pvc塑料配方及设计

PVC透明软管的参考配方如下：1、无毒透明软管(质量份) 聚氯乙烯树脂：100； 月桂酸二正辛基锡：2；DOP：45；钙锌复合稳定剂：1；环氧大豆油：5增塑剂也可选用邻苯二甲酸乙二醇丁酯(BPBG)及柠檬酸三丁酯等。

pvc涂料配方：在涂料配方中颜料的体积浓度（PVC）定义为在干膜中颜料所占的体积比：PVC=V颜料/（V颜料+V成膜剂），其中V颜料:颜料在干膜中体积，V成膜剂:成膜剂的体积。当PVC为某值时，成膜剂刚好填满颜料无规紧密堆积所形成的空隙，此时的PVC被称为临界颜料体积浓度CPVC。CPVC是涂层配方中的一个重要技术指标，当涂饰配方的PVC值高于CPVC时，成膜物质不足以填充颜料堆积形成的空隙时，涂层的物理及化学性能将出现一个转折点。在溶剂型涂饰配方中，成膜剂以分子状态溶解于溶剂中，颜料则悬浮于成膜剂的溶洲中。随着有机溶剂的挥发，颜料形成一种紧密堆积状态，而成膜剂进入颜料堆积所形成的空隙内。因此在大多数情况下，CPVC值只与颜料的粒径分布及粒子几何外形有关，对于球形颜料粒子，可以通过理论计算获得其CPVC值。然而对于水分散型涂饰剂，其成膜过程就要复杂的多，成膜剂与颜料粒子变形，分子链相互扩散粘合而形成紧密涂层。因此其CPVC值不仅与颜料粒子的几何外形、粒径及粒径分布、粒子形变能力等有关。一般说来水分散型涂饰剂的CPVC值低于相应的溶剂型涂饰剂的CPVC值，即溶剂型涂饰剂具有比水分散型涂饰剂更好的包容颜料的能力。

1 CPVC与涂饰材料的关系

1.1 CPVC与成膜剂、颜料粒子几何外形的关系一般说来，成膜剂为一粘弹粒子，由于表面张力的作用基本保持标准球形，而颜料粒子一般为刚性颗粒，其几何外形与加工工艺有关。由紧密堆积理论可知，标准球状物体能达到的堆积密度，几何外形越偏离球形，堆积密度越少。因此颜料几何外形越接近球形，其CPVC越大，而要获得致密的连续涂层所需成膜剂越少。

1.2 CPVC与成膜剂、颜料粒径的关系在假设成膜剂与颜料粒子都为球形颗粒并将成膜剂粒子看成近似刚性球体时，从堆积理论及实验出发，Bowell得到了以下方程[1]:X=4.25Y2.67，其中X:在CPVC时成膜粒子数与颜料粒子数之比；Y:颜料粒径与成膜剂粒径之比。这个关系式已被实验所证实。一般来说颜料粒子的粒径必须大于可见光的半波长，以产生对可见光的反射与折射，而水分散成膜剂的粒径大多相当于可见光的半波长。由此说来，Y一般大于1。从上面公式可推论，颜料粒径与成膜剂粒径相差越大，CPVC越高。但颜料粒径越大，遮盖力越低，因此从保证遮盖力的角度出发，颜料粒径在大于可见光的半波长范围内越小越好。从提高涂饰配方的CPVC角度出发，只有采用更细的水分散成膜剂。

