PVC樹脂熱穩(wěn)定性能的綜合評估

熱孜萬古麗·玉努斯（新疆中泰化學(xué)阜康能源有限公司，新疆 昌吉 831511）

PVC樹脂熱穩(wěn)定性能的綜合評估

熱孜萬古麗·玉努斯（新疆中泰化學(xué)阜康能源有限公司，新疆 昌吉 831511）

分析了評估PVC樹脂熱穩(wěn)定性的3種方法，其中包括老化白度法、剛果紅法、變色法的優(yōu)點和缺點，并結(jié)合實際生產(chǎn)提出了綜合評估過程中的要求。

PVC樹脂；熱穩(wěn)定性能；綜合評估

目前PVC樹脂廣泛應(yīng)用于塑料加工，PVC樹脂熱穩(wěn)定性是樹脂生產(chǎn)、加工使用者最關(guān)心的問題。從現(xiàn)在市場來看，PVC樹脂產(chǎn)品的市場競爭日益增長，用戶對PVC樹脂的各項加工性能標(biāo)準(zhǔn)和要求也越來越高。雖然現(xiàn)在國內(nèi)生產(chǎn)的PVC樹脂各種性能指標(biāo)已經(jīng)達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)GB 5761指標(biāo)要求，但在樹脂加工熱穩(wěn)定性還存在一定的問題，市場上對該項性能指標(biāo)要求也越來越高。因此，我們集中了有關(guān)技術(shù)力量，采取對應(yīng)的措施，提高PVC樹脂產(chǎn)品的熱穩(wěn)定性，從而對PVC樹脂熱穩(wěn)定性能進(jìn)行一個綜合評估。

1 PVC樹脂的性質(zhì)

PVC為無形裝結(jié)構(gòu)的白色粉末，支化度較小，對光和溫度的穩(wěn)定性也比較差。故在實際應(yīng)用的過程中，必須要加入穩(wěn)定劑才能提高對光和溫度的穩(wěn)定性。PVC是全球生產(chǎn)量最大的通用塑料,在建筑材料、工業(yè)制品、日常用品，電線和管材纖維等各方面均在廣泛的應(yīng)用。PVC主要成分為聚氯乙烯，另外添加其他的助劑成分來增加PVC的耐熱性，任性和延展性。

2 PVC熱穩(wěn)定性差的原因

PVC熱穩(wěn)定性差是公認(rèn)的，它是工業(yè)上最具熱敏性、極易產(chǎn)生熱降解的聚合物之一。工業(yè)生產(chǎn)或?qū)嶒炇液铣傻腜VC在溫度達(dá)到100℃左右就會分解，完全不能滿足工業(yè)生產(chǎn)（通常加工溫度在130-200攝氏度）的最低分解溫度。

影響PVC熱分解的因素比較復(fù)雜，PVC本身結(jié)構(gòu)的缺陷是導(dǎo)致PVC熱穩(wěn)定性差的主要原因。因此，盡量選取質(zhì)量較穩(wěn)定的，熱穩(wěn)定時間較大的樹脂，最大可能的從結(jié)構(gòu)上抑制PVC的分解。

PVC熱穩(wěn)定性差的的另一原因是脫HC1反應(yīng)。PVC樹脂及其加工制品對降解老化有高度的傾向性，通常在100℃以上或受紫外線輻射，PVC會發(fā)生聚合物降解脫氯化氫現(xiàn)象，溫度越高、受熱時間越長，降解現(xiàn)象越嚴(yán)重。PVC一旦開始降解，HC1就會像拉鏈的方式連鎖發(fā)生。目前PVC制品生產(chǎn)中，通過添加PVC熱穩(wěn)定劑來提高其穩(wěn)定性。

