯（DINP）和邻苯二甲酸二辛酯（DEHP）能使所有性能得到好的折衷，所以是最常用的。二丁基邻苯二甲酸盐