PVC软管 pvc塑料软管的生产技术和配方知识

聚酯增塑剂在PVC塑料制品中的配方应用:聚酯增塑剂是一种与PVC相容性好的极性聚合物，加入到PVC配方中，可不同程度地提前PVC的塑化时间。作为配方原料和助剂，常与DOP和环氧大豆油复配。由于聚酯增塑剂极性较强，其与配方中DOP的亲和力也与其他液体增塑剂产品的特性有关。聚酯增塑剂在PVC制品中使用时，可以吸引和固定其他增塑剂不迁移到PVC制品表面，因此被称为永久性增塑剂，可以作为各种PVC制品中不可缺少的加工助剂，尤其是高档PVC制品。

聚酯增塑剂可用于PVC制品，特别是作为PVC高档制品的助剂，广泛用于各种设备(包括制冷设备、机动车)的耐油电缆、煤气管、防水卷材、人造革、鞋材、耐高温电线涂层、水箱密封条、垫片、圆角等；高档室内装饰；电工胶带；耐油耐汽油特殊产品。与食品接触，包括包装膜、饮料软管、乳品机械和瓶盖垫圈等。

橡胶制品中使用聚酯增塑剂，可以赋予橡胶硫化耐热性、耐油性、耐溶胀性和耐迁移性，可以改善胶料的加工性能，如降低胶料的粘度，提高硫化的回弹性和伸长率，略微降低胶料的拉伸强度和撕裂强度。它常用于丁苯橡胶和丁腈橡胶产品。

在EVA-VC接枝共聚物树脂中，聚酯增塑剂可作为硬质改性剂，可用于PVC门窗的配方中。加入6~10份聚酯增塑剂作为助剂后，产品具有优异的耐候性和抗冲击性；软质聚氯乙烯制品中聚酯增塑剂的添加量可达20%~70%。聚酯增塑剂生产的特种丁腈橡胶粉可用作聚氯乙烯、ABS树脂、酚醛树脂等的改性剂。，可以增加材料的韧性，提高抗冷冲击能力。聚酯增塑剂生产的腈粉是制造耐油产品的理想原料。采用聚酯增塑剂作为聚氯乙烯改性剂，并将生产的聚氯乙烯改性剂用于硬质聚氯乙烯配方中，可以改善聚氯乙烯树脂的脆性，达到优异的增韧效果。聚酯增塑剂用于PVC材料中，具有优异的加工性能和抗划伤性，特别适用于各种耐油、耐水的塑料制品。

在PVC中使用聚酯增塑剂的过程中，在加入高分子聚酯增塑剂之前，必须将PVC树脂和液体增塑剂(DOP)完全吸收。具体操作方法是在密炼机中的PVC完全吸收增塑剂成为干粉时加入聚酯增塑剂。如果同时加入PVC树脂、DOP和聚酯增塑剂，聚酯增塑剂会先吸收DOP等增塑剂再吸收PVC，导致PVC塑化不完全，产品的加工性能和PVC产品的特性下降。配方中加入DOP的作用是与聚酯起到协同塑化作用，提高PVC制品的性能。聚酯增塑剂在提高产品质量方面可以发挥不可替代的作用。当聚酯增塑剂的用量超过15份时，产品的性能可以大大提高。

硬质(制品)PVC透明颗粒(粒料)根据制品的不同性质有不同的配方。详情见下文:

聚氯乙烯配方设计知识

纯聚氯乙烯(PVC)树脂属于强极性聚合物，分子间作用力大，导致PVC的软化温度和熔融温度较高，一般需要在160~210℃加工。另外，PVC分子中含有的取代氯基团容易导致PVC树脂脱氯化氢反应，从而导致PVC的降解反应。所以PVC对热极不稳定，升温会大大促进PVC的脱氯化氢反应。纯PVC在120℃开始脱氯化氢反应，导致PVC降解。鉴于以上两方面的缺陷，

聚氯乙烯加工中需要添加添加剂，才能制成各种软、硬、透明、隔热好、发泡好的产品，满足人们的需求。在选择添加剂的品种和用量时，必须考虑理化性能、流动性和成型性等所有因素，最终建立理想的配方。此外，根据不同的用途和加工方式，我们还需要选择树脂的类型。不同类型的PVC树脂和各种添加剂的组合就是我们常说的PVC配方设计。具体配方怎么设计？以下将通过阐述原辅材料的选择来说明，希望对大家有所裨益。