1.3 成膜剂的模量、成膜温度对CPVC的影响颜料粒子一般可看成刚性粒子，而成膜剂则为粘弹颗粒，在成膜过程中成膜剂粒子变形融合，包围整个颜料粒子而形成致密涂层。假如成膜剂也为刚性小球，水份挥发后，粒子不能相互融合，将只能获得颜料与成膜剂颗粒的堆积体，而不能获得有一定机械性能的连续涂层。成膜剂的形变与成膜剂的模量与形变外力有关，成膜剂的模量是形变的内因，它同时受到成膜温度的影响。成膜剂的硬度越低，成膜温度越高，成膜剂模量也就越低，成膜剂粒子的形变能力也就越大，越有利于颜料粒子的相互接近，CPVC值也就越大。成膜剂粒子的形变外力是粒子形变的外因，在成膜过程中，这种形变外力来自于成膜剂自身。形变外力为成膜剂粒子之间的表面张力、毛细管力、范德华力、重力、反变形力、静电力的综合[2]。从理论模型可计算出形变外力是成膜剂粒径的函数，成膜剂的粒径越小，所产生的外变外力越大。成膜温度试验已证明了此理论模型。研究发现，具有相同硬度的高分子水分散体，其粒径越小，成膜温度越低。1.4 成膜助剂的影响在成膜剂的水分散少中往往已添加一定量的成膜助剂，它是一类不与水形成共沸而与水能混溶的高沸点有机溶剂，在成膜过程中它后于水份挥发，在成膜的阶段，实质上已是溶剂成膜的成膜过程。我们也可以将它看成是增加成膜剂粒子形变能力的一种助剂，随着成膜助剂的加入，CPVC值上升。

2 涂层物化性能与PVC关系CPVC值作为涂饰材料的一个重要参数，可对涂饰材料性能作出参考性评价，而在皮革涂饰中涂饰配方的PVC值都低于CPVC值，因此涂层的物化性能与PVC的关系更能指导涂饰配方的设计。

2.1 模量、抗拉强度与断裂伸长率与PVC关系颜料粒子一般为刚性颗粒，随着颜料浓度的增加，虽然大多数情况下不可能出现象碳黑对橡胶的那种补强效果，但一般说来，涂层的模量、硬度及抗拉强度会随着颜料的加入而上升，而断裂伸长率会下降，当PVC达到CPVC值后，涂层中出现了空隙，抗拉强度与断裂伸长率会迅速下降。

2.2 剥离强度与PVC关系根据粘合理论，涂层与基体之间可以通过机械结合、物理吸附、形成氢键和化学键、相互扩散等作用粘合在一起。皮革表面一般为多孔的相对粗糙的表面，机械结合和相互扩散即渗透起了较大作用，然而物理吸附及氢键的形成也起了很大作用，对于聚氨酯涂材料，它能与蛋白纤维形成氢键。这种物理吸附和氢键的形成主要来自于涂层中的成膜剂。因此，在渗透作用相似的情况下，剥离强度随着PVC增加而减小，当PVC超过CPVC时迅速减小。同时，由于颜料粒径一般较大，还会出现堵塞皮表面孔隙、影响涂饰液渗透而影响粘合力的现象。

2.3 遮盖力与PVC关系皮革涂饰的一个重要目的是修饰皮革表面，遮盖皮革表面缺陷。遮盖力主要由颜料颗粒对光的反射与折射而产生，它主要决定于颜料粒子的粒径、几何外形，但它与颜料体积浓度也有一定的关系。随着PVC增加，空隙产生了光散射，遮盖力又会迅速上升，然而空隙散射的是白光，颜料粒子反射或折射有色光，因此虽然遮盖力上升，但也会使涂层失去鲜艳的色彩。

2.4 光泽与PVC关系水分散型涂饰剂与有机溶剂涂饰剂成膜过程不一样，表面光泽与PVC关系也表现出较大差异。在溶剂涂饰中，颜料分散于成膜剂的溶液中，成膜时颜料粒子有沉降现象，因此可形成一个成膜剂含量较高、光泽较好的表面层。而在水分散涂饰剂中，颜料的沉降现象不明显，在涂层表面有半裸露的颜料粒子，即使是不含颜料的成膜剂所形成的涂层，表面还保留了成膜剂粒子堆积所成的粒子痕迹。一般来说水分散型涂饰剂光泽比溶剂型涂饰剂低，属于亚光型涂饰剂，成膜剂粒子越细，涂膜光泽越高。随着PVC增加，同时皮革防污能力也随之下降，当PVC达到CPVC时，涂层出现了空隙，光泽及防污能力迅速下降。

