發泡劑熱分解特性及對硬質PVC擠出發泡結皮厚度及泡孔結構影響
稿日期:002-8a31eadeJalEleetronkPublishing種發泡劑11具有放氣量大價格低、來源廣等長處,但bookmark3所謂硬質PVC低發泡擠出材料指用特定的樹脂、發泡劑、發泡助劑相配合,經擠出機塑化、壓縮、擠出,采納自由發泡工藝或向內發泡工藝一次成型表層堅挺、內芯發泡的不同規格的制品或半廢品,一般發泡倍率小于3倍,表層厚度在0.3mm1.0mm之間,易引起制品泡孔構造變遷,甚至形成并泡或不能發泡,尤其是外表結皮過薄影響產品質量、外觀,限制了動態發泡進一步開展使用;使用進口復合發泡劑Exo-cerol232因分解過程的吸放熱特性,使發泡過程均衡可控,制品泡孔構造好,將代表發泡劑的開展趨勢。發泡劑的熱量效應將對泡孔構造及結皮厚度產生影響,進而決定低發泡硬質PVC的性能、外觀。
1.由DSC曲線能夠看出:DDL101的熱分解溫度175 ~187C時,其最大發氣量可達150ml/g左右。由可知,DDL101在175C時有一吸熱峰,總焓值為一121J/g,表現為微放熱。由以上數據能夠看出DDL101根本上吸放熱均衡,分解溫區介于PVC的加工溫度范圍內,可用于PVC-U的低發泡擠出,特別在尺寸較厚及形狀復雜的發泡制品的動態成型過程中,能夠保障發泡制品性能的穩定。
DDL103放熱量、發氣量略小于DDL101,而DDL102則為吸一放熱發泡劑,總體吸熱,由(b)、(c)、(d)可看出,DDL系列發泡劑與AC相比,分解誘導期消失,分解過程顛簸可控,分解速率快而突發性小,且無反彈現象,相似于Exocerol232很好地處置了AC放氣突發的問題。在PVC-U的動態擠動身泡成型中,由于物料在機筒內停留的工夫有限,發泡劑往往并不能完全分解解因此發泡劑“有效放氣量”的大小非常重要。有效放氣量一般指在發泡劑分解放氣曲線上5min范圍內的實際放氣量。在180C時Exo- cerol232的有效放氣量為150ml/g左右,而DDL103的有效放氣量為150ml/g左右,兩者相差并不大。
為四種發泡劑的DSC曲線,顯示,發泡劑DDL熱分解先吸熱后放熱,吸放熱根本均衡(詳細剖析如表1)防止了單純放熱、吸熱型發泡劑熔體粘度和強度動搖而形成的并泡現象或難于發泡,保障了制品性能的穩定,有利于較厚及形狀復雜制品的加工。
表1四種發泡劑的分解熱力學特性與動力特性對比項目開端分解溫度/°c吸一放熱峰溫度/°c°C時均衡發氣量/ml.g分解總焓/J°g1從實踐上講,先吸后放熱對發泡過程的控制與穩定有益,因為先吸熱使泡孔四周樹脂熔體的粘度和強度變大,加固泡壁,使氣體難沖破泡孔、呈現并泡的機率減小,使泡孔構造更加完滿,然后放熱使樹脂熔體粘度及強度變小,有利于泡孔的形成。而總體吸放熱的根本均衡,保障熔體粘度不至動搖太大,有利于發泡制品性能的穩定。
2.2發泡劑對制品性能的影響DDL系列發泡劑為一種復合型發泡劑,由于其吸放熱根本均衡,因此與傳統AC發泡劑相比,有反饋平緩、發氣量較大的特點。用其作為發泡劑所得制品泡孔尺寸小、形狀規則、力學性能好,特別適用于受限發泡工藝。
在根本配方中,扭轉AC與DDL用量,泡孔調理劑表2中,隨發泡劑用量增加樣品密度下降,拉伸強度也隨之下降。從經濟和制品性能兩方面因素思考,我們能夠看出,在發泡劑為0.8份時成效最好。使用DDL發泡劑所得樣品泡孔形狀規則,散布比較均勻,并泡少;使用Exocerol232發泡劑所得樣品泡孔形狀不規則,散布不均,有并泡。
表2發泡劑用量不同時四種發泡劑所得制品拉伸強度與密度對比項目發泡劑用量/拉伸強度密度由各發泡劑擠出片材密度、拉伸強度比較能夠看出,DDL102擠出片材密度抵達1.0g/cm3,發泡倍率低;而AC 01)擠出片材盡管發泡倍率較高,但其拉伸強度降低太多,不能滿足使用環境對低發泡材料性能的要求。而優選發泡劑DDL101、DDL103擠出片材在密度降低的同時較好地堅持了制品的拉伸強度,既降低了制品本錢,又滿足了使用環境對制品性能的要求,抵達了消費低發泡制品的宗旨。
從擠出實驗結果能夠看出,盡管對擠出片材來說,復合發泡劑吸放熱均衡的長處難以充分體現,但所配復合發泡劑仍表現出了較好的泡孔構造、較低的密度、較高的拉伸強度,抵達了我們研制新型吸放熱均衡型復合發泡劑的宗旨。
3泡孔構造及結皮厚度對比由顯微鏡所攝照片能夠看出,放熱型發泡劑AC(含ZnO)所發的泡孔細密、均勻(與其在樹脂中分散性好有關)但由于其放熱太激烈,存在比較重大的并泡現象且泡體形狀極不規則。而吸放熱均衡型發泡劑DDL則兼具上述兩種發泡劑的長處,所發泡孔散布均勻,構造規則,并泡現象較少。可見,吸放熱均衡型發泡劑的泡體構造根本上抵達了要求。
管材的泡孔散布較均勻,由皮層至芯層泡孔數目逐漸增多,泡孔尺寸逐漸變大,結皮厚度隨發泡劑量的增大而減小(表3)這樣的泡孔構造對應著較低的密度與較好的力學性能。由此可內發泡劑的分解特性對發采納冊530(8份)其他沔分不變實驗結擂在此g泡0制品性能泡孔結!艮大的影響……―.城四種發泡劑制備硬質PVC發泡管材的泡孔均勻直徑及結皮厚度照片泡孔均勻直徑及結皮厚度比較發泡劑總焓值/jDg1均勻孔徑//1m結皮厚度/ 4結論AC為強放熱發泡劑,發氣量大但分解過程存在突發性。
DDL103吸放熱根本均衡,三種發泡劑的分解過程均可控,總體發氣量較AC小。
AC發泡劑得到泡孔數量較多、密度較小、結皮厚度較小的發泡材料;DDL系列發泡劑的密度、結皮厚度與總體焓值相關,吸熱量越大、密度減小、結皮厚度減小且制品強度降低。