一、树脂的选择

工业上常用的粘度或k值表示平均分子量(或平均聚合度)。树脂的分子量与产品的物理机械性能有关。分子量越高，产品的拉伸强度、冲击强度和弹性模量越高，但树脂熔体的流动性和塑性降低。同时，不同的合成工艺导致不同的树脂形态。悬浮法生产的松散树脂，俗称SG树脂，结构松散，表面形状不规则，横截面呈网状输送。所以SG树脂能快速吸收增塑剂，快速塑化。悬浮树脂的主要用途如下表所示。乳液树脂应作为PVC糊生产人造革。

悬浮聚氯乙烯树脂的种类及主要用途

模型级别的主要目的

SG1甲级先进电绝缘材料

SG2甲级电绝缘材料和薄膜

一类乙类和二类通用软产品

SG3甲级电绝缘材料、农膜、人造革表面膜

b级和ii级全塑凉鞋

SG4甲级工业和民用电影

乙类、乙类软管、人造革、高强度管

SG5甲级透明产品

乙类、乙类硬管、硬片、单丝、导管和型材

SG6甲级记录和幻灯片

乙类、乙类硬质板材、焊条和纤维

SGG7甲级瓶，透明片

乙类，乙类硬质注射管件，全氯乙烯树脂

二、增塑剂体系

增塑剂的加入可以降低PVC分子链之间的作用力，降低PVC塑料中微晶的玻璃化转变温度、流动温度和熔点。增塑剂可以提高树脂的可塑性，使产品柔软，耐低温性好。

增塑剂少于10份时，对机械强度没有明显影响，但加入5份左右时，机械强度最高，这就是所谓的反增塑现象。一般认为反增塑现象是加入少量增塑剂的作用，增加大分子链的流动性，使分子有序产生微晶。添加少量增塑剂的硬质制品的冲击强度小于不添加额外时间的硬质制品，但当增加到一定用量时，其冲击强度随着用量的增加而增加，符合普遍规律。此外，随着增塑剂的加入，产品的耐热性和耐腐蚀性下降，马丁的耐热性每加入一种增塑剂下降2~3。所以一般硬制品不加增塑剂或者少加增塑剂。有时加入几份增塑剂以改善加工流动性。

柔软的产品需要添加大量的增塑剂，增塑剂的量越大，产品就会越柔软。

增塑剂包括邻苯二甲酸酯、线性酯、环氧酯、磷酸酯等。就其综合性能而言，DOP是一个很好的品种，可用于各种聚氯乙烯产品配方。DOS等线性酯类是耐寒增塑剂，长期用于农膜。它们与PVC的相容性不好，一般用8 phr以下比较好。环氧增塑剂不仅具有良好的耐寒性，还具有耐热性和耐光性，特别是与金属皂稳定剂配合使用时。电线电缆产品应阻燃，选用电性能相对较好的增塑剂。PVC本身是阻燃的，但是增塑的软制品大多是易燃的。为了使软质聚氯乙烯制品阻燃，应添加磷酸盐、氯化石蜡等阻燃增塑剂。这两种增塑剂的电性能也优于其他增塑剂，但随着增塑剂用量的增加，电性能普遍呈下降趋势。对于无毒用途的PVC产品，应使用环氧大豆油等无毒增塑剂。至于增塑剂的总量，根据对产品柔软度的要求以及不同的用途、工艺和使用环境，应该是不同的。PVC膜一般采用压延工艺生产，增塑剂总量约为50份。吹塑薄膜略低，一般45~50份。

三.稳定系统

聚氯乙烯在高温下加工时，容易释放氯化氢，形成不稳定的聚烯烃结构。同时HCL具有自催化作用，会进一步降解PVC。另外，如果有氧气或者铁、铝、锌、锡、铜、镉等离子体，会催化PVC的降解，加速其老化。因此，塑料会出现各种不良现象，如变色、变形、开裂、机械强度下降、电绝缘性能下降、脆性等。为了解决这些问题，配方中必须加入稳定剂，尤其是热稳定剂。聚氯乙烯稳定剂包括热稳定剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂和螯合剂。在配方设计时，根据产品用途和加工工艺的要求，选择不同的稳定剂品种和不同的用量。

(1)热稳定剂

热稳定剂必须能够捕获PVC树脂释放的具有自催化作用的HCI，或者能够与PVC树脂产生的不稳定聚烯烃结构反应，防止或减少PVC树脂的分解。一般考虑配方中选用的热稳定剂的特性、功能和产品要求。例如:

