软质聚氯乙烯塑料配方要点

作者：上海塑料制品研究所 陈更新

欢迎访问e展厅 展厅 1 工程塑料展厅 聚乙烯(PE), 聚苯乙稀PS, 聚酰亚胺PI, 聚酰胺PA, PA66塑料(尼龙), ... 聚氯乙烯塑料（PVC）是我国发展最早、产量最大的五大通用塑料品种之一。聚氯乙烯原料易得，产品性能优良，加工成型性能良好。特别是它还是不需要依靠石油资源可以大规模工业化生产的塑料品种之一。聚氯乙烯塑料主角是聚氯乙烯树脂，可通过四种聚合方法生产，即悬浮聚合法、乳液聚合法、本体聚合法和溶液聚合法。品种根据树脂的平均分子量，表现形式为或者是绝对粘度，或者是平均聚合度来划分，从过去5个型号发展到现在的0—9十个型号。主要是由于增塑剂含量的多少，使得聚氯乙烯塑料有硬质聚氯乙烯塑料和软质聚氯乙烯塑料之分。本文仅讨论软质聚氯乙烯塑料配方之要点。 一、软质聚氯乙烯塑料的特点 一般软质聚氯乙烯塑料的性能在很大程度上取决于增塑剂的品种和用量。例如作为高温条件（如100°C以上）使用的电线电缆，其耐热性主要与选用增塑剂的挥发性有关;作为低温条件（如-40°C以下）使用的薄膜，其耐寒性主要与选用增塑剂的化学结构、粘度与流动活化能等有关；同时软质聚氯乙烯塑料制品的耐气侯性、耐油性、溶剂性、迁移性、电绝缘性等也与增塑剂密切有关。 另外，塑料中增塑剂的品种和用量对成型加工工艺的影响也很明显。例如配方中相溶性差的增塑剂用量增加时，会引起捏和塑化成型困难，这在吹塑、压延、挤压等加工成型中都会遇到。为了得到良好的加工性能，必须合理地组合使用增塑剂，并控制其一定的用量。 与硬质聚氯乙烯塑料相同，在软质聚氯乙烯塑料中需添加一定量的稳定剂，当然由于软质聚氯乙烯塑料中添加了一定量的增塑剂，加工流动性较好，因此对于稳定体系的要求不如硬质聚氯乙烯塑料那样严格。而在软质聚氯乙烯塑料中，为了抑制树脂和增塑剂在加工和使用过程中，在空气氧化和紫外线作用下发生老化变质，往往添加了抗氧剂。对于软质薄细制品，则还要添加紫外线吸收剂。软质聚氯乙烯塑料中所用的填充剂除了要考虑价格、分散性、热稳定性、耐气候性等外，还要考虑增塑剂的吸收量（吸油值），这些对于软质塑料的性能影响都比较大。此外软质聚氯乙烯塑料的阻燃性，毒性等也与增塑剂的品种和用量有关，使用时也应该注意到。 二、配方设计原则和最新理论 聚氯乙烯塑料制品应用范围十分广泛，由于使用的条件、场合的不同，对聚氯乙烯塑料制品的性能也就提出了不同的要求，例如无毒、耐磨、耐高温、电绝缘、耐酸碱、耐大气老化等。所以必须依据产品的使用要求，选择聚氯乙烯树脂和所需要的加工助剂，进行合理的配方设计。 软质聚氯乙烯塑料配方时，首先应该对聚氯乙烯树脂和所需要的加工助剂有很好的认识与了解。树脂决定了该塑料品种的基本性质，而加工助剂的添加对塑料制品的性能有很大的影响。使用不同的加工助剂可以生产不同用途的塑料制品，对提高塑料制品的性能，降低成本，扩大市场销售都有重要的作用。 软质聚氯乙烯塑料是由多种成分组成，各个成分的之间作用互相关联，配方设计时应综合考虑塑料制品的性能、用途和原材料的来源、性能、价格以及成型加工工艺的要求等要素。 1、塑料制品性能的要求： A、充分了解塑料制品的各项性能指标，有标准的以较高一级的标准为依据。 B、了解塑料制品使用环境、使用方法和使用中可能出现的问题。 C、了解市场导向、客户的要求和销售趋势。 