聚氯乙烯熱穩(wěn)定性和耐光性較差。在150 ℃時(shí)開始分解出氯化氫,隨著增塑劑含量的多少發(fā)生不良反應(yīng)。另外,顏料對PVC的影響,體現(xiàn)在顏料是否與PVC及組成PVC制品的其它組分發(fā)生反應(yīng)以及顏料本身耐遷移性、耐熱性。著色劑中的某些成份可能會(huì)促使樹脂的降解。如鐵離子和鋅離子是PVC樹脂降解反應(yīng)的催化劑。因此,使用氧化鐵(紅、黃、棕和黑)顏料或氧化鋅、硫化鋅和立德粉類白色顏料會(huì)降低PVC樹脂的熱穩(wěn)定性。某些著色劑可能會(huì)與PVC樹脂的降解產(chǎn)物發(fā)生作用。如群青類顏料耐酸性差,故在PVC著色加工過程中,會(huì)與PVC分解產(chǎn)生的氯化氫發(fā)生相互作用而失去應(yīng)有的顏色。因此就PVC著色而言,考慮到所用樹脂及相關(guān)助劑的特征,結(jié)合顏料的特點(diǎn)。在選擇著色劑時(shí)應(yīng)當(dāng)注意以下幾個(gè)問題 [9]。
聚氯乙烯塑料形態(tài)各各異,差別很大,加工方法也多種多樣,可壓制、擠出、注射、涂層等。聚氯乙烯樹脂的顆粒大小、魚眼、松密度、純度、外來雜質(zhì)、孔隙率對加工性有都有影響;糊樹脂則應(yīng)考慮糊料的粘度和膠化性能。
聚氯乙烯為無定形高聚物,收縮率小。粉料加工前宜預(yù)熱以排除水分,增強(qiáng)塑化效果,防止氣泡。而且PVC極易分解,特別是在高溫下與鋼、銅接觸更易分解(分解溫度200度)。成型溫度范圍小,嚴(yán)格控制料溫。使用螺桿式注射機(jī)及直通噴嘴時(shí),孔徑宜大,以防死角滯料。模具澆注系統(tǒng)應(yīng)粗大,澆口截面宜大,模具應(yīng)冷卻,模溫30-60 ℃,料溫160-190 ℃。
在玻璃化溫度(Tg,80 ℃)以下,聚氯乙烯為玻璃態(tài);在Tg→粘流溫度(Tf,約160℃)呈高彈性橡膠狀,有可塑性;在 Tf→熱分解溫度(Td)為粘流態(tài),溫度越高,流動(dòng)越容易。當(dāng)溫度超過Td,PVC分解出大量的氯化氫(HCl),材料喪失了化學(xué)穩(wěn)定性和物理性能,因此Td是加工成型的上限溫度。由于聚乙烯分子間作用力大,Tf很高,甚至接近分解溫度,因此需要加入增塑劑以降低Tf。另一方面也需要加入穩(wěn)定劑,從而提高PVC的Td,才能進(jìn)行加工成型。
玻璃化溫度(Tg)只與分子鏈鏈段結(jié)構(gòu)有關(guān),與分子量關(guān)系不大,而粘流溫度(Tf)是大分子開始運(yùn)動(dòng)的溫度,與分子量大小有關(guān),分子量越大,Tf越高。因此對某些加工成型(如注射成型)來說,有必要適當(dāng)降低樹脂的分子量。根據(jù)分子量的大小不同,國產(chǎn)懸浮聚氯乙烯樹脂分為1-7級,序號(hào)越大,分子量越小。XJ-4(XS-4)至XJ-7(XS-7)型樹脂常用于制造硬管、硬板等,其它型號(hào)較低,分子量較大的樹脂,因Tf較高,需加入大量增塑劑使Tf降低,故常用于制造軟制品。平均聚合度在1000以下的聚氯乙烯稱作低聚合度聚氯乙烯,具有較好的加工性能,在加工過程中可少加增塑劑,這樣不會(huì)由于增塑劑的遷移而使制品加速老化。低聚合度聚氯乙烯制品具有較好的透明度,廣泛地應(yīng)用于建筑材料、食品及藥物包裝材料以及代替有機(jī)玻璃制品。