3 PVC樹脂熱穩(wěn)定性的3種方法比較

3.1 老化白度法

老化白度是GB5761中規(guī)定的衡量樹脂熱穩(wěn)定性能優(yōu)劣的重要質(zhì)量指標(biāo)，是在160℃下加熱10min后測其白度。白度值能表明樹脂在加工初期色澤變化情況，在一定程度上，根據(jù)PVC樹脂老化白度，可以判斷樹脂的熱穩(wěn)定性能，白度對樹脂后加工和制品的耐老化性有重大作用。如果樹脂老化白度偏低，則表明PVC樹脂分子結(jié)構(gòu)有很多缺陷，老化白度的高低，對樹脂成型加工著色過程有重大影響。

白色的樹脂在高溫下發(fā)生分解反應(yīng)呈現(xiàn)出白度下降，在相同受熱溫度和時間條件下，不同樣品白度值存在差別，能體現(xiàn)出耐熱穩(wěn)定性的不同，所以白度值可作為規(guī)定條件下，樹脂熱穩(wěn)定性的相對比較直,表征樹脂熱穩(wěn)定性方面，此方法非常具有可行性。

3.2 剛果紅法

測定原理：不通空氣并保持一定的溫度下，PVC試樣上的剛果試紙顏色出現(xiàn)從紅色變成藍(lán)色，若使用普通試紙進(jìn)行試驗，適宜的顏色變化，所對應(yīng)的PH值為3，顏色變化過程所需要的時間，也就是熱穩(wěn)定時間。

剛果紅法適用于樹脂加熱過程中褪色試驗不能令人滿意的有顏色PVC及制品，在一些時候，對PVC樹脂熱穩(wěn)定性并不能非常好的進(jìn)行判斷，因為剛果紅實驗中，試紙變色速度的快慢取決于準(zhǔn)備試料的表面積，對試樣加熱溫度和變色時間進(jìn)行觀察，還需要與白度法結(jié)合一起參考使用。此外，含堿樹脂一定不能使用剛果紅法檢測熱穩(wěn)定性，不同PVC制品對不同的PVC耐熱性也不同。因此，剛果紅法對樹脂熱穩(wěn)定時間并不能非常正確的進(jìn)行判斷。

3.3 變色法

用變色法對PVC樹脂熱穩(wěn)定性進(jìn)行檢測，需要有一定的配方和加工條件。把樹脂或所制得的PVC片狀樣條，放在熱老化箱中，或者是在油浴中，對其進(jìn)行觀察，看是否在不同的受熱溫度和時間條件下，樣品顏色是否有不一樣的變化（熱老化箱居多），該方法可以對比樹脂在受熱過程中抗顏色變化能力，但這并不能完全表示樹脂穩(wěn)定性的好壞。因在淺色制品或透明制品中，對顏色變化的要求更高，所以，可選擇變色法對熱穩(wěn)定性進(jìn)行評估。

一般來說，溫度每升高10℃或加熱時間延長，PVC混料的降解速率也會成倍增加，所以，該方法對傳熱介質(zhì)的控溫精度和溫度分布均勻度要求非常高。變色法的使用具有一定的局限性，而且變色法并不非常具有穩(wěn)定性。

4 結(jié)語

老化白度法、剛果紅法及變色法是目前評估PVC樹脂穩(wěn)定性能的比較常用的檢測方法，但以上方法都有一些優(yōu)點和缺點。白度法和剛果紅法雖然比較方便、又迅速，但并不能對樹脂的熱穩(wěn)定性能進(jìn)行全面的評估，存在一定的缺陷，PVC樹脂老化白度，對制品及產(chǎn)品的色澤質(zhì)量有非常大的影響。變色法對溫度的均勻度有非常高的要求。總體來說，PVC樹脂的熱穩(wěn)定性能是一項綜合性評估指標(biāo)，需用綜合多種分析方法和手段才能對樹脂熱穩(wěn)定性能進(jìn)行綜合性評估。

[1]崔增平,王立華,賈曉慶,張金.提高PVC樹脂熱穩(wěn)定性的分析與試驗[J].聚氯乙烯,2016,(04):23-26.

[2]孔秀麗,張學(xué)明.PVC樹脂熱穩(wěn)定性評價方法——剛果紅法和白度法[J].齊魯石油化工,2007,(01):74-76.