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印刷廠(chǎng) 2023-03-04 23:50 79
PVC木塑復合材料配方一般由PVC樹(shù)脂、無(wú)機填充物(木粉、碳酸鈣)、潤滑劑、穩定劑、發(fā)泡劑、發(fā)泡調節劑、色粉和其他相關(guān)助劑(增塑劑、增韌劑、偶聯(lián)劑)等組成。
PVC木塑復合材料
(1)PVC樹(shù)脂。國內以SG*型PVC樹(shù)脂為主,其流動(dòng)性好,有利于發(fā)泡。
(2)填充物?;緸槔w維木粉[一般用1*0~180 μm(80~100目)的木粉,且用楊木粉較多],碳酸鈣根據質(zhì)量要求和生產(chǎn)工藝的不同,可以使用輕質(zhì)碳酸鈣或者粒徑11~1* μm(400~1 2*0目)的重質(zhì)碳酸鈣,部分木塑地板使用粗粉重質(zhì)碳酸鈣加工。
(*)偶聯(lián)劑??山鉀Q強極性木材與弱極性塑料之間界面相容性差的難題。木材和塑料的相容性差主要是因為木材表面有豐富的極性基團——羥基,表現為親水性;而塑料表面是非極性的,表現為憎水性,所以,當木材的比例過(guò)大時(shí),復合材料的性能較差;但木材比例若過(guò)小,則又達不到對復合材料性能的要求。通??梢圆捎靡肱悸?lián)劑的方法提高相容性,偶聯(lián)劑的性質(zhì)要介于前兩種材料之間,起到偶聯(lián)或架橋的作用。偶聯(lián)劑起“分子橋”的作用,在木材和塑料之間形成共價(jià)鍵或絡(luò )合鍵。一方面,偶聯(lián)劑與木材羥基中的氧鍵合,減少了木材表面的羥基數目,從而提高木材的疏水性,降低其表面張力;另一方面,偶聯(lián)劑與塑料基體存在一定的物理作用。
(4)穩定劑。用于PVC生產(chǎn)的穩定劑有復合鉛鹽穩定劑、有機錫穩定劑、鈣鋅系穩定劑等。國內一般用于木塑復合材料的穩定劑是復合鉛鹽穩定劑,它的優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格便宜,熱穩定性好;缺點(diǎn)是有毒,不環(huán)保。復合鉛鹽穩定劑所占比例基本在*0%左右。
(*)增塑劑。一些玻璃化轉變溫度和熔融流動(dòng)黏度較高的樹(shù)脂(如硬質(zhì)PVC)與木粉進(jìn)行復合時(shí)加工困難,常須添加增塑劑來(lái)改善其加工性能。增塑劑分子結構中含有極性和非極性?xún)煞N基團,在高溫剪切力作用下,它能進(jìn)入聚合物分子鏈中,通過(guò)極性基團互相吸引形成均勻穩定體系,而它較長(cháng)的非極性分子的插入減弱了聚合物分子的相互吸引,從而使加工容易進(jìn)行。在木塑復合材料中常用的增塑劑有鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)、鄰苯二甲酸二辛酯(DOP)、癸二酸二辛酯(DOS)等。如在PVC木塑復合材料中加入增塑劑DOP可以降低加工溫度,減少木粉分解和發(fā)煙;隨著(zhù)增塑劑DOP含量的增加,復合材料的拉伸強度下降而斷裂伸長(cháng)率增加。
PVC木塑復合材料
(6)潤滑劑。木塑復合材料常須加入潤滑劑來(lái)改善熔體的流動(dòng)性和擠出制品的表面質(zhì)量,所使用的潤滑劑分為內潤滑劑和外潤滑劑。內潤滑劑的選擇與所用的基體樹(shù)脂有關(guān),它必須與樹(shù)脂在高溫下具有很好的相容性,并產(chǎn)生一定的增塑作用,降低樹(shù)脂內分子間的內聚能,削弱分子間的相互摩擦力,以達到降低樹(shù)脂熔融黏度、改善熔融流動(dòng)性的目的。外潤滑劑在塑料成型加工中實(shí)際上起了樹(shù)脂與填料之間界面潤滑的作用,其主要功能是促進(jìn)樹(shù)脂粒子的滑動(dòng)。通常一種潤滑劑往往兼備內、外兩種潤滑性能。潤滑劑對模具、料筒、螺桿的使用壽命,擠出機的生產(chǎn)能力,生產(chǎn)過(guò)程中的能耗,制品表面的光潔度及低溫沖擊性能都有一定的影響。常用的潤滑劑有硬脂酸、聚乙烯蠟、硬脂酸鉛、聚酯蠟、乙撐雙脂肪酸酰胺、石蠟、氧化聚乙烯蠟等。
(*)著(zhù)色劑。在木塑復合材料的使用過(guò)程中,木粉中的可溶物質(zhì)易遷移到產(chǎn)品表面,使產(chǎn)品脫色,并最終變成灰色。適用于PVC木塑復合材料的色粉一般有黃、紅、黑、白等顏色。黃、紅兩種色粉可分為無(wú)機色粉和有機色粉。無(wú)機色粉的優(yōu)點(diǎn)是在耐候性和抗遷移、耐高溫等方面優(yōu)于有機色粉,缺點(diǎn)是添加量大,對于較鮮艷的顏色不適用,但價(jià)格便宜;有機色粉則反之。
(8)發(fā)泡劑。木塑復合材料具有很多優(yōu)點(diǎn),但由于樹(shù)脂與木粉的復合,制品的延展性和耐沖擊性降低,材料脆,密度也比傳統木制品大近2倍,限制了它的廣泛使用。而經(jīng)發(fā)泡后的木塑復合材料由于存在良好的泡孔結構,可鈍化裂紋尖端并有效阻止裂紋的擴張,從而顯著(zhù)提高了材料的沖擊性能和延展性,且大大降低了制品的密度。發(fā)泡劑種類(lèi)很多,常用的主要有吸熱型發(fā)泡劑(如碳酸氫鈉)和放熱型發(fā)泡劑(如偶氮二甲酰胺AC)兩種,其熱分解行為不同,對聚合物熔體的黏彈性和發(fā)泡形態(tài)有著(zhù)不同的影響,因而要根據制品的使用要求選擇適當的發(fā)泡劑。
(*)紫外線(xiàn)穩定劑及其他。紫外線(xiàn)穩定劑使復合材料中的聚合物不發(fā)生降解或力學(xué)性能下降。另外,為了使復合材料能保持良好的外觀(guān)和完美的性能,常須加入防菌劑(防菌劑的選擇要考慮木粉的種類(lèi)、添加量、復合材料使用環(huán)境中的菌類(lèi)、產(chǎn)品的水含量等多種因素)。利用高效綠色穩定劑提高擠出過(guò)程中復合材料的熱穩定性,并結合使用高彈性和流動(dòng)性好的加工助劑和沖擊改性劑,可使填料含量提高,擠出過(guò)程平穩,發(fā)泡均勻;通過(guò)采用低吸熱技術(shù)和對抗氧化、遮光材料技術(shù)的優(yōu)化,能減少基體材料和助劑的用量,極大地提高材料的耐候性和力學(xué)性能。在原料、設備和模具改進(jìn)的基礎上,對成型溫度、牽引速度、擠出速度等進(jìn)行深入研究,可提高擠出速率,擠出高品質(zhì)的PVC木塑復合材料。
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