浸塑EPVC的高性能化及工艺的研究

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聚氯乙烯糊树脂(EPVC)是通过乳液聚合的方法制备的PVC树脂,相比普通悬浮法PVC树脂,其具有树脂粒径微细,质地类似滑石粉等特点,主要以制成增塑糊的形式广泛应用于汽车、电气、玩具等方面。浸塑工艺1952年源于德国,并且随后在亚洲地区得到发展,其工艺简单、操作方便、环保节能等特点,弥补了注塑工艺复杂、耗能高等缺点,特别是在制备尺寸较小的制件和小批量生产时优点尤其突出。本文采用邻苯二甲酸酯类增塑剂和环氧化合物类增塑剂,以PVC糊树脂作为原料,采用浸塑成型的工艺,分析两种增塑剂增塑过程、增塑效果的区别;以不同含量的钙锌稳定剂制备PVC糊料,分析制品的力学性能,热稳定性,优化增塑糊配方,探索热稳定剂最优用量。结果表明,邻苯二甲酸二异壬酯(DINP)增塑的EPVC糊料粘度稳定性较好,环氧大豆油(ESO)增塑的EPVC糊料随放置时间的延长粘度变化较大,并且糊料中的树脂颗粒团聚现象较严重;DINP增塑的EPVC糊料塑化较快,塑化过程中易出现“过塑化”现象,而ESO增塑的EPVC糊料塑化较慢,稳定性较好,未出现因老化降解而导致的黑色孔洞,且ESO的耐迁移性较好。随着稳定剂用量的增加,出现塑化延迟现象,吸收EPVC树脂颗粒的增塑剂界面由模糊逐渐变的清晰;随着稳定剂用量的增加,黑色孔洞逐渐减少,在加入量为3份和4份时已消失。随着稳定剂的增加,EPVC失重程度有减弱的趋势,并且稳定剂用量超过3份后耐热性提高的幅度降低。采用数学建模的方法对浸塑成型中制件的冷却过程进行了模拟,推导出确定浸塑件冷却时间的计算方程,应用于EPVC糊浸塑件冷却过程,并对比经验公式做了讨论与分析。结果表明,采用推导公式计算的冷却时间的制件,在收缩率上较小,初期拉伸性能较好。冷却时间对EPVC制件初期拉伸性能的影响随时间的延长而逐渐减弱。采用共聚的方法,通过有机硅分子链上的活性官能团,将聚氨酯与有机硅通过化学键结合在一起,制备聚氨酯预聚物,再与丙烯酸酯单体共聚,制备出含硅聚氨酯改性丙烯酸酯涂层,通过交联剂制备成膜,并对改性涂层的膜结构及性能进行表征和分析,将其涂覆于EPVC基体上,对其涂覆性能以及对EPVC基体的防护性能进行分析。结果表明,合成树脂的粘度随含硅聚氨酯用量的增大而增加,并且随着羟基硅油分子量的上升,体系粘度上升幅度逐渐加快。在含硅聚氨酯预聚体含量较低时,对体系耐热性提高不大;在含量超过15%时,耐热性有较大提高;涂膜性能方面,涂层在EPVC制件上的附着力随含硅聚氨酯预聚体含量的增加变化不大,吸水率随着羟基硅油的增加逐渐下降,耐冲击强度随着预聚体含量增加呈先增大后下降的趋势。涂覆后的EPVC制件金属腐蚀性有明显改善,耐氧老化性有一定幅度的提高。
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