| 挤出PVC-U门窗异型材配方设计(二 |
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作者：佚名 文章来源：不详 点击数： 更新时间：2007-2-3 11:18:55  |
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1.8 其它特种助剂
(1)化学发泡剂
化学发泡剂常用偶氮二甲酰胺(AC)。AC与PVC的相容性、分散性虽好，但分解温度较高，在实际使用时必须添加一些发泡促进剂，如稳定剂等。常用稳定剂所起活化作用的顺序是：三盐基性硫酸铅＞二盐基性亚磷酸铅＞硬脂酸铅＞硬脂酸钡＞硬脂酸钙。
最近化学发泡剂的发展趋势是将吸热和放热型化学发泡剂复合以获得最佳性能。放热型化学发泡剂提供低密度所需的气体体积和压力，而吸热型化学发泡剂则赋予制品稳定、细密、规整的泡孔结构。
(2)阻燃消烟剂
阻燃剂虽能有效提高PVC-U的阻燃性，却往往带来烟雾和有毒气体释放量的增加。
目前我国PVC建材用低烟难燃级产品开发的新动向是在阻燃体系中同时考虑阻燃和消烟的双重要求。四川消防科学研究所采用多种金属氧化物，辅以PVC改性剂制得SSH-93N阻燃消烟剂，它对PVC有较好的阻燃和消烟作用。汕头大学采用Sb2O3、CaCO3和金属氧化物制成了阻燃消烟体系。总后勤部军需装备研究所经过实验发现，氧化锌和氧化镁的固相熔体是一种较好的阻燃消烟剂，其加入量为2％。北京理工大学研制了两种高效抑烟剂--钼化合物和镁-锌复合物，加入2-5份时，可使PVC发烟量减少30％-50％。郑州轻工学院以AL(OH)3为主体并配有多种无机阻燃剂，研制成无机复合阻燃剂，它具有添加量少、阻燃性好、低烟、无毒、价格低等特点。山西省化工研究所开发成功复合阻燃PVC抑烟剂FZY-14及FZY-21，当用量为7％-10％时，可使PVC-U达到阻燃消烟性能指标。惠州大学制备出了用于PVC-U的难燃抑烟的FR-X阻燃消烟剂。
2 配方设计及评价
PVC-U门窗异型材的配方设计是一项复杂的工作，必须考虑制品的性能指标、成型设备、成型工艺、各类原材料的性能、用量以及价格等因素。PVC-U门窗异型材的主要性能要求是应具有良好的力学性能和加工性能，耐热、耐寒、耐燃、耐老化。
2.1 配方设计方法
PVC-U异型材材料由PVC、稳定剂、加工助剂、抗冲击改性剂、润滑剂、填料等多种添加剂混配而成，这些原料的种类、生产厂家、批次，以及用量都会影响制品的性能。为了最少的实验次数获得最优配方，可采用正交优化试验方法。
2.2 PVC及添加助剂的选用依据
选用PVC及添加助剂主要根据制品的性能要求与原材料的特性之间的关系确定。
加工性能 纯PVC的成型温度和分解温度很接近，成型很困难。PVC的分子量、加工助剂、润滑剂、抗冲击改性剂及稳定剂等都会影响其流动性能。合理的配方应保证PVC-U具有适宜的流动温度和良好的成型加工性。
光、热稳定性 改善PVC热稳定性的主要方法是加入热稳定剂，选用热稳定剂时要从热稳定性能(包括在加工初期、和加工中后期的稳定作用)、毒性、价格等方面综合考虑。二盐基亚磷酸铅不仅具有热稳定作用，而且对紫外线有较强的吸收作用，因此在使用铅盐作为PVC-U门窗异型材的热稳定剂的场合，往往配合使用一定量的二盐基亚磷酸铅。无机填料金红石型二氧化钛具有优异的抗紫外线功能。此外，紫外线吸收剂也可提高PVC制品的光稳定性，但应注意金红石型二氧化钛与紫外线吸收剂具有相互抵消作用。
耐冲击性能 纯PVC的耐冲击性能差。冲击强度一般随PVC分子量增加、抗冲击改性剂用量的增加而提高。但无机填料的加入一般会降低制品的冲击强度。但最近的研究表明，纳米CaCO3填充PVC的冲击强度反而会提高。应注意润滑剂的种类和用量有时也会影响制品的冲击强度。
2.3 配方中各组分之间的关系
PVC-U门窗异型材配方中各组分的作用是相互关联的，在选择助剂时应全面考虑各方面因素。比如在ACR改性PVC体系中，如润滑剂选择和配合不当，可使抗冲击改性剂的作用全部失效；为了提高PVC的耐冲击性，可添加橡胶或弹性高聚物，但这同时会引起弹性模量、刚性、耐热性的下降；若选用金属皂为热稳定剂，则应适当减少润滑剂的用量，否则会影响正常的挤出。
2.4 配方评价
PVC-U门窗异型材配方的评价应以GB8814-1998"门、窗框用PVC-U型材"规定的指标为主。当然，可用模塑料制成标准试样来试验，但用模塑料得到的指标一般要优于用同样配方挤出型材的指标。
PVC-U的加工过程通常由配料、塑化、成型、定型等步骤组成。GB 8814-1998是对制品的最终性能进行检测。运用毛细管流变仪、转矩式流变仪等可对PVC配混料的加工性能进行测试，可在PVC加工成制品前对配方的优劣作出初步评价。加工性能测试的核心是物料的塑化特性和熔体的流变性。
评价加工涝能的设备主要有双辊开炼机、毛细管流变仪、转矩流变仪、实验单螺杆挤出机、小型双螺杆挤出机等。
3 PVC-U门窗异型材配方选例
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