铅盐稳定剂主要用于硬质制品。铅盐稳定剂具有热稳定性好、电性能优异、价格低廉的特点。但是有毒，容易污染产品，只能生产不透明的产品。近年来出现了大量的复合稳定剂，单组分稳定剂有被替代的危险。复合稳定剂具有特异性强、污染少、加工企业配料简单的特点。但是没有统一的标准，所以复合稳定剂之间差异很大。

钡镉稳定剂是一种性能较好的热稳定剂。广泛用于聚氯乙烯农膜。一般钡、镉、锌与有机亚磷酸酯、抗氧化剂结合使用。

钙、锌稳定剂可作为无毒稳定剂用于食品包装、医疗器械、药品包装，但稳定性相对较低。大量使用钙稳定剂时，透明度差，容易喷霜。钙锌稳定剂通常使用多元醇和抗氧化剂来提高其性能。近年来，我国出现了硬管用钙锌复合稳定剂。深圳市森得利塑料添加剂有限公司成功研发出CZX系列无毒钙锌稳定剂，能够满足硬质管材及管件的生产，并被联塑等管材生产厂家批量使用。

有机锡热稳定剂性能更好，是PVC硬制品和透明制品的较好品种，特别是辛基锡几乎成为无毒包装产品不可缺少的稳定剂，但价格相对昂贵。

环氧稳定剂通常用作辅助稳定剂。这种稳定剂与钡、镉、钙、锌稳定剂配合使用，可以提高光、热的稳定性，但其缺点是容易渗出。多元醇和有机亚磷酸酯也可以用作辅助稳定剂。

近年来出现了稀土稳定剂和水滑石稳定剂。稀土稳定剂的主要特点是加工性能优异，而水滑石是无毒稳定剂。

(2)抗氧化剂

PVC产品在加工和使用过程中，受热和紫外线氧化，其氧化降解与自由基的产生有关。主要的抗氧化剂是断链终止剂或自由基清除剂。其主要作用是与自由基结合形成稳定的化合物，终止链式反应。聚氯乙烯的主要抗氧剂一般是双酚a..还有辅助抗氧化剂或过氧化氢分解剂，PVC辅助抗氧化剂有亚磷酸三苯酯和亚磷酸二异辛酯。主抗氧化剂和辅助抗氧化剂的组合可以起到协同作用。

(3)紫外线吸收剂

对于户外使用的PVC产品，PVC分子变成激发态或化学键被破坏，引起自由基链式反应，促进PVC降解老化。为了提高抗紫外线能力，经常添加紫外线吸收剂。PVC常用的紫外线吸收剂有三嗪-5、UV-9、UV-326、TBS、BAD、OBS。三嗪-5效果最好，但薄膜因颜色偏黄而略黄，加入少量酞菁蓝可以改善。PVC农膜常用UV-9，一般用量为0.2~0.5份。TBS、BAD属于水杨酸，与OBS作用温和，与抗氧化剂配合使用，会获得良好的抗衰老效果。对于不透明的产品，一般通过加入不透明的金红石型二氧化钛来提高耐候性。这时候如果加入紫外线吸收剂，需要大量，不是很经济。

(4)螯合剂

在PVC塑料的稳定体系中，经常添加的亚磷酸酯不仅是辅助抗氧化剂，还起到螯合剂的作用。能与促进PVC脱氯化氢的有害金属离子形成金属络合物。常用的亚磷酸酯有亚磷酸三苯酯、亚磷酸二异辛酯和亚磷酸二辛酯。PVC农膜中，一般用量为0.5~1 phr，初期易着色，单独使用热稳定性差，一般与金属皂配合使用

四.润滑剂

润滑剂可以减少聚合物与设备之间的摩擦，以及聚合物分子链之间的内耗。前者称为外润滑，后者称为内润滑。有外部润滑如硅油、石蜡等。，具有内部润滑作用如甘油单酯、硬脂醇和酯等。至于金属皂，两者都有。另外需要注意的是，“内外润滑”这个词对我们来说只是一个习惯用语，并没有明显的限制。有些润滑剂在不同的条件下发挥不同的作用，如硬脂酸，在低温或少量时能起到内润滑作用，但当温度升高或用量增加时，其外润滑作用逐渐占主导地位。另一种特殊情况是硬脂酸钙，单独使用时作为外润滑剂，但与硬铅、石蜡一起使用时，可促进塑化。