2、原材料的选择： 原材料的选择应该考虑以下因素： A、原材料的作用与性质。 B、原材料配合时的互相影响，注意发挥原材料间的协同效应，得到最佳效果。 C、原材料的质量与检验。 D、原材料的用量与制品性能、成型工艺之间的关系。 E、原材料的来源广泛和价格，也是必须考虑的重要因素。 3、对成型加工设备和生产工艺的了解： A、物料在成型加工设备中的受热过程和受热行为。 B、物料在成型加工设备中的受力方式、受力过程、受力行为。 C、物料在成型加工设备中的通过的时间。。 D、成型加工设备的机头、模具的结构特点与物料流变行为。 塑料成型加工方法多种多样，即使是同一产品也有各种加工方法。如薄膜制品，它的成型加工方法有压延法、流涎法、吹塑法、直接挤出法等方法。由于成型加工方法的不同，物料在成型加工设备中承受的压力、剪切应力、加工温度、加工时间也就各不相同。所以配方设计时应注意选择原材料品种、用量，以满足成型加工工艺的要求，使成型加工生产顺利进行。 4、配方设计是一个反复实践反复认识、不断提高的过程，随着现代科学技术对塑料材料要求的不断提高，进入21世纪后，出现了很多最新的科研成果和理论，其中与配方设计在塑料中应用，比较重要的是无机粉体刚性粒子增强（增韧）理论和塑料多元复合共混改性理论。分别简述如下： A、无机粉体刚性粒子增强（增韧）理论 这个理论认为超细粒子与大粒径粒子相比，它们表面缺陷少，非配对原子多与聚合物发生物理或化学结合的可能性大大提高，增强了粒与聚合物基材的界面粘合力，因而可承担一定的负载。在一定条件下，有超细粒存在的聚合物材料在受外力冲击时，基体产生大量银纹和塑性变形，吸收更多冲击能，达到增强（增韧）的目的。所谓一定条件下，即添加填料粒径必须小于5微米、2微米甚至更细到纳米材料，同时粒子表面经过处理，在聚合物中分布分散均匀。这个理论产生的重要性在于打破了过去人们认为只有橡胶、玻纤和弹性体才能在塑料中起增强（增韧）的神活，使得广大无机粉体材料由丑小鸭变为白天鹅，一跃为功能性材料，从而为无机粉体材料扩展在塑料中大量应用，打开了一条康庄大道。 B、塑料多元复合共混改性理论 笔者在2004年首先提出的集我国当代塑料改性精英大师们的经验之大成——塑料多元复合共混改性理论，它阐述的是：现代塑料改性时，添加的粉体材料（填充剂、改性剂...）必须进行的表面处理并非如同以往采用一种方法处理，例如仅用钛酸酯或者硅烷偶联剂进行表面处理，这种表面处理已难以满足日新月异高新技术对塑料材料的更高要求，可以采用duo＝1+2+3+---+n多元化复合表面处理，才能满足技术和质量、加工工艺的更高要求；同时针对不同使用场合、不同技术指标要求，复合配方多种加工助剂，包括相容剂等，如FU=A+B+C+---+N。经这样处理的改性粉体添加在塑料中，才能满足使用者对改性塑料材料的各种苛刻要求，或者大幅度提升某一、二项技术指标同时其它指标基本保持不变，或者在保证质量前提下大幅度降低成本，更好地参与市场竞争。（这里duo表示多元化处理，FU表示复合共混改性的意思。） 这里还有一个物尽其用准则，即根据现有的条件，如已有加工设备、国产原材料、基本不改变原有加工工艺，在多元复合共混改性理论指导下，充分满足使用要求和技术指标、在保证质量前提下，充分挖掘原材料的潜能，达到最好的高性价比。 