国内外PVC专用料技术进展概况Word格式文档下载.docx
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如信越公司以树脂规格齐全(专用料高达88%),品种系列化为特点;
美国Geon公司则以开发注塑、改性、发泡、增强阻燃专用料为特点。
1998年,美国Geon公司成为北美地区最大的共混料生产厂,年供货50万吨。
目前,美国发展最快的是工程化聚氯乙烯混合料,为改进聚氯乙烯助剂的迁移问题,正开发反应性PVC混合料,其制品的专用领域仍集中在建筑市场。
研制仿木材的型材;
研制出粘结力强、耐老化性好的汽车车体防锈涂料;
采用交联PVC发泡材料;
开发水性PVC涂料;
改进农膜的防雾性能;
生产高强度的PVC地板块;
开发出耐热变形的超韧性PVC合金;
研制出耐水的荧光PVC黏结带等高性能专用料。
美国迈阿密的辐射屏蔽技术公司(RST)开发出一种屏蔽核辐射的PVC材料,通过产生电子共振作用可吸收辐射(可替代现有的只能屏蔽α射线辐射的防护服装)。
德国Polymer-Chemie公司向市场推出由硬PVC、增塑PVC组成的系列导电混料,用于抗静电要求高的高质量制品部件,该产品具有连续导电性。
表1列出主要的国外专用料生产公司、牌号及主要用途。
表1国外PVC专用料生产公司、牌号及主要用途
国名
公司
牌号
主要用途
美国
吉昂公司
Geon87721,87703
通用型材
Geon8700A
通用高强度型材
Geon85885-385
耐紫外耐候型材
Geon87323
掺混料
Geon87671
丙烯酸改进高流动性
佐治亚太平洋公司
7055
通用耐候型材
4799,4340,4785
彩色掺混料
9152
通用透明制品
Tuf-stif2800
汽车应用
阿尔发公司
2241-118
医用制品
366X-70NAT
汽车配件
协和公司
1741
电器制品
1721
软制品
德国
赫斯特
H2057、2060、9970
高强度混合料
H2057、2060、2070
注塑件、板材
许尔斯化学公司
HIS6883
冲击强度高
M6067、6567、6867
挤出型材
M6867
挤出管材
塑料科技
P3450、4101、4200
硬管
日本
三菱孟山都化学公司
D126
容器
D145
高抗冲容器
电气化学工业公司
B3012
B3030
B3036
包装制品
英国
石油化学
GA2371
绝缘线
RA165/A
耐高冲击管材
2.国内PVC专用料概况
PVC作为通用塑料原料,制造工艺成熟,加工方便,在我国PVC已被广泛应用于建筑、汽车、电缆、包装及家电等行业。
随着我国建筑、汽车及电力等行业的快速发展,PVC产量和消费量迅速增长。
截止2007年11月PVC树脂产量达到884万吨,较去年同期增加20.0%。
为扩大规模、降低生产成本增加产品品种,提高市场竞争力,国内厂家纷纷引进和进行扩能改造。
但是PVC树脂也存在一些缺陷,如柔韧性和常温弹性差、质脆、冲击强度差,因而常需要加入其他材料对其进行改性,通常采用共混、共聚、接枝、交联等方法来改性,以扩大其应用领域。
但我国与国外相比,还有相当的差距,规模化的专用料很少,PVC树脂仅有悬浮和乳液几个牌号,仅为国外的1/20左右,产品附加值低,适应性差。
2.1国内企业通过多年的努力,开发出多种PVC新品种
2.1.1高聚合度PVC树脂
以K值为93-102的树脂为多,具有永久压缩形变小、回弹性好的特点,主要用于医疗用品、工业垫圈、电缆、鞋底、地板涂层、密封条等领域。
国内已有多家企业生产。
2.1.2超低聚合度PVC树脂
孔隙率高的疏松型树脂熔融及凝胶化温度低,熔融流动性好,塑化时间短,易于加工,用于注塑制品、搪塑制品、地板和粉末涂料,国内已有生产。
2.1.3球型树脂
是一代高表观密度、颗粒球形化的疏松型树脂,在加工挤出管材及异型材时,能适应高速挤出的加工要求,提高设备生产效率,节约能耗,降低成本,提高加工厂家的能力,是管材和复杂异型材等硬质制品挤出加工的优良专用树脂,国内已有生产。
也有的企业在SG-5基础上提高树脂的表观密度,以管材和型材专用树脂来投放市场。
2.1.4高抗冲树脂
由于PVC材料熔体黏度大、易分解以及抗冲击性能差等缺点,人们试图以各种方法(共混,化学改性等)改善其性能。
随着增韧技术的进一步发展,通过树脂分子间形成纳米粒子共混增韧,同时使树脂具有高强度、高韧度及高耐热性已成为趋势。
利用丙烯酸酯、纳米CaCo3等材料来增韧PVC树脂,用于型材、管材等化学建材领域。
利用丙烯酸酯来改性PVC树脂的冲击性能,比共混更能提高树脂的冲击性能,同时提高树脂的耐候性,国内已有生产。
利用纳米CaCo3来改进冲击性能,国内许多企业进行研究,有一定的效果。
2.1.5耐油树脂
使用丙烯酸酯改性的耐油PVC树脂是具有较好耐油性和物理机械性能的热塑性弹性体。
2.1.6消光树脂
在聚合体系中加入多官能团单体生产消光树脂,主要用途是生产消光PVC电线、电缆,在汽车工业中,用于制作仪表盘、按钮以及汽车装饰品,消光皮革和制作飞机地板等。
