PVC压延胶带膜配方的改进与生产条件的控制

PVC压延胶带膜配方的改进与生产条件的控制

薛宗耀 ,林克华 ,林友捷

福建友谊胶粘带集团有限公司 福建福清 350300

福建友谊胶粘带集团有限公司 福建省福州市福清市 350300

福州理工学院

摘要：探讨PVC压延胶带膜培养的改进方法，主要分析聚酯、纳米碳酸钙对薄膜性能的影响，分析PVC薄膜稳定性提高措施。结论表明：聚酯相比邻苯二甲酸二辛酯具有更为优异的正己烷耐抽出性能，在PVC压延胶带膜制备中添加聚酯和邻苯二甲酸二辛酯对改性薄膜具有良好作用，可增强薄膜拉伸性能。另一方面，纳米碳酸钙相比于碳酸钙，前者对改善薄膜拉伸强度及断裂伸长率的作用更加明显，在PVC压延胶带膜制备中需深入分析参量属性，利用控制变量的方法对生产条件及原料选型和配比进行分析。

关键词：PVC压延胶带膜；纳米碳酸钙；聚酯

PVC即聚氯乙烯，该材质胶带膜的电性能、抗腐蚀性能及防水能力十分优异，是市场上应用十分广泛的粘结原料。在PVC压延胶带膜生产中，传统工艺主要以性能为主，可保证产品的耐抽性、拉伸性及抗热性等，但环保性较差。为了改善产品环保性能，同时进一步提升产品基础性能，需对生产条件的控制方法及配方的优化方法进行研究，以此生产处质量合格且材质合规的胶带膜。

1 试验准备

1.1 试验设备及原料

本试验使用的邻苯二甲酸二辛酯及聚氯乙烯由中石化公司生产，聚酯相对分子量为三千五，由阿普瑞克公司生产，亚磷酸酯由宏兴化工厂生产，粉体钙锌稳定剂由志海实业公司生产，纳米碳酸钙与碳酸钙分别由科力新材料及盛华公司生产。高速混合机、开放式炼塑机、型电子拉伸试验机、液相色谱仪、静态分解设备型号分别为GH-10DQ、SK-160B、KD-5、LC-6A、自制。

1.2 基础配方

PVC压延胶带膜基础配方为聚氯乙烯一百份、钙锌稳定剂2.5份、碳酸钙十五份、邻苯二甲酸二辛酯及聚酯为变量。按照配方配比将原料防治在高速混合设备上混合五分钟，出料温度控制在九十摄氏度。随后，利用双辊开炼设备塑炼处理，温度控制在一百七十五摄氏度左右，等待十分钟后取出样本，将其制备成厚度为0.12毫米的样品，为后续检测提供保障。

2 结果及讨论

2.1 检测措施

针对正己烷性能评估，将上文制备的样本在正己烷溶液中浸泡一小时，随后放置在温度为一百摄氏度的环境下烘干半小时，当其冷却到室温后对浸泡前后的样本进行称重处理，计算抽出比率。针对拉伸性能评估，利用电子拉伸试验设备测定，检测温度为二十三摄氏度，湿度控制在50%，拉伸速度为每分钟三百转。

2.2 聚酯对聚氯乙烯压延胶带膜性能的影响

2.2.1 对拉伸性能的影响

当邻苯二甲酸二辛酯用量为48份，聚酯用量为0份时，聚氯乙烯拉伸强度为18.6MPa，断裂伸长率为288%；当邻苯二甲酸二辛酯用量为40份，聚酯用量为8份时，聚氯乙烯拉伸强度为20.8MPa，断裂伸长率为273%；当邻苯二甲酸二辛酯用量为32份，聚酯用量为16份时，聚氯乙烯拉伸强度为23.4MPa，断裂伸长率为322%；当邻苯二甲酸二辛酯用量为24份，聚酯用量为24份时，聚氯乙烯拉伸强度为23.7MPa，断裂伸长率为292%。可以看出，当邻苯二甲酸二辛酯用量未32份且聚酯为16份时，聚氯乙烯压延胶带的拉伸性能最佳。聚酯用量在指定区间时，可让聚氯乙烯材料在拉伸影响下充分形变，此时断裂伸长率增强，当聚酯配合量达到一定数量化后，聚酯大分子链作用对聚氯乙烯材料的拉伸形变产生影响，聚氯乙烯的分子伸长能力受限，拉伸强度顺应下降。