塑料多元复合共混改性理论的出现，改变了以往人们在塑料中添加粉体材料的习惯思维，使那些想干干不了的新产品如雨后春笋出现了，例如添加量高达50％的无机粉料仍然透明且物理机械性能好的塑料薄膜制品，无机粉料添加量达20～30％比重小于1的塑料树脂，被2010年世博会选用建筑物室内用单层排水排污静音管，完全没有载体的无载体阻燃色母料（粒料）等，使我国的改性塑料事业达到一个新的高度。 多少年来，各国科学家都在努力将计算机技术应用在自己的科学试验和生产实践中，但改性塑料新品种的开发却是一项应用科学，也就是首先必须进行探索性配方、再经实地试制成样品、然后经按标准测试得出科学数据，再筛选得出合理配方，试制成成品、并经进一步提高，产生新的合理的科学理论，以指导实践。作为一个中国塑料科技专家，一直梦想将计算机技术用于模拟塑料改性试验以提高工作效率，多快好省地完成课题。同时如有一种先进的理论指导模拟塑料改性数字技术的推广，将使广大中小型塑料企业受益，不再因缺乏技术力量而无法实施改性塑料，从而省时省力省钱。但塑料改性技术的数字化，一直找不到合适的理论和数学模型及数字化工具而搁浅。塑料多元复合共混改性理论的出现，为我们找到了一条将粉体表面处理技术和塑料共混改性技术与计算机应用联系结合的方法，将塑料改性技术应用数字化，从而使计算机技术用于模拟塑料改性试验。它使塑料共混改性的最新理论如何转变为先进的生产技术、指导科学试验和生产实践有了一个发挥的平台。它的应用可以使需要改性塑料的某项性能优秀，同时其它性能技术指标基本不下降，并且原有加工工艺、加工设备也无须改变。 三、聚氯乙烯塑料薄膜 塑料薄膜品种多，产量大，生产方法多种多样，被广泛应用在国民经济和人民日常生活的各个领域。生产塑料薄膜的方法有挤出吹塑法、T型机头挤出法、双向拉伸法、压延法和流涎法等加工工艺生产。生产塑料薄膜的基材有聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚酰胺、聚酯、聚四氟乙烯、聚酰亚胺等树脂。 塑料薄膜的用途极广。在工业生产上，可用于化工、轻工、纺织、电子、机械、仪器仪表等防尘防潮包装。在农业生产上，地膜、育秧膜、大棚膜是必不可少的农用物资，它可以使农作物提前播种、提前收获，产量增加。日常生活中，塑料薄膜制成的食品袋、保鲜膜、台布、雨衣等早已走入千家万户。在其它方面，如电气绝缘、化学防腐、医疗卫生等行业应用也很普遍。 以聚氯乙烯薄膜为例，生产和应用的，就有十多个品种。 1、聚氯乙烯压延薄膜 聚氯乙烯压延薄膜是通过压延工艺生产的，是把经过塑化受热的聚氯乙烯塑料通过多对相向旋转的水平辊筒的间隙，使物料承受挤压、延展的作用，得到具有一定厚度、宽度和表面光滑的薄膜产品。特点是产量高、质量好。但是加工设备复杂，投资大。按照国家标准GB/T 3830，把聚氯乙烯压延制品分为0.25mm以上的片材、0.25mm以下的薄膜，以及增塑剂含量在0—5份的硬制品、6—25份的半硬制品、25份以上软制品。 聚氯乙烯压延薄膜的主要用途是用于包装、日用品、玩具、室内装饰品等。一般生产厂家执行产品标准：软聚氯乙烯压延薄膜国家标准GB/T 3830 。 聚氯乙烯压延薄膜生产工艺大致有二种：一种是原材料经过计量送入高速捏合机中高速搅拌5—8min、温度升至80—100℃，树脂溶涨完善后放到冷混合机，分散冷却至50℃左右，再送到挤出机塑化，挤出预塑化的料用传送带送至炼塑机，经过二次炼塑出片，料片经金属探测仪探测后，均匀喂给四辊压延机，压延后，经过牵引、缓冷、冷却、传送、检验、收卷后得到成品。