1.2.7 软质PVC塑料增塑体系的组成如何?其增塑体系应如何确定?
(1)增塑体系的组成
由于增塑剂的类型有很多,不同类型及不同品种的增塑剂其性能有所不同,通常为了能使软质PVC制品具有良好的综合性能,在配方中一般采用多种增塑剂配合组成增塑体系。普通PVC的增塑体系一般是由主增塑剂、辅增塑剂和增量剂等部分组成。主增塑剂与被增塑物的相容性良好,有良好的增塑效果,如邻苯二甲酸酯类、磷酸酯类等。辅增塑剂与被增塑物的相容性一般,常需与适当的主增塑剂配合作用,如DOS、DOA等。增量剂与被增塑物的相容性较差,但与主、辅增塑剂有一定的相容性,但价廉,可降低成本和改善某些性能。如氯化石蜡,加入PVC中可降低其他增塑剂的用量,同时还可提高PVC制品的阻燃性。
(2)增塑体系的确定
PVC增塑体系的设计应从多方面加以考虑:增塑剂与树脂的相容性、增塑效率、制品性能要求、耐久性、耐寒性、稳定性、绝缘性、卫生性、加工性、阻燃性以及增塑剂的价格成本等多方面。应多方面对增塑剂的性能进行比较,选用合适的增塑剂形成最佳的增塑体系。
DOP因其综合性能好,无特殊缺点,价格适中,以及生产技术成熟,产量较充裕等特点而占据着PVC用增塑剂的主导地位。无特殊要求的增塑制品均可采用DOP作为主增塑剂。在选用其他种类的增塑剂时,往往以DOP为标准增塑剂品种,以此为基础,再选用某种增塑剂部分或全部取代DOP。如选用环氧增塑剂取代部分DOP以改善薄膜的热-光稳定性;选用磷酸三甲苯酯(TCP)取代部分DOP以提供薄膜阻燃性;选用脂肪族二元酸酯可提高制品的耐寒性等。但选用其他增塑剂取代DOP时,必须考虑以下几点。
①新选用的增塑剂与PVC的相容性是决定其可能取代DOP比例的一个重要因素。与PVC相容性好的,有可能多取代,甚至全取代;反之,则只能少量取代。常用增塑剂的相容性顺序为:DBS>DBP>DOP>DIOP>DNP>ED3>DOA>DOS>氯化石蜡。
②切勿简单地利用新选的增塑剂去同等份数地取代DOP。这是因为各种增塑剂的增塑效率大小不同,因而应该根据相对效率比值进行换算。常用增塑剂的增塑效率大小顺序为:DBS>DBP>DOS>DOA>DOP>DIOP>M-50>CP-50。
③新选用的增塑剂不仅在主要性能上要满足制品的要求,而且最好不使电绝缘性、耐寒性等其他性能下降,否则应采取弥补措施。常用增塑剂的耐寒性顺序为:DOS>DOZ>DOA>ED3>DBP>DOP>DIOP>DIDP>DNP>M-50>TCP。常用增塑剂的电绝缘性顺序为:TCP>DNP>DOP>M-50>ED3>DOS>DBP>DOA。
④增塑剂的选用受多方面的制约,变动后的配方还需经过各项性能的综合测试后才可以最后确定。