2.2.2 对抽出性能的影响

在对样本进行正己烷抽出试验时，聚氯乙烯胶带膜抽出量约为10%，但邻苯二甲酸二辛酯作为低分子量的增塑剂，该元素可在有机溶剂中提取，将导致胶带膜变硬，从而让其黏着力下降，因此需加入聚酯来软化产品。聚酯具有耐高温、抽出抗性强等特点，因此采用邻苯二甲酸二辛酯合聚酯配合制备聚氯乙烯成为胶带膜制备的主要方式。由于聚酯耐溶剂抽出性能良好，当聚酯用量增加后，正己烷萃取增塑剂总量下降，但如果邻苯二甲酸二辛酯含量占比较大，正己烷萃取增塑剂会有所增多，意味着聚酯仅有少部分会被正己烷萃取，在一定程度上抑制了材料的抽出性，造成这一结果的原因是邻苯二甲酸二辛酯影响了材料的抽出性能。通过调整邻苯二甲酸二辛酯和聚酯的比例，可让薄膜满足耐抽出性能指标。

2.3 纳米碳酸钙对聚氯乙烯压延薄膜性能的影响

试验配方为聚氯乙烯一百份，邻苯二甲酸二辛酯四十八份、钙锌稳定剂2.5份，碳酸钙作为变量，采用电子拉伸试验设备来测定薄膜的拉伸性能。当碳酸钙用量较小时，纳米碳酸钙拉伸强度较差。纳米微细粒子分散在聚氯乙烯分子间隙之中，尚未影响链结构运动，此时制备出的产品质地良好，但拉伸强度较差。在碳酸钙用量增加后，添加纳米碳酸钙的薄膜样本拉伸强度及断裂伸长率上涨，均高于添加碳酸钙的样本。当添加纳米碳酸钙后，薄膜样本外观及手感均得到改良，这是因为纳米碳酸钙分散在链结构之中，对薄膜样本的影响较小，聚氯乙烯树脂融合性能更加，当拉伸性能良好时，尺寸稳定性顺应增强。纳米碳酸钙在聚氯乙烯中分布十分分散，可在一定程度上提高聚氯乙烯材料的强度及韧性，碳酸钙在聚氯乙烯材料中分布十分不均，表现为聚合性的白色碳酸钙分子，遭受拉伸后会产生白色断裂。在聚氯乙烯压延胶带膜生产过程中，碳酸钙用量及工艺的精确性是决定产品性能的主要因素之一，如果碳酸钙用量过大，将导致产品出现冷疤，并在膜内部形成气泡。冷疤也就是聚氯乙烯薄膜表面的拉伸状态凹陷，即便没有形成穿孔，也会影响薄膜的力学性能。除此之外，冷疤可能是物料温度过低或压延工序预料过多导致，当气泡无法及时排出时，将在薄膜表面形成冷疤。对此，可在条件允许下，提高加工温度，适当减小余料量，让辊隙间余料均匀地转动；也可适当增加润滑剂的用量，减小物科可的分子间作用力．避免出现冷疤。

2.4 老化性能的改进

比对钙锌稳定剂及业态钡锌稳定剂对薄膜性能的影响。在我国环保要求的持续提升下，粘接材料的发展趋势面向环保化与无毒化发展，要求薄膜具有优良的稳定性及抗老化性。本试验采用刚果红与动态老化测试的方式比较上述两种稳定剂对薄膜性能的影响及制备出的产品的环保性。当采用钙锌稳定剂时，胶带膜的老化性能更佳，同时物料流动性更为良好。

结束语：

PVC压延胶带膜生产中需利用聚酯及邻苯二甲酸二辛酯改善薄膜性能，胶带膜性能随着聚酯用量的增大，增塑剂迁移量较小，胶带膜拉伸性能更佳，其中聚酯参量为十六份时，胶带膜的性能最好。另一方面，纳米碳酸钙对改性聚氯乙烯压延胶带膜的拉伸强度及断裂伸长率有促进作用，比常规碳酸钙的提升效果更加明显。在老化性能方面，建议选择钙锌稳定剂作为原料，以此延长聚氯乙烯胶带膜老化时间，让其更具环保性。

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[5]邱文福,吴维冰,邓克文,彭鹤松,冯才敏.氢氧化镁的细度对PVC阻燃性能的影响[J].山东化工,2022,51(06):157-160.

薛宗耀（工作单位：福建友谊胶粘带集团有限公司 福建福清 350300）

薛宗耀（1998.1），男 汉族 福建福州，学士，研发工程师，从事胶粘新产品开发，工艺改进，性能改进，成本优化等方面工作。

毕业院校：吉林大学珠海学院 
林克华（工作单位：福建友谊胶粘带集团有限公司 福建省福州市福清市 350300）

林克华（1996.08），男 汉族 福建省福州市福清市人，硕士，从事高分子材料和复合材料的研究，包括对材料化学成分和组织结构的分析方法、材料制造过程的质量监控、材料的改进技术等的研究。

胶粘带制品及其基材毕业院校：华南理工大学
林友捷（工作单位：福建友谊胶粘带集团有限公司 福建省福州市福清市 350300）

林友捷（1993.01），男 汉族 福建省福州市福清市人，学士，有从事胶粘带制品、橡胶制品相关技术研究、产品开发等多年的工作经验。

毕业院校：福州理工学院