另一种工艺是：原材料经过计量送入高速捏合机中高速搅拌5—8min、温度升至80--100℃，树脂溶涨完善后放到冷混合机，分散冷却至50℃左右，再送到密炼机和炼塑机塑化，后边工艺流程同第一种工艺。 2、软质聚氯乙烯印花薄膜 在软质聚氯乙烯压延薄膜上经过凹版印刷机印上各种各样彩色花卉和图案后制得本产品。主要用于民用、军用（迷彩雨衣）、工业等方面。一般生产厂家执行产品标准：聚氯乙烯印花薄膜SG 311 和软质聚氯乙烯印花薄膜QB 1127。 塑料薄膜凹版印刷机一般为3-6个单元，每一色为一印刷单元，每个印刷单元由底膜传送导辊、扩展辊、橡胶压力辊与升降装置、对版装置、刮刀、刮刀横动及静电消除装置、风干装置、版间张力控制装置和花辊等组成。一般塑料薄膜凹版印刷机排列在聚氯乙烯压延薄膜生产流水线收卷设备前。 3、聚氯乙烯医用薄膜 聚氯乙烯医用薄膜是选用无毒聚氯乙烯树脂、无毒增塑剂、无毒稳定剂以及其它各种加工助剂，经压延工艺制成。可用于生产输血袋、输液袋等医用制品。这些医用制品方便携带，不易破碎，特别适应野外现场救护及军事部门。 产品标准为中国药典（1977版）64附录输血、输液塑料容器标准和部分采用GB/T 3830。 生产工艺类似聚氯乙烯压延薄膜生产工艺。 4、聚氯乙烯木纹膜 聚氯乙烯木纹膜是以聚氯乙烯压延膜为基膜，通过印刷木纹膜印上木纹图案，再与透明膜复合，压上具有木质感的“棕眼”纹，得到木纹膜。将木纹膜贴合在塑料板、木板、钢板等板材上，给人以一种真实的木质感受，达到以假乱真的效果。木纹图案可以根据不同树种的年轮图案进行设计，通过多色印刷机，就可以得到各种各样树种的木纹膜，是一种很好的装饰用薄膜。通常木纹印刷以三套色印刷为主。 聚氯乙烯木纹透明膜的生产工艺与聚氯乙烯透明压延膜生产工艺相同，聚氯乙烯木纹底膜生产工艺与聚氯乙烯印花膜相同，把透明膜与木纹底膜贴合后得到聚氯乙烯木纹膜。 产品标准可参照软聚氯乙烯装饰膜标准：QB/T 2028。 5、软质聚氯乙烯吹塑薄膜 软质聚氯乙烯吹塑薄膜，按添加稳定剂的不同可以生产透明薄膜或者半透明薄膜，一般前者主要用于农业上，而后者主要用于工业上。 软质聚氯乙烯吹塑薄膜的性能是随着增塑剂以及其它助剂添加的数量与品种的不同而变化。大致上增塑剂含量越高，薄膜的伸长率、撕裂强度和耐低温性能越好，但是硬度、拉伸强度与冲击强度则随着下降。由于聚氯乙烯吹塑薄膜具有柔软、透明、可印刷和高频焊接的优点，所以使用范围极为广泛。在农业上可作为普通育秧膜、蔬菜大棚膜、人参覆盖薄膜等。在工业上可作为防潮、防水的覆盖膜和各种工业产品包装薄膜。 一般生产厂家执行产品标准：轻工业部标准SG 81和行业标准QB 1257。 聚氯乙烯吹塑薄膜生产工艺大致有二种：一种是采用粉料直接吹塑成型，要求其加工设备挤出机长径比大，才能塑化良好。另一种是使用普通挤出机流水线，用粒料吹膜，增加了造粒工序，但挤出机采用结构简单通用型普通挤出机，国内大多数厂家采用本法生产。 6、聚氯乙烯热收缩包装薄膜 聚氯乙烯热收缩包装薄膜具有受热而收缩的特点。它的原理是在生产过程中使薄膜在其软化点以上熔点以下的温度进行拉伸时，分子产生取向排列，这时急剧冷却薄膜，分子被“冻结”，当薄膜被重新加热到被拉伸时的温度，就会产生应力松弛，也就是已经取向的分子发生解取向，使薄膜产生收缩，取向程度大则热收缩率大，反之取向程度小则热收缩率小。 