在硬质聚氯乙烯塑料中，过量的润滑剂会降低强度，影响工艺操作。对于注塑产品，会出现脱皮现象，尤其是浇口附近。对于注射产品，硬脂酸和石蜡的总量一般为0.5~1份；对于挤出产品，一般不超过1份。

在软性产品的配方中，过多的润滑剂会结霜，影响产品的强度、高频焊接和适印性。然而，太少的润滑剂会粘在辊上。对于吹膜来说，润滑剂太少会粘在模具上，容易使模具中的塑料焦化。同时，为了改善吹膜的发粘现象，应加入少量的内部润滑剂单甘酯。生产PVC软制品时，润滑剂的加入量一般小于1份。

动词 （verb的缩写）填充材料

聚氯乙烯中加入一些无机填料作为填充剂，以降低成本，改善一些物理机械性能(如硬度、热变形温度、尺寸稳定性和减少收缩)，增加电绝缘性和阻燃性。近年来，纳米无机填料作为改性剂应用于塑料成为研究热点，并取得了一些研究成果，如纳米碳酸钙增韧增强聚氯乙烯。要解决的重要问题是如何在塑料中均匀分散纳米产品。

在硬挤出成型过程中，PVC制品的一般填料是碳酸钙和硫酸钡。对于注塑制品，要求流动性和韧性较好，一般以二氧化钛和碳酸钙为宜。硬质制品中填料的用量小于10 phr，对制品的性能影响不大。近年来，为了降低成本，人们试图添加填料，这不利于产品的性能。

在软质产品中，加入适量的填料，会使薄膜具有良好的弹性，表面光滑干燥但不光亮，并具有抗热压缩性高、永久变形小的优点。软产品配方常用滑石粉、硫酸钡、碳酸钙、二氧化钛、粘土。其中滑石粉对透明度影响不大。薄膜的生产是填料的量可以达到3份，影响性能。同时要注意填料的细度，否则容易形成硬块，破胶。普通附层电缆主要添加碳酸钙；在绝缘级电缆的附着层中加入煅烧粘土，可以提高塑料的耐热性和电绝缘性。此外，三氧化二锑还可以作为填料添加到软质产品中，提高产品的阻燃性。

特别指出，钙锌稳定剂对高填充碳酸钙有不同的颜色反应，主要是发红，这不是钙锌稳定剂缺乏稳定性，而是碳酸钙中某些杂质的影响。建议使用白度好、无活性成分的超细轻质碳酸钙粉作为填料，以减少不良反应。

不及物动词着色剂

PVC塑料中使用的着色剂主要是有机颜料和无机颜料。PVC塑料对颜料的要求很高，如加工时耐高温，不受HCL影响，加工时不迁移，耐光等。常用的有:(1)红色主要是可溶性偶氮颜料、镉红无机颜料、氧化铁红颜料、酞菁红等；(2)黄色主要包括铬黄、镉黄和荧光黄；(3)蓝色主要是酞菁蓝(4)绿色主要是酞菁绿；(5)钛白粉主要用于白色；(6)紫色以塑性紫色RL为主；(7)黑色主要是炭黑。另外荧光增白剂美白，金粉银粉彩印，珠光粉让塑料有珠光散光。

七.发泡剂

聚氯乙烯发泡剂主要有ADC发泡剂、偶氮二异丁腈和无机发泡剂。此外，铅盐和镉盐也有助于发泡，可以将AC发泡剂的分解温度降低到150~180℃左右。发泡剂的用量取决于发泡比例。

八.阻燃剂

建筑材料、电器、汽车、飞机用塑料都要求有阻燃性。一般含卤素、锑、硼、磷、氮的化合物都有阻燃作用，可以作为阻燃剂使用。

硬质PVC塑料是阻燃的，因为氯含量高。在PVC电缆、装饰墙、塑料布中加入阻燃剂，可以提高其阻燃性能。常用氯化石蜡、三氧化二锑(2~5份)、磷酸盐等阻燃剂。磷酸酯和氯化增塑剂也是阻燃剂。

PVC软管成型主要采用悬浮PVC SG2、SG3、SG4树脂，然后根据PVC软管的应用条件，适当添加不同比例的增塑剂、稳定剂、润滑剂等辅料，形成材料配方。

不同用途、不同特性的PVC软管材料参考配方如下。

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