1.1 ＰＶＣ树脂
异型材通常选用平均聚合度1000(Ｋ值为62～65)左右的疏松型悬浮法ＰＶＣ树脂。因为随着ＰＶＣ分子质量的增大,分子链间范德华力或缠绕程度相应增加,制品的物理力学强度增加,耐低温和耐热性、耐光性和抗老化性能也相应增强。但聚合度越大,成型加工温度越高,加工流动性越差,成型加工越困难。
通常,异型材用ＰＶＣ原料以选用分子质量分布窄的为好,这样加工性能和制品性能都较均一,有利于控制加工条件和制品质量。低分子质量会降低产品热稳定性、老化性能、力学性能等;但高分子质量会使加工时不易均匀塑化,造成制品内在和外在质量的下降,严重时会出现颗粒或“鱼眼”。ＰＶＣ树脂的塑化时间也是一项重要的选择指标。一般对于聚合度一定的ＰＶＣ,其塑化时间越短越好。塑化时间长,热稳定剂用量需增加,润滑剂匹配难度加大,加工条件苛刻,制品质量难以控制,生产成本提高。
在生产ＰＶＣ异型材白色门窗时,ＰＶＣ老化性能也是一项特别重要的指标。其中白度作为一项指标,最低要求大于74%,但是,不等于说白度越高,加工后外观质量一定就好,这要求厂家选择原料时特别注意。同时,不同批次的ＰＶＣ原料不可混用,以免引起异型材产生色差,影响质量。
1.2 热稳定剂
目前铅盐热稳定剂是国内ＰＶＣ异型材应用最广的品种。三盐(ＴＬＳ)热稳定性最好,二盐(ＤＬ)热稳定性不及三盐,但耐候性好于三盐,这两种盐合用时二盐用量约为三盐的50%。二盐基硬脂酸铅(ＤＬＳ)和硬脂酸铅(ＰｂＳｔ2)的热稳定性稍差,但具润滑性,这两种盐常与三盐和二盐并用,用量为0.5～1.5份。铅盐最大的缺点是有毒,且易变色。
金属皂类热稳定剂的效果不及铅盐,但有润滑性。一般金属皂类热稳定剂不单独使用,常为不同金属皂并用或与铅盐及有机锡并用。依功能和机理将其分为主、辅两类。主金属皂以Ｃｄ、Ｚｎ为主,辅金属皂以Ｂａ、Ｃａ为主。主、辅配合使用,有协同效应。金属皂特点如下:
(1)ＺｎＳｔ2:无毒透明,易引起“锌烧”,常与Ｂａ、Ｃａ皂并用。
(2)ＣｄＳｔ2:是重要的透明稳定剂品种,毒性大,不耐硫化污染,常与Ｂａ皂并用。
(3)ＰｂＳｔ2:热稳定性好,可兼作润滑剂,易析出透明性差,有毒,硫化污染严重,常与Ｂａ、Ｃｄ皂并用。
(4)ＣａＳｔ2:加工性好,无硫化污染,无毒,常与Ｚｎ皂并用。
(5)ＢａＳｔ2:抗硫化污染,透明,常与Ｃａ、Ｐｂ皂并用。有机锡热稳定性超群,透明性好,大多无毒。但价格太高,且大多无润滑性,目前国内ＰＶＣ异型材生产中很少采用。
稀土稳定剂是我国新近开发出的新型热稳定剂。稀土稳定剂可以是稀土的氧化物、氢氧化物及稀土有机弱酸盐等。其中以稀土氢氧化物效果最好,而在稀土有机酸中水杨酸稀土要好于硬脂酸稀土。稀土稳定剂热稳定性与有机锡相当,好于铅盐及金属皂类,是铅盐的3倍、Ｂａ/Ｚｎ复合稳定剂的4倍。它具有无毒、性能高、透明性好、储存稳定、耐候性好等优点。稀土稳定剂无润滑作用,产品中一般加有润滑剂,这在使用时应特别注意。目前,国内生产的大多数稀土稳定剂出于对成本的考虑,一般在稀土稳定剂中加有铅稳定剂或金属钙、锌皂的配混有机复合物。
有机辅助稳定剂主要包括亚磷酸酯类、环氧化合物类、多元醇类、β-二酮类等,它们与主稳定剂并用,产生协同效应。在异型材配方中一般加入少量抗氧剂和抗紫外光助剂,不仅能增强热稳定效果,还能增强耐候等性能。
1.3 润滑剂
在配方中,一般应选择内、外润滑剂并用,润滑剂的用量随加工工艺不同而异。挤出内润滑剂用量一般为0.5～1.0份,外润滑剂用量为0.2～0.4份。ＰＶＣ常用润滑剂品种有:液体石蜡、固体石蜡、微晶石蜡、高熔点石蜡、聚乙烯蜡、酯蜡、硬脂酸、硬脂酸皂盐、二硬脂酸镁、二盐基硬脂酸铅、脂肪酸酰胺、硬脂酸丁酯、单硬脂酸丁酯、硬脂醇及季戊四醇等。异型材配方中推荐选用聚乙烯蜡(相对分子质量5000～8000为宜)、ＯＰ蜡、硬脂酸及硬脂酸皂盐等。聚乙烯蜡应少于0.5份,金属皂类加入量可参考如下:ＰｂＳｔ2,0.2～1.0份;ＣａＳｔ2,0.2～1.5份;ＺｎＳｔ2,0.15份;ＢａＳｔ2,0.2～1.0份;ＨＳｔ,0.5份;ＯＰ蜡,0.1～0.3份。
在不同温度下,内、外润滑剂的作用会发生变化。以ＨＳｔ为例,加工温度低时,其与ＰＶＣ相容性差,主要起外润滑作用;但温度升高,其与ＰＶＣ相容性增强,内润滑作用增大。因此,异型材配方设计要根据工艺调整。表1列出了几种常用润滑剂的效能。
ＰＶＣ挤出成型中加润滑剂的目的是降低体系的粘度,提高流动性及易于脱
