ポリ塩化ビニールによって突き出されるプロフィールの指定
素材：塩ビ
色: パントン色番号
高さ：28mm
幅：40mm
厚さ：1.5mm
重量：160g/メートル
PVCプラスチックフォーミュラの設計
純粋なポリ塩化ビニル (PVC) 樹脂は一種の強力な極性ポリマーであり、分子間力が大きいため、PVC の軟化温度と溶融温度が高くなります。 通常、加工には160～210度が必要です。 また、ＰＶＣ分子に含まれる置換塩素基は、ＰＶＣ樹脂の脱塩化水素反応を起こしやすく、ＰＶＣの分解反応を引き起こす。 したがって、PVCは熱に対して非常に不安定であり、温度上昇はPVCの脱塩化水素反応を大幅に促進します。 純粋な PVC は 120 度で脱塩化水素反応を開始し、PVC の分解につながります。
上記の2つの欠点を考慮して、PVCの加工に添加剤を追加して、人々のニーズを満たすさまざまなソフト、ハード、透明、優れた電気絶縁、発泡などの製品を作成する必要があります。 添加剤の種類や配合量の選択にあたっては、物理化学的性質、流動性、成形性などを総合的に考慮し、理想的な配合を導き出す必要があります。
PVC を高温で処理すると、HCl が放出されやすく、不安定なポリエン構造が形成されます。 同時に、HCl には自己触媒作用があり、PVC をさらに劣化させます。 さらに、酸素の存在、または鉄、アルミニウム、亜鉛、スズ、銅、およびカドミウム プラズマの存在は、PVC の劣化を触媒し、その老化を加速します。 そのため、変色、変形、割れ、機械的強度の低下、電気絶縁性能の低下、脆化など、さまざまな望ましくない現象がプラスチックに発生します。
これらの問題を解決するために、安定剤、特に熱安定剤を製剤に添加する必要があります。 PVCの安定剤には、熱安定剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、キレート剤などがあります。 製剤設計では、製品の使用要件と加工プロセスの要件に応じて、さまざまな種類と量の安定剤が選択されます。
1、熱安定剤
熱安定剤は、PVC 樹脂によって放出される自己触媒 HCl を捕捉するか、PVC 樹脂によって生成される不安定なポリエン構造と反応して、PVC 樹脂の分解を防止または低減できなければなりません。 一般に、式で選択された熱安定剤の特性、機能、および製品要件が考慮されます。 例えば：
有機スズ熱安定剤は優れた性能を持ち、特に PVC 硬質製品および透明製品に適した品種です。
エポキシ系安定剤は通常、補助安定剤として使用されます。 この種の安定剤は、バリウム、カドミウム、カルシウム、亜鉛の安定剤と一緒に使用すると、光と熱の安定性を向上させることができますが、欠点がにじみ出やすいです。 ポリオールおよび有機ホスファイトも補助安定剤として使用されます。
近年では希土類安定剤やハイドロタルサイト安定剤も登場しています。 希土類安定剤の主な特徴は優れた加工性能ですが、ハイドロタルサイトは無毒の安定剤です。
2、酸化防止剤
加工および使用の過程で、PVC製品は熱と紫外線によって酸化され、その酸化劣化はフリーラジカルの生成に関連しています. 主な抗酸化物質は、チェーンブレークターミネーターまたはフリーラジカルエリミネーターです. その主な機能は、フリーラジカルと結合して安定した化合物を形成し、連鎖反応を停止させることです。 PVC の主な酸化防止剤は、一般にビスフェノール A です。補助的な酸化防止剤や過酸化水素分解剤もあります。 PVC の補助酸化防止剤は、亜リン酸トリフェニルと亜リン酸フェニルジイソブチルです。 主抗酸化剤と補助抗酸化剤を組み合わせることで、相乗効果を発揮することができます。
3、紫外線吸収剤
屋外で使用される PVC 製品の場合、敏感な波長範囲の紫外線により、PVC 分子が励起されたり、化学結合が破壊されたりして、フリーラジカル連鎖反応が発生し、PVC の劣化と老化が促進されます。
UV{{0}} は PVC 農業用フィルムで一般的に使用されており、一般的な投与量は 0.2-0.5 phr です。 サリチル酸に属するTBS、バッド、OBSはマイルドな効果があります。 抗酸化物質と組み合わせて使用 すると、優れたアンチエイジング効果が得られます. 一般的に不透明な製品には、遮光性のルチル型二酸化チタンを添加することで耐候性が向上します。 このとき、紫外線吸収剤を添加すると多量に必要となり、経済的ではない。
