ホーム / ニュース / 【サイエンスシール】塩ビ樹脂加工技術研修教材 (1)

【サイエンスシール】塩ビ樹脂加工技術研修教材 (1)

主な内容:

1. 塩化ビニル樹脂の構造と性能

2. PVC樹脂の改質と応用

1. 塩化ビニル樹脂の構造と性能

物理的性質

硬質PVCの密度は通常1.38〜1.46g/cm3で、吸水率は0.5%未満で、24時間水に浸した場合、吸水率は0.05%未満です。

機械的性質

硬質PVCには、主に引張強度、引張弾性率、伸び、衝撃強度、硬度、クリープ特性などが含まれます。

1. 引張性能

1.1 応力-ひずみ曲線に影響を与える要因:

a.これは試験の速度に関係します。つまり、引張速度が増加し、降伏応力が増加し、破壊応力が増加します。

b.テスト温度に関連: 温度に敏感です。温度が下がると、引張強さ、引張弾性率、降伏点伸び、硬度が増加し、破断点伸びと衝撃強さは減少します。逆に。

1.2 引張強さと伸びへの影響:

a. PVC 分子量の影響: 分子量が増加すると、分子量も増加します。

b.強化剤の影響: 強化剤を使用すると、製品の靭性が向上し、伸びが増加しますが、引張強さなどの他の特性は低下します。

c.可塑剤の影響: 通常、コンパウンドの加工流動特性を改善できますが、引張強度は大幅に低下します。

d.フィラーの影響: 一般に、個々のフィラー (ガラス繊維など) を除いて、フィラーを使用すると製品の引張強度と衝撃強度が低下します。

2. 衝撃性能

インパクトパフォーマンスに影響を与える主な要因は次のとおりです。

2.1 読み込み速度のテスト:

2.2 ギャップの感度:

2.3 温度の影響: 温度変化に大きく依存します

2.4 成分の影響: 処方の各成分と投与量は、製品の衝撃強度に影響します。

a.分子量の影響: 分子量の増加、衝撃強度の増加

b.改質剤の影響: 通常の状況下では、改質剤の量の増加により製品の衝撃強度が増加しますが、量の増加が臨界値に達すると、改質剤の量の増加により衝撃強度の増加が大幅に減少します。効果はあまり明らかではないため、明らかな修正効果が得られる前に、修飾子を一定量まで増やす必要があります。

c.可塑剤の影響:抗可塑化効果があります。可塑剤の量が抗可塑化効果を超えた後は、量の増加に応じて衝撃強度が増加します。

d.フィラーの影響: 通常、フィラーを使用すると製品の耐衝撃性能が低下します。 ただし、少量の超微粒子フィラーと補強フィラーを使用すると、製品の衝撃強度を高めることができます。

e.加工条件の影響: 主な要件は、均一な可塑化を達成し、硬化と可塑化の程度を 55% ~ 65% の間で制御することです。

3. 硬度

4. 耐熱性

レオロジー特性の処理

主に、加工中の PVC コンパウンドの溶融粘度の変化とその影響要因を指します。

典型的な擬似塑性流体である PVC のレオロジー特性は、せん断減粘現象、つまりせん断速度が増加し、溶融粘度が低下することです。

1. せん断粘度および流動曲線に影響を与える要因:

a. PVC 分子量: 高分子量、高溶融粘度、加工には不向き

b. PVC樹脂粒子形状:樹脂表面の形状と構造が緩いため、可塑剤、潤滑剤、添加剤を吸収しやすく、可塑化を促進し、良好な加工特性を持っています。

c.可塑剤: 溶融粘度を低下させ、メルト フロー処理パフォーマンスを向上させます。

d.潤滑剤: 溶融物の粘度を下げる

e.加工助剤: さまざまな種類の加工助剤がさまざまな役割を果たすことができます (詳細については、「加工助剤の役割」を参照)

f.せん断速度: せん断速度が増加し、粘度が減少します。

2. 弾力効果 溶けたもの : の 高分子ポリマー溶融物は、流動プロセス中に法線応力効果(軸巻き現象)、バラス効果(出口膨張)、溶融破壊現象などの可逆的な高弾性変形を伴います。

a.押出膨張現象:溶融物をダイスから押し出した後、押出物の断面積がダイスの断面積よりも大きくなる現象をいう。

通常、分子量が高く、溶融粘度が大きく、鎖セグメントの移動に時間がかかり、弾性緩和が遅くなり、弾性効果が明白で、出口膨張度が比較的小さく、膨張率が小さい(その逆も同様)。

b.不安定なフローメルトフラクチャー現象。

2.塩ビ樹脂の改質加工

改造目的

PVC 材料のいくつかの欠陥: 劣った熱安定性、硬質 PVC 製品の脆さ、劣った耐熱性、高い溶融粘度、劣った流動性、加工の困難、不安定な可塑化と容易な沈殿、極性ポリマーと親水性、劣った生体適合性など。

修正方法

異なる修飾原理により、化学的修飾と物理的修飾に分けることができます。

通常、製造工程で最も一般的に使用されるのは物理的修飾であり、化合物修飾、配合修飾、その他の物理的修飾が含まれます。このうち複合改質には主に充填改質と繊維強化改質があり、ブレンド改質とは主にPVCと他のポリマーを混合して総合性能の良いブレンドを得る事を指します。

配合変更のポイント

1. 靱性や加工特性を向上させるポリマーとして使用する場合、PVC との部分的な相溶性が必要です。

2. 永久可塑化および熱変形温度の改善のためのポリマーとして使用される場合、PVC との完全な相溶性が必要です。

配合変更の目的

靭性、耐熱性、加工性、難燃性等の向上。

1. 靭性の向上 : 通常、CPE、MBS、ABS、NBR、EVA、および一部の硬質ポリマーなどを使用します。

a. CPE修飾子;

b.EVA;

c.MBS;

d.ABS;

e.NBR;

f.その他の衝撃修正剤。

2. 耐熱性 : 耐熱性改質剤を使用

3. 加工・成形性能 :いわゆる加工助剤とは、少量の添加でPVCの加工性能を大幅に向上させることができる特殊な配合剤を指します。 PVCの可塑化を促進し、ゴム弾性や潤滑性を与える効果があり、大きく分けて2種類あります。 。

3.1 ゴム弾性ポリマー加工助剤の主な機能は次のとおりです。 :

a.可塑化を促進し、製品の光沢を向上させます。

b.溶融物が破壊されたときの溶融強度を向上させます。

c.ブロー成形や真空成形時の収縮を防ぎます。

d.カレンダー加工時の保存性、ロール包装性、溶融均一性を向上させます。

e.押出発泡セルを均一にすることができます。

f.製品の外観を改善します。

g.射出成形時の渦巻きを防止します。

h.フィラーや顔料の分散性を向上させることができます。

3.2 潤滑性ポリマー加工助剤の主な機能は次のとおりです。 :

a.可塑化を遅らせ、成形負荷を軽減します。

b.溶融物の金属剥離性能を向上させます。

c.表面の物質の付着を防ぎ、他の特性を低下させます。

3.3 主な原則 :

a.可塑化を促進および拡大する。

b.ゴム弾性の付与;

c.成形時の溶融強度を向上させます。

d.発泡成形を改善する。

e.噴射性能を向上させます。

f.カレンダー処理のパフォーマンスを向上させます。

g.潤滑性を与えます。

4. その他の修正 :難燃性能、帯電防止性能など

製品に関するご相談