聚氯乙烯热收缩包装薄膜的特点是强度高、透明性好，防水防潮、防污染能力强。有优良的绝缘性能，用它作包装材料，不仅可以简化包装工艺，缩小包装体积，而且由于受热收缩后的透明薄膜紧紧包裹被包装物品，可以清楚显示物品的色泽与造型，所以广泛应用于商品的外包装。 一般生产厂家执行产品标准：轻工业部标准SG 33009 。 一般聚氯乙烯热收缩包装薄膜采用挤出平吹法生产工艺生产。 7、聚氯乙烯防锈收缩膜 聚氯乙烯防锈收缩膜是在生产聚氯乙烯热收缩包装薄膜后，再在薄膜表面涂上一层防锈材料而得到防锈膜。它既可以防止被包装物品锈蚀，又可以受热收缩后的透明薄膜紧紧包裹被包装物品，可以清楚显示物品的色泽与造型，透明直观。 聚氯乙烯防锈收缩膜的生产工艺，在涂覆前与聚氯乙烯热收缩包装薄膜生产工艺相同，在此为基膜，厚度一般为0.05mm。在上涂覆防锈液，可采用凹眼网纹辊涂布法。防锈液用量大约为2-4%，涂布厚度0.005-0.01mm（干膜）。 8、硬质聚氯乙烯透明包装膜 硬质聚氯乙烯透明包装膜（PVC玻璃纸）是一种不添加增塑剂的硬质聚氯乙烯塑料产品，它具有透明度高（透光率达91%），坚挺，强度高，扭结稳定，韧性好，抗冲击和抗撕裂性能好，气密性良好，无毒无味臭，可保鲜保香等优点。主要用于糖果、香烟等食品外包装。（作为香烟外包装，本薄膜还需要进行抗静电和低温热封合材料涂覆处理。） 产品应用标准为硬质聚氯乙烯薄膜标准：GB/T 10805。 生产工艺一般采用挤出上吹成型工艺。 9、聚氯乙烯自粘食品包装膜 聚氯乙烯自粘食品包装膜具有优良的力学性能，耐穿刺性、透明性、水蒸气透过性、伸缩性、自粘性，都是各种塑料自粘膜中性能最佳者。广泛用于蔬菜、水果、面包、生熟鱼肉等各种食品的保鲜包装，尤其常常用于放着食品或者零碎物品小型托盘的缠绕包装，也可以用于和谐物品、医药品瓶盖的包装。 由于本产品主要用于食品包装，所以所有原材料必须符合卫生标准。 聚氯乙烯自粘食品包装膜生产工艺有二种方法。挤出流延法适合生产厚度比较厚的自粘膜，可以直接得到单片并且厚度均匀之成品。生产中收卷容易，但设备投资大。挤出吹塑法看生产薄至0，01mm的自粘膜，操作简单，适应面广，设备投资比较少，但必须增加分剖筒状膜的装置，收卷薄膜时容易发生不正常粘连。 10、聚氯乙烯夹网膜 聚氯乙烯夹网膜是按原材料配比计量后，经高速捏合机捏合，再经挤出机塑化，压延机压延成薄膜，二层薄膜与中间一层网基复合而得到的产品。 由于本产品生产周期短，节能，成本低，产品具有质轻、拉伸强度大，耐腐蚀，防水，易热合等优点，广泛用于生产防水材料产品，如雨衣、防雨篷布、防雨苔布等。 生产工艺是把二层聚氯乙烯压延膜，中间夹入一层织物网，经辊压复合而得到产品。 11、软质聚氯乙烯塑料流滴消雾耐老化压延棚膜 软质聚氯乙烯塑料流滴消雾耐老化压延棚膜的使用不如聚乙烯棚膜广泛，但是聚氯乙烯棚膜具有红外线透过率比较低，厚度为0.1mm的软质聚氯乙烯棚膜，7-11μm透过率大约为20%，保温性能良好。所以在北方寒冷地区的农业生产有其较高的应用价值。 生产工艺流程与普通聚氯乙烯压延膜基本相同。一般在制得软质聚氯乙烯塑料流滴消雾耐老化压延棚膜后，往往还要增加一套防尘工序，这是因为增塑剂总是有一些向外迁移、析出，不仅使棚膜柔软性能下降，而且粘附尘土，使得透光率下降。 四、软质聚氯乙烯塑料配方设计要点 现在我们以聚氯乙烯吹塑薄膜配方设计为例，来认识和掌握一般软质聚氯乙烯塑料配方的设计要点。 