4、潤滑剤
潤滑剤の役割は、ポリマーと装置の間の摩擦、およびポリマー分子鎖間の内部摩擦を減らすことです。 前者を外部潤滑、後者を内部潤滑といいます。 モノグリセリド、ステアリルアルコール、内部潤滑のエステルなど、外部潤滑のシリコーンオイル、パラフィンなど。
金属石鹸は両方あります。 また、「内外潤滑」という用語はあくまで慣用的な用語であり、明確な境界線はありません。 いくつかの潤滑剤は、低温または少量で内部潤滑の役割を果たすことができるステアリン酸など、さまざまな条件下でさまざまな役割を果たします。 ただし、温度が上昇するか、投与量が増加すると、その外部潤滑の役割が徐々に優勢になります。 別の特別なケースとしてステアリン酸カルシウムがあり、単独で使用すると外部潤滑剤として使用されますが、硬質鉛やパラフィンと組み合わせると内部潤滑剤となり可塑化を促進します。
硬質 PVC プラスチックでは、過剰な潤滑剤は強度を低下させ、プロセス操作に影響を与えます。 インジェクション製品の場合、特にゲート付近で剥離が発生します。 注射剤の場合、ステアリン酸とパラフィンの合計量は一般的に 0.5-1 部です。 押出製品の場合、通常は 1 部以下です。
5、フィラー
コストを削減し、一部の物理的および機械的特性 (硬度、PVC プラスチック配合の設計熱変形温度、寸法安定性、収縮の低減など) を改善し、電気絶縁性と難燃性を向上させるために、一部の無機フィラーがエクステンダーとして PVC に追加されます。 近年、無機フィラーをナノ化し、改質剤としてプラスチックに応用する研究が盛んです。 PVCをナノ炭酸カルシウムで強化・強化するなど、研究成果も出ています。 解決すべき重要な問題は、ナノ製品をプラスチックに均一に分散させる方法です。
ハード押出成形のプロセスでは、PVC製品の一般的な充填剤は炭酸カルシウムと硫酸バリウムです。 射出成形品には、良好な流動性と靭性が求められます。 一般に、二酸化チタンと炭酸カルシウムが適しています。 ハード製品のフィラー含有量は10 phr未満で、製品の性能にほとんど影響しません。 近年、コストを削減するために、人々はフィラーを追加することに多大な努力を払ってきましたが、これは製品の性能に不利です.
柔らかい製品に関しては、適切な量のフィラーを追加すると、フィルムの弾力性が高くなり、表面が滑らかになり、光沢がなくなり、耐熱性が高く、永久変形が少ないという利点があります。 タルク粉末、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、二酸化チタン、粘土は、ソフト製品の配合に一般的に使用されています。 タルクは透明性にほとんど影響を与えません。 フィルムの製造では、充填剤の量が 3 部に達することがあり、性能に影響を与えます。 と
フィラーの細かさに注意してください。そうしないと、硬いブロックを形成してプラスチックを壊しやすくなります。 炭酸カルシウムは主に通常の補助ケーブルに追加されます。 絶縁グレードのケーブル コーティングに焼成粘土を加えて、プラスチックの耐熱性と電気絶縁性を向上させます。 さらに、三酸化アンチモンは、製品の難燃性を改善するためのフィラーとして軟質製品に添加することもできます。
6、難燃剤
建材、電気、自動車、航空機などに使用されるプラスチックには、難燃性が求められます。 一般に、ハロゲン、アンチモン、ホウ素、リン、窒素を含む化合物は難燃性を有し、難燃剤として使用できます。
硬質 PVC プラスチックは、塩素含有量が高いため難燃性があります。 PVC ケーブル、化粧壁、プラスチック カーテン クロスの場合、難燃剤を添加すると難燃性が向上します。 塩素化パラフィン、三酸化アンチモン (2-5 部)、リン酸塩およびその他の難燃剤が一般的に使用されます。 リン酸エステルや塩素系可塑剤にも難燃性があります。
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