ASAPVC共混改性技术在PVC彩色共挤型材加工中应用研究.doc

ASA/PVC 共混改性技术在 PVC 彩色共挤型材加工中应用研究吴 郁 宁波浙东塑料建筑材料有限公司 宁波 315101 摘要 :本文概述了 ASA/PVC 共混改性彩色共挤型材的制备工艺 ,分析讨论了不同配比共混体系对共挤加工性能、材料力学性能以及材料耐候性能的影响。 关键词 :ASA/PVC 共混改性 耐候性 概述 PVC 塑料门窗具有优异的节能隔声效果 ,目前在国内已普及应用。 由于 PVC 分子结构中存在较不稳定的α -Cl,因此纯 PVC 加工的材料耐候性差 ,在户外容易受太阳光中紫外光线破坏而引起发黄发红等变色现象 ;金红石型 TiO 2 具有优异的光折射效果 ,通过添加一定比例的金红石型 TiO 2,可以起到折射屏蔽紫外线效果 ,从而确保材料不变色 ,因此市场上所见的 PVC 门窗型材通常以白色为主。近年来随着社会发展 ,人们对门窗材料表面彩色化需求越来越大。目前彩色 PVC 型材一般是通过在干混料中直接添加颜料进行着色 ,但因配色原因 ,材料配比中不能添加足量的 TiO 2( 一种白色颜料 ,以致产品在户外耐候性较差、 型材色彩选择性非常小。一种采用具有优异耐候性能的高分子材料作为共挤层材料 ,将其与 PVC 主体材料共挤形成复合材料的共挤加工技术 ,可使 型材表面色彩丰富多样 ,颜色牢固不易褪色。 ASA 聚合物是丙烯氰 (A -苯乙烯 (S-丙烯酸酯 (A 无定型三元共聚物 ,其分子结构如 下 ,其分子结构中无双键等不稳定基团 ,分子结构稳定 ,具有优异的耐候性能 ,同时该材料具有很好的力学性能 ,国外已广泛应用于汽车配件领域。 ASA 其溶解度参数δ为 9.6-9.8,与 PVC 的溶解度参数 9.5-9.7 非常接近 ,理论分析二者相容性很好 , 可以混合形成塑料合金 ,以改善 PVC 材料力学性能。试验通过 ASA 与 PVC 根据不同比例进行共混造粒 ,主机采用锥形双螺杆挤出机 ,辅机采用专用单螺杆挤出机 , 通过共挤形 成彩色共挤复合型材 ;分析讨论了不同共混配比对共挤加工性能、 制品表面硬度、力学性能以及耐候性能的 影响。 试验部分 2.1 试验主要原料 SG-5 型 PVC 树脂 上海氯碱化工有限公司 Larans ASA 树脂 德国 BASF 化学 公司 T-109 稳定剂 阿托菲纳化学公司 D320 抗冲改性剂 阿托菲纳化学公司 颜 料 德国 BASF 化学公司 2.2 试验仪器及设备 FM-500/1750 进口混料机组 德国 THYSSEN 设备制造公司 SJZ55/100 锥形双螺 杆造粒机组 上海经纬挤出机械制造有限公司 CON63 锥形双螺杆挤出生产线奥地利 THEYSHON 设备制造公司 CO-32 THEYSHON 共挤机 奥地利 THEYSHON 设备制造公司 LUXOR 80 自动上料干燥机 德国摩丹干燥设备公司 HS80NP 共挤型材模具 奥地利 TOPF 模具制造公司 WSD-Ⅲ型色度仪 北京康光仪器有限公司 低温落锤试验机 河北承德金键检测仪器公司 XJJ-5 简支梁冲击试验机 河北承德金键检测仪器公司  XHRD -150  塑料洛氏硬度 计 山东莱州市试验机总厂 QUV 紫外线加速耐候试验机 江苏中铭仪器有限公司 2.3 试样制备 1 试验以浅灰色 (RAL 7035 为参照颜色 ,按照配方比例 (见表 1,使用 FM -500/1750 德国 THYSSEN 进口混料机组进行混料 ,形成适合挤出加工的四种干混料。 表 1 试验干混料配比配比 1 纯 ASA 干混料 配比 2 ASA:PVC=2:1 干混料 配比 3 ASA:PVC=1:1 干混料 配比 4 纯 PVC 干混 料 2 本试验共挤机选用单螺杆挤出机 ,该机适合粒料挤出加工 ,因此需要对上述四个配比干混料进行造粒 ,我们采用锥形双螺杆造粒机组进行造粒 ;制成粒径约 3mm 的粒料 ; 3ASA 粒料以及共混粒料具有吸水性 ,含水量在 0.3%左右 ,必须经烘干处理 ,否则表面会出现麻点、不光等缺陷 ,试验中采用德国摩丹 LUXOR 80 干燥机对配比 1 粒料在 80℃干燥 3 小时 ,对配比 2、配比 3 粒料在 55℃干燥 2 小时 ,配比 4 粒料在 50℃ 干燥 1 小时 ;PVC 粒料烘干温度相对要低 ,主要是 PVC 本身材料含水率较低 ,同时避免高温使材料结块。 4 共挤挤出 ,共挤模具设计要求必须使基材与共挤层在定型段具有相同的流速 ,同时具有一定的压缩比 ,以保证共挤异型材挤出时粘接良好 ,共挤层厚度均匀。我们 以 CON63 奥地利 THEYSHON 挤出机为主机、CO-32 THEYSHON 共挤机为辅机、 以 HS80NP 共挤型材模具为试验模具进行共挤挤出