1、聚氯乙烯吹塑薄膜配方设计依据 聚氯乙烯吹塑薄膜主要用作包装材料以及农业上的保温覆盖材料。作为农业用薄膜的要求比较高，在数量上要满足广大农村的需要，在质量上要经久耐用，经得起风吹雨打日晒，价格要低廉。因此在设计农业用聚氯乙烯薄膜配方时，必须考虑以下几点： （1）有足够的热稳定性：挤压吹塑成型薄膜的加工温度是比较高的（口模温度达210°C），只有在塑化程度良好的情况下，才能在机头内吹塑成型为外观美观而厚度均匀的制品。为了适应吹塑工艺的特性，配方必须考虑在高温下不会分解。 （2）有良好的耐老化性：农膜在使用过程中，由于日光作用而使增塑剂挥发;由于雨淋、土埋等使增塑剂抽出;同时当长期暴露在空气中时，聚氯乙烯本身也会在热、光和其它外界条件影响下，分解出HCl，从而迅速发生热与光老化。这些作用都将使薄膜变质发脆，最后失去使用价值，故农业薄膜的抗老化问题直接影响到它的使用、成本。如果同一张薄膜，使用年限能增加一倍的话，则不仅降低了成本，同时也节约了物资。农膜在使用中的主要矛盾是抗老化问题，因此应把它作为重点来研究，在增塑剂的选择，稳定剂的配合，以及其它特殊助剂的添加等方面都要考虑到提高农膜的耐老化性能。 （3）要有一定的柔软性，特别在低温时要维持一定的柔软性。因为蔬菜田上农膜使用季节多是严冬，气温低，风大，再加上下雪或冰雹，因此如果农膜的低温柔软性不好，就会破裂，冻死秧苗。 （4）为了降低成本，尽量采用来源广而价格低廉的原料。例如石油脂及氯化石蜡等。 （5）粘性问题在农业薄膜上并不很突出，因为它的生产季节及使用季节大都在冬天。包装薄膜就必须考虑热天发粘的问题。 2、聚氯乙烯吹塑薄膜增塑剂系统的选择 （1）增塑剂数量：薄膜的柔软性在很大程度上是由增塑剂在配方中所占的比例决定的，一般来说，增塑剂越多，柔软性及低温性能越好。 所谓低温冲击压缩温度是按颁布标准HG2-165规定进行，它表示在低温下，用一定能量的冲锤冲击压缩试样，求其破裂率为50%时的温度，它能代表在使用时动态下（例如风雪等负荷）的低温性能。低温冲击压缩温度越低，低温性能越好。低温性能不仅与增塑剂数量有关，与增塑剂品种及其搭配也有很大的关系。 不仅如此，增塑剂增加后，老化速度也比较缓慢。例如在配方中加45份增塑剂的薄膜，在户外曝晒120天左右，低温伸长即降低到2.5%左右。而同样配方的薄膜，如增塑剂增加到50，经120天曝晒后的低温伸长仍可维持在5%左右。因此在成本允许的条件下，薄膜中增加增塑剂比例是有利的。 但是增塑剂含量增加后，吹塑工艺将造成很大的困难。因为物料太软，使吹塑成型过程中泡管要向下垂，以致粘住口膜而破坏正常操作。同时增塑剂过多，会使吹塑薄膜的迭合二层粘住而剥不开，这对包装薄膜是非常不利的。实际证明，吹塑薄膜的粘性与增塑剂含量成正比，与薄膜厚度成反比。增塑剂含量增加，粘度也增加。薄膜厚度越大，粘性越小。当然粘性还与生产过程中的冷却条件有关，因此在决定增塑剂在配方中的含量时，必须考虑薄膜的使用条件。 （2）增塑剂品种：常用的吹塑薄膜增塑剂品种有邻苯二甲二辛酯（DOP）、石油磺酸苯酯、邻苯二甲酸二丁酯（DBP）、癸二酸二辛脂（DOS）、已二酸二辛脂、环氧大豆油及氯化石蜡等。 在选定吹塑薄膜的增塑剂品种时，要考虑以下几种因素： ①塑化效率：吹塑薄膜的配方要求塑化性能良好、塑化效率高，否则将使表面发花，有条纹，泡管不准，甚至吹破，拉不上牵引架等。