聚氯乙烯吹塑薄膜增塑劑系統(tǒng)的選擇
(1)增塑劑數(shù)量:薄膜的柔軟性在很大程度上是由增塑劑在配方中所占的比例決定的,一般來(lái)說(shuō),增塑劑越多,柔軟性及低溫性能越好。
所謂低溫沖擊壓縮溫度是按頒布標(biāo)準(zhǔn)HG2-165-65規(guī)定進(jìn)行,它表示在低溫下,用一定能量的沖錘沖擊壓縮試樣,求其破裂率為50%時(shí)的溫度,它能代表在使用時(shí)動(dòng)態(tài)下(例如風(fēng)雪等負(fù)荷)的低溫性能。低溫沖擊壓縮溫度越低,低溫性能越好。低溫性能不僅與增塑劑數(shù)量有關(guān),與增塑劑品種及其搭配也有很大的關(guān)系。
不僅如此,增塑劑增加后,老化速度也比較緩慢。例如在配方中加45份增塑劑的薄膜,在戶外曝曬120天左右,低溫伸長(zhǎng)即降低到2.5%左右。而同樣配方的薄膜,如增塑劑增加到50,經(jīng)120天曝曬后的低溫伸長(zhǎng)仍可維持在5%左右。因此在成本允許的條件下,薄膜中增加增塑劑比例是有利的。
但是我們看問(wèn)題要用“一分為二”的觀點(diǎn)來(lái)看,增塑劑含量增加后,吹塑工藝將造成很大的困難。因?yàn)槲锪咸洠勾邓艹尚瓦^(guò)程中泡影要向下垂,以致粘住口膜而破壞正常操作。同時(shí)增塑劑過(guò)多,會(huì)使吹塑薄膜的雙迭二層粘住而剝不開,這對(duì)包裝薄膜是非常不利的。實(shí)際證明,吹塑薄膜的粘性與增塑劑含量成正比,與薄膜厚度成反比。增塑劑含量增加,粘度也增加。薄膜厚度越大,粘性越小。當(dāng)然粘性還與生產(chǎn)過(guò)程中的冷卻條件有關(guān),因此在決定增塑劑在配方中的含量時(shí),必須考慮薄膜的使用條件。
(2)增塑劑品種:常用的吹塑薄膜增塑劑品種有苯二甲二辛酯(DOP)、石油磺酸苯酯、苯二甲酸二丁酯(DBP)、癸二酸二辛脂(DOS)、已二酸二辛脂、環(huán)氧酯及氯化石蠟等。
在選定吹塑薄膜的增塑劑品種時(shí),要考慮以下幾種因素:
①塑化性:吹塑薄膜的配方要求塑化性能良好、塑化效率高,否則將使表面發(fā)花,有條紋,泡影不準(zhǔn),甚至吹破,拉不上牽引架等。依其塑化性能而言,苯二甲酸二丁酯最好。但由于它的揮發(fā)性及水抽出性太大,因此老化特別快,特別是農(nóng)業(yè)薄膜的埋土部分,會(huì)迅速硬化,因而在配方中不常采用或考慮較小的比例。苯二甲酸二辛酯是常用的增塑劑,由于它的性能比較好,因此常被人們選用。也可以采用石油酯來(lái)代替苯二甲酸二辛醋,只是塑化性能及塑化效率差一些。因此,如果要達(dá)到同樣的塑化程度,石油酯的數(shù)量要適當(dāng)?shù)卦黾右恍?。氯化石蠟的塑化效率較差,因此薄膜較硬,但是由于它的價(jià)格低廉,來(lái)源廣泛,在配方中也可以考慮適當(dāng)?shù)谋壤?。但加得過(guò)多會(huì)由于塑化程度差,而使泡影不準(zhǔn),難以控制,同時(shí)使用過(guò)程中會(huì)有出汗(析出)現(xiàn)象。
己二酸二辛酯、癸二酸二辛酯以及環(huán)氧酯,也常被選用于吹塑薄膜中。由于它們的低溫性能比較理想,因此配方中加入適當(dāng)?shù)谋壤?,?duì)農(nóng)業(yè)薄膜的耐寒性有很大好處。但是它們的塑化性能是比較差的,多加后使吹塑薄膜表面發(fā)花,厚薄不均,而且它們的價(jià)格也較昂貴,因此一般配方中,它們的總量不超過(guò)十份。
②耐老化性能:聚氯乙烯吹塑薄膜的老化性能與增塑劑及穩(wěn)定劑都有關(guān)系。不同的增塑劑品種老化性能也有差異。一般來(lái)說(shuō),比較農(nóng)業(yè)薄膜的耐老化性能好壞,通常是以開始發(fā)粘或產(chǎn)生斑點(diǎn)的遲早、斑點(diǎn)發(fā)展的速率、薄膜脆裂程度、強(qiáng)度及伸長(zhǎng)率等方面來(lái)綜合評(píng)定的。綜合試驗(yàn)的結(jié)果,石油酯及苯二甲酸二辛酯單獨(dú)使用時(shí),它們的自然老化性能都比較好,能曬上二年左右的時(shí)間(一般是以薄膜對(duì)折即脆裂,或相對(duì)伸長(zhǎng)率至20%左右時(shí),就認(rèn)為達(dá)到老化破壞的終點(diǎn))??偟恼f(shuō)來(lái),增塑劑揮發(fā)越快老化后伸長(zhǎng)保留率越低,苯二甲酸二辛脂和石油酯的揮發(fā)性及耐大氣老化性能都比較接近,而石油酯的抗張強(qiáng)度和伸長(zhǎng)保留率均較苯二甲酸二辛脂為高,但是石油酯在曝曬后期老化變色比較迅速。
苯二甲酸二丁酯,由于它的揮發(fā)性大,加熱損耗、水抽出物較大,因此其耐大氣老化性能是比較差的。
因氯化石蠟與聚氯乙烯的混溶性較差,所以耐老化性能相應(yīng)差一些,但它在埋土部分的水抽出性卻較好,因此在配方中可摻入適當(dāng)?shù)谋壤?/p>
在60±50°C烘箱中恒溫,取上海郊民稻田泥土,將試樣直埋其中,并使泥土保持潤(rùn)濕。
在老化性能方面磷酸二苯一辛酯比苯二甲酸二辛酯要好一些。從農(nóng)業(yè)薄膜埋土部分的老化速度來(lái)看,磷酸二苯一辛酯沒(méi)有顯示出它的優(yōu)點(diǎn)。
③低溫性能:己二酸二辛酯、癸二酸二辛酯、環(huán)氧酯、磷酸二苯一辛酯都是屬于耐寒增塑劑,在農(nóng)業(yè)薄膜中對(duì)改善低溫性能有很大作用,否則即使增塑劑總量增加,低溫性能仍改善不大。
環(huán)氧酯是農(nóng)業(yè)薄膜中值得推薦的耐寒增塑劑,尤其在鋇鎘穩(wěn)定劑系統(tǒng)中加入環(huán)氧酯有協(xié)同效應(yīng)。它加入后仍有明顯的熱穩(wěn)定作用,大大提高了制品的熱老化性能,并增加制品的熱穩(wěn)定性及低溫柔軟性,這正是我們所需要的。但是環(huán)氧酯也有缺點(diǎn),即塑化性能不夠理想,特別在溫度不高的情況下,表面發(fā)花現(xiàn)象更嚴(yán)重,一般在農(nóng)業(yè)薄膜的配方中加入5~7份環(huán)氧酯比較合適。
相關(guān)文章:聚氯乙烯吹塑薄膜配方設(shè)計(jì)