在化学建材中,用于制作消光层压板、消光内墙衬板,还可制作各种消光和磨砂玻璃透明片材和板材、消光PVC标牌和工具消光套管等。
近年来,随着亚光制品受到越来越多消费者的偏爱,特别是在PVC人造革、地板、墙纸、蓬布、薄膜、电缆等日用品和工业用品中,具有较好的应用前景,国内已有部分企业生产。
2.1.7掺混树脂
是低黏度的糊树脂,粒径在20-60μm,用于改进增塑糊的加工流动性,可提高消光性能、降低成本等,被广泛用于人造革、地板、墙纸、蓬布、油墨、钢板涂敷、搪塑制品和电子卡表面涂层等领域。
目前相当部分掺混树脂还依靠进口,PVC生产厂家完全可以利用自身技术和资源优势积极开发,早日生产出各种性能优良的掺混树脂,尤其是PVC共聚掺混树脂,以拓宽PVC品种及用途,提高市场竞争力。
国内已有部分企业生产。
2.1.8耐热树脂
利用马来酸胺、丙烯酸酯-顺丁烯二酰亚胺、硅氧烷等单体与VCM共聚,提高PVC的耐热性。
主要用于挤出法生产各类耐热塑料薄膜制品,如船舶和生活设施中的热水管、氯碱厂的盐水管、氯气管、电气管道等,是改性PVC的优良品种。
国内主要以氯化聚氯乙烯为主。
2.1.9氯乙烯-醋酸乙烯共聚树脂
氯乙烯-醋酸乙烯共聚树脂主要特性是加工性、黏结性、溶解性好。
作为黏附材料用树脂,主要是生产半硬质地板和柔性卷材的原料,还用于薄膜,与丁腈橡胶混炼制成耐磨性好的纺织用皮辊,以及清漆、印刷板、塑料印花、磁带黏合剂等。
由于其结构的特殊性以及PVC结构的相似性,正在不断扩大应用领域。
国内也有部分企业生产不同单体含量的共聚树脂。
2.1.10导电性PVC树脂
在聚合体系中加入导电性单体(聚氧乙烯和抗静电的金属盐),解决制品抗静电问题。
2.11医用及绿色PVC树脂
采用反应性聚酯、氨基甲酸乙酯与VCM共聚,制成不迁移的PVC,用于医用领域。
现有企业通过控制原料的种类和强化工艺控制,推出绿色PVC树脂,满足卫生领域的要求。
2.1.12抗菌专用混合料
将抗菌添加剂引入PVC体系中,通过抗菌添加剂对大肠杆菌等菌种的杀菌作用,来提升PVC的档次,满足市场需求,可广泛用于食品包装、家用电器、卫生设施、日用物品、建材及通讯器材等制品领域。
2.2主要PVC专用料
PVC专用料产品的开发主要集中在改善PVC的耐热性,耐侯性及加工性,开发抗静电等功能性材料,向环保化方向发展,主要有以下一些产品:
2.2.1管材专用料
PVC管材是PVC树脂应用最大的产品之一。
PVC管分为给水管、排水、建筑电线穿线护套管等。
管材专用料的研究和开发方向主要表现在:
(1)给水管材专用料的开发集中在解决小口径管材不能同时满足ISO4422-1-1996中对落锤冲击和静液压性能要求的问题:
排水管专用料的开发主要是解决噪音难题。
(2)管材助剂体系采用环保助剂体系。
(3)开发耐热管材专用料。
到2005年,在我国新建、改建和扩建工程中,建筑排水管道70%采用PVC管道,建筑雨水排水管道50%采用PVC管道,城市排水管道20%采用PVC管道。
预计2010年,全国新建城市室内排水管的80%、电线穿线护套管的90%、雨水管的50%和城市给水管的50%都将采用PVC管道。
2.2.1.1热稳定剂环保化
PVC管材专用料的热稳定剂环保化是大势所趋。
铅盐类热稳定剂是PVC最早使用的热稳定剂,一般具有很强的结合氯化氢的能力,形成的氯化铅等产物稳定,且对PVC脱氯化氢没有促进作用,其长期热稳定性好。
20世纪90年代以来,由于铅、镉等重金属对人体毒害和对环境的严重污染,欧洲和美国、日本等发达国家开始限制用铅盐类热稳定剂。
欧洲从2003年开始进一步限制使用铅盐类热稳定剂,其引用水含铅允许量从50μg/L降到25μg/L,2013年降为10μg/L。
国外纷纷开始研究PVC热稳定剂的无毒化及其应用。
美国首先在有机锡热稳定剂研究上取得重要进展,走上主要使用有机锡热稳定剂的发展方向,而欧洲各国及日本则致力于发展无毒钙锌复合热稳定剂。
我国,20世纪70年代开发出液体钙锌热稳定剂,90年代推出固体无毒钙锌复合热稳定剂,但长期以来还主要使用铅热稳定剂,无毒热稳定剂用量不到15%,且热稳定性和系列化水平与国外仍有较大差距。
2.2.1.2发泡
为解决PVC排水管的落水噪音,达到轻量化、性能好的要求,国内相继引进或开发了三层复合、芯层发泡、表层不发泡的共挤出技术,齐鲁石化树脂研究所开发出芯层发泡专用料配方。
青岛科技大学吴其华等人通过研究含吸放热平衡型新型复合发泡剂的低发泡PVC管材专用料配方及受限自由发泡挤出成型工艺,开发出制品表面光洁坚硬、芯层泡孔结构细小致密、表观密度可控的低发泡PVC管材。
2.2.1.3耐热改性
PVC的维卡软化点只有80℃,限制了其使用范围.为了改善PVC的耐热性能,通过共混可达到目的。
用氯化聚氯乙烯(CPVC)进行改性。
CPVC是PVC进一步氯化的产物,其氯含量可由56.7%增加到74.0%,一般为63.0%-69.0%,CPVC同PVC共混可以提高PVC
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- 国内外 PVC 专用 技术 进展 概况