依其塑化性能而言，邻苯二甲酸二丁酯最好。但由于它的挥发性及水抽出性太大，因此老化特别快，特别是农业薄膜的埋土部分，会迅速硬化，因而在配方中不常采用或考虑较小的比例。邻苯二甲酸二辛酯是常用的增塑剂，由于它的性能比较好，因此常被人们选用。也可以采用石油酯来代替邻苯二甲酸二辛醋，只是塑化性能及塑化效率差一些。因此，如果要达到同样的塑化程度，石油酯的数量要适当地增加一些。氯化石蜡的塑化效率较差，因此薄膜较硬，但是由于它的价格低廉，来源广泛，在配方中也可以考虑适当的比例。但加得过多会由于塑化程度差，而使泡管不准，难以控制，同时使用过程中会有析出现象。 己二酸二辛酯、癸二酸二辛酯以及环氧酯，也常被选用于吹塑薄膜中。由于它们的低温性能比较理想，因此配方中加入适当的比例，对农业薄膜的耐寒性有很大好处。但是它们的塑化性能是比较差的，多加后使吹塑薄膜表面发花，厚薄不均，而且它们的价格也较昂贵，因此一般配方中，它们的总量不超过十份。 ②耐老化性能：聚氯乙烯吹塑薄膜的老化性能与增塑剂及稳定剂都有关系。不同的增塑剂品种老化性能也有差异。一般来说，比较农业薄膜的耐老化性能好坏，通常是以开始发粘或产生斑点的迟早、斑点发展的速率、薄膜脆裂程度、强度及伸长率等方面来综合评定的。综合试验的结果，石油酯及邻苯二甲酸二辛酯单独使用时，它们的自然老化性能都比较好，能晒上二年左右的时间（一般是以薄膜对折即脆裂，或相对伸长率至20%左右时，就认为达到老化破坏的终点）。总的说来，增塑剂挥发越快老化后伸长保留率越低，邻苯二甲酸二辛脂和石油酯的挥发性及耐大气老化性能都比较接近，而石油酯的抗张强度和伸长保留率均较邻苯二甲酸二辛脂为高，但是石油酯在曝晒后期老化变色比较迅速。 邻苯二甲酸二丁酯，由于它的挥发性大，加热损耗、水抽出物较大，因此其耐大气老化性能是比较差的。 氯化石蜡与聚氯乙烯的混溶性较差，所以耐老化性能相应差一些，但它在埋土部分的水抽出性却较好，因此在配方中可掺入适当的比例。 在老化性能方面磷酸二苯一辛酯比邻苯二甲酸二辛酯要好一些。从农业薄膜埋土部分的老化速度来看，磷酸二苯一辛酯没有显示出它的优点。 ③低温性能：己二酸二辛酯、癸二酸二辛酯、环氧酯、磷酸二苯一辛酯都是属于耐寒增塑剂，在农业薄膜中对改善低温性能有很大作用，否则即使增塑剂总量增加，低温性能仍改善不大。 环氧酯是农业薄膜中值得推荐的耐寒增塑剂，尤其在钡镉稳定剂系统中加入环氧酯有协同效应。它加入后仍有明显的热稳定作用，大大提高了制品的热老化性能，并增加制品的热稳定性及低温柔软性，这正是我们所需要的。但是环氧酯也有缺点，即塑化性能不够理想，特别在温度不高的情况下，表面发花现象更严重，一般在农业薄膜的配方中加入5~7份环氧酯比较合适。 3、聚氯乙烯吹塑薄膜稳定剂系统的选择 吹塑薄膜物料由加料斗加入机筒后即在螺杆中受到剪切力的作用而产生摩擦热，使料温升高，一般物料自料斗进入到口模出口约需5~6分钟，这样受热的时间就要比压延薄膜长。同时由于设备中难免有死角存在，使物料容易分解，因此，聚氯乙烯吹塑薄膜要求有足够的稳定性，以适应吹塑工艺。农膜一般不采用铅系稳定剂，因它制成的薄膜透明性较差，更主要的是因为铅系稳定剂有硫化污染作用，在农田上由于施肥而分解放出的PbS与铅系稳定剂生成黑色的PbS，造成环境污染问题，这是不受欢迎的。