3 PVC、CPVC对涂饰材料选择及配方设计的指导意义

3.1涂饰材料的选择CPVC作为涂饰材料的一个重要参考指标，从以上讨论中我们可以获得以下结论：（1）对于颜料的选择，应首先考虑其遮盖力，它是颜料的关键功能，其粒径在大于可见光半波长范围内越小越好，从其成膜角度出发选择其粒子尽量接近于球形的颜料。（2）在成膜剂粒径选择上，从成膜角度及光泽角度看，应越小越好。但在水分散型成膜剂的合成工艺中，粒径又与其内外乳化剂的用量有关，粒径较细的成膜剂水分散体往往含有较多的内（外）乳化剂，这又对涂层的耐水性会产生较大影响。在粒径选择上要兼顾各因素，在保证涂层耐水性的前提下，选用较细的成膜剂分散体。（3）由于水乳型聚氨酯的软硬链嵌段结构，软段提供粒子的形变能力，硬段提供涂层的硬度，因此对于相同硬度的涂饰成膜剂，水乳型聚氨酯有更好的成膜能力。在不考虑价格因素时，可水乳型聚氨酯涂饰剂。（4）成膜助剂对成膜过程及涂层光泽都有较大影响，在国外进口及国内公司的水分散型成膜剂的合成过程中，都加有一定量成膜助剂。

3.2 配方设计通过对涂层物化性能与PVC关系的分析我们也可以得到以下对涂饰配方设计有指导意义的结论：（1）为了提高涂层的粘接牢度，底层涂饰配方中可以少用或不用颜料膏，国外涂饰剂生产公司为我们提供的涂饰参考配方中底层常常不含颜料膏。（2）中层涂饰配方中，虽然涂层的抗拉强度与模量随PVC增加而增大，但断裂伸长率却随PVC增加而减少，一般来说，涂层的抗拉强度基本都已达到要求，而断裂伸长率则关系到涂层的耐曲挠性，从此意义上讲，中间涂层的PVC越低越好，即在保证遮盖力前提下，尽量采用低的颜料浓度。（3）顶层涂层可采用无颜料配方，以达到较好的光泽及防污能力。（4）在成膜温度的选择上，在考虑到能耗前提下，可适当提高干燥温度。热熨烫也是促进成膜的有效手段。以上分析仅从成膜角度出发，实际情况比较复杂，涂饰配方中不但含有颜料，可能还含有其它材料如填料、手感剂等等。希望能帮到你。

配方设计有农业用与工业用两种，表6-12给出适用于我国华北地区的典型配方。表6-12软质PVC吹塑薄膜的配方（质量份)物料名称用

量物料名称用

量农业用工业用农业用工业用PVC①100100三碱式亚磷酸铅―1DOP2222硬脂酸钡1.81.5DBP1010硬脂酸镉0.6

DOS63有机锡稳定剂0.5M—50―4石蜡0.20.5环氧大豆油4―碳酸钙0.51三碱式硫酸铅―1.5――①采用SG—2型或SG—3型（相当于XS—2型）树脂。

可以参考如下PVC透明软管的配方

PVC透明软管的配方主要包括聚氯乙烯树脂、PVC热稳定剂、润滑剂、增塑剂和着色剂等。根据上述技术指标分析，配方设计应满足透明、硬度适中、强度较高等要求。

为提高透明度，在选择加工辅料时，应尽可能选用折射率与聚氯乙烯树脂折射率(1.52～1.55)相同或相近的助剂。因为折射率相同或相近的原料，经加工为均一的混合物后，其折射率也与原料的折射率相近。这样在入射光方向上的散射现象就不会增多，因而制品的浊度也就不会增加，制品的透明度不会受太大的影响。

PVC透明软管的参考配方如下：

1、无毒透明软管(质量份)

聚氯乙烯树脂：100；

月桂酸二正辛基锡：2；

DOP：45；

钙锌复合稳定剂：1；

环氧大豆油：5

增塑剂也可选用邻苯二甲酸乙二醇丁酯(BPBG)及柠檬酸三丁酯等。

2、透明软管(质量份)

聚氯乙烯树脂：100；

DBP：10；

环氧增塑剂：5；

硬脂酸钡/镉：1；

DOP：30；

己二酸二辛脂：5；

有机锡：1.5