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康达塑胶浅谈异型材的变色

2019-04-16

异型材的变色

异型材生产线及其应用中,均会产生热光氧化反应,聚合物大分子在热、压力作用下,受微量水分、酸、碱等杂质及空气中的氧化,而 发生分子量降低而大分子结构改变。这种化学变化叫降解,其表现直观的是表面泛黄,光泽逐渐消失,严重的甚至灰变。型材变色导致客户对PVC材料性能产生怀疑,其产生的后果是严重的。

一、异型材的变色 

1、热、氧、光老化变色

许多人认为,为了解决型材加工中颜色不一致的问题,只要变黄的型材生产线降低加工温度,色差就可以减小。然而,一些人认为PVC、CPE和稳定剂是对泛黄影响很大的主要和辅助材料。不同批次的PVC、CPE、稳定剂等主辅料在加工过程中会有不同的色差。在这种情况下,即使只添加了一定量的增白剂和抗老化剂,它也不会发挥多大作用。

热、氧和光老化变色的主要表现是型材变黄。一些稳定剂制造商声称,与同类制造商相比,他们的产品在推广产品时可以减少零件数量和成本。尽管这些结果也可以生产出外观令人满意的型材,但由于废物回收过程中热稳定性效率不足和PVC分子结构受损以及苛刻的工艺温度要求,在生产过程中会出现以下情况。:

( 1 )当轮廓被处理时,发现颜色不均匀(允许颜色略有偏差);

( 2 )加热变形后型材明显变黄;

( 3 )加热后状况良好,但由型材制成的门窗会在短时间内变灰。在正常生产中,轮廓不会变黄,但在以后的窗户产品中会变黄。

在型材生产过程中,当原料及模具等基本条件无变化时,如果将其塑化段及均化段的温度提高5℃左右,所产生的型材发生黄变倾向,也说明其热稳定效率不足,应增加热稳定剂的加入量,尤其是配方中加入荧光增白剂等增白助剂时,热稳定剂不足,增白效果不明显。

2、PVC分子结构与颜色的关系

( 1 )由于PVC树脂是热敏塑料,其光稳定性差。在热和光的作用下,支链将经历HCI去除反应和多烯结构分子。当主链中共轭双键的数量太少时,会出现轻微的色差。氯化氢将先与周围潜在的酸反应物质反应,其共轭双键将成为PVC分子链中的新活性位置。在光引发成大分子自由基后,PVC很容易氧化和变色。

( 2 ) PVC树脂中存在一定量的低分子量组分,这降低了聚合物的热稳定性。PVC分解的机理包括自由基机理、离子机理、单分子机理等。除了PVC分离稳定剂,它还可能受到PVC树脂本身质量的影响,例如PVC树脂中是否有太多引发剂残留。

( 3 )如果聚合物中存在一些杂质,如引发剂、催化剂、酸、碱等。在聚合过程中加入的聚合物不能完全除去,或者水在储存和运输过程中被吸收,聚合物的稳定性会降低。因为这些物质会引起分子-离子降解反应,CPE含有更多的低分子物质,如Cl2和HCl,这很容易加速树脂的热分解。因此,对于稳定性差的PVC CPE系统,可以通过增加稳定剂的量来消除某些型材的泛黄。

( 4 )硬PVC结构型材是由以PVC为连续相的多相聚合物和混合捏合热稳定剂、光稳定剂润滑剂、填料和颜料组成的混合体系。当PVC型材暴露于自然环境中时,一旦PVC组分脱氯化氢,原始碳酸钙组分将转化为新的氯化钙组分,其分散在氧化降解层中并形成潜在的吸水位置。这是户外轮廓发黄的原因之一。

( 5 )除了温度和应力之外,塑料在成型前的高搅拌、冷搅拌、挤压和其他过程中还会受到剪切应力和拉伸应力,导致热降解。

3、不环保铅硫污染变色

据报道,“在PVC型材暴露在户外的雨水和强烈阳光下后,型材的局部表面会变色。其中一些在雨滴残留的同一窗口上的轮廓上有更严重的颜色变化,表面颜色为浅灰色或浅灰色”。除其他原因外,作为淡青色着色剂的群青的不均匀分散是原因之一。群青是硅酸铝的含硫化合物,耐碱、耐酸,在PVC型材中使用过多或大量积累。理论上,黑色硫化铅可能是通过与含硫化合物的相互作用产生的,许多型材门窗厂都出现了变色现象。在使用铅盐系列稳定剂同时添加低质量二氧化钛和群青的型材厂,这是一个值得注意的问题。

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