不透明的包装薄膜制品可以选用三盐基性硫酸铅及硬脂酸铅等铅系隐定剂，因为它成本低廉，稳定性能好，但是由于它们的比重较大，颗粒容易结块，不易分散，所以在吹塑过程中容易造成泡管不正及薄膜上有白色条纹的不正常现象。此时捏和工艺及吹塑工艺都要适当调整，才能生产出理想的产品。一般农膜的稳定系统采用固体粉状硬脂酸钡及硬脂酸镉，这两种金属皂都很少单独使用，但两者合用有明显的协同作用，不过组合恰当才能显示出良好的效果。硬脂酸镉不能加得太多，如超过一份，薄膜在曝晒过程中就会出现喷霜现象，薄膜表面析出一层白色的粉状微粒。同时塑化也困难，热分解温度和稳定性都有下降趋势。通常在一定的范围内，硬脂酸钡的用量大于硬脂酸镉，可提高薄膜的耐光性，Ba:Cd=4:1时热稳定性最高，当Ba:Cd=3:1时，能显示出良好的热光稳定性。在Ba、Cd皂中搭配少量（0.1~0.4份）的硬脂酸锌，不仅加工性能良好，并对耐老化性能和抗污性能力方面有一定的作用，与环氧酯合用，使分解温度及热稳定性都可以提高，但在生产控制不当时，就会导致加工时催化降解，而出现黑点。在配方中加入一定量的有机锡稳定剂对吹塑工艺是有利的，它可似使泡管正常，厚薄稳定，且增加表面光洁度及透明度。但是它加入后会增加薄膜的粘性，特别在夏天生产时，冷却程度不够的情况下更为突出，因此必须相应的增加润滑剂，同时它的成本也比较高，因此，一般只在要求较高的包装薄膜配方中使用。 4、聚氯乙烯吹塑薄膜其它添加剂的选择 （1）鳌合剂：鳌合剂一般有亚磷酸三苯脂、亚磷酸一苯二异辛脂等。它仅作为辅助稳定剂使用，不能单独使用。而在Ba、Cd皂稳定系统配合使用时，除能提高制品的初期颜色以外，还可以提高制品的热稳定性。它的份量以0.5份较为恰当，当份量再增加时，对热着色并没有增效，而它的发粘却容易给加工过程带来不良的后果。 （2）紫外线吸收剂：农业薄膜经常在阳光照射下使用，因此加入适当的紫外线吸收剂很有必要。常用的紫外线吸收剂UV-9及UV-24。试验证明，加人量约为0.2份时，可延长曝硒时间三个月到一年左右（取决于具体的配方没计），同时对农作物不发生不良影响。 （3）填充剂、润滑剂、发泡剂：薄膜的粘性随增塑剂含量的增加而增加，由于受吹塑薄膜的工艺限制，又不能用刻花来解决，为了改善发粘情况，常在配方中加入适当的填充剂。填充剂有滑石粉，钛白粉、碳酸钙等，其中滑石粉对透明度影响比较小。填充剂的加入必须考虑其细度，细度不符合要求，就会造成僵块，使吹塑薄膜在吹胀过程中破裂，填充剂的比例要控制得当，一般不超过3份，以免影响强度。当然，如果是为了在不影响产品质量前提下降低薄膜成本，添加量可以达到20—40份。润滑剂，如硬脂酸单甘油酯、木糖醇硬脂酸酯等，也有改善粘性的作用，但加入量不可过多，否则有析出现象。还可加入发泡剂生产泡沫吹塑薄摸，使薄膜表面粗糙而改善发粘情况，且使薄膜富有弹性。但此时必须注意掌握吹塑工艺，使发泡过程不在挤出机内产生，而在口模中均匀的发泡，方能得到理想制品。总之，在吹塑薄膜的配方中，以Ba-Cd金属皂做稳定剂，再加上赘合剂、环氧酯、紫外线吸收剂所组成的稳定剂系统，其耐老化性是优良的。在设计配方时，各种助剂的比例要全面考虑，既要考虑薄膜具有优越的抗老化性能，又要考虑吹塑工艺成型的特点，既要考虑薄膜有一定的柔软度及低温韧性，又要考虑薄膜不能太粘以免影响使用。(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (如果您是本文作者，请点击此处) (5/2/2013)