影響PVC型材變色的因素

摘 要：PVC型材的變色因素是多種多樣的，本文主要從三個(gè)方面進(jìn)行了具體分析，分別為外界的氣候條件、PVC樹(shù)脂中分子鏈的降解脫氯化氫以及在PVC型材的生產(chǎn)過(guò)程中所使用的加工助劑的影響。并根據(jù)幾種影響因素分別提出了相應(yīng)的解決方案。合理設(shè)計(jì)PVC型材的生產(chǎn)配方以便其適用于安裝環(huán)境，并且在進(jìn)行材料選擇時(shí)注意其在光照、有氧環(huán)境中的穩(wěn)定性，防止其發(fā)生PVC分子鏈降解，減少副產(chǎn)物的產(chǎn)生。并了解在PVC型材生產(chǎn)過(guò)程中各種加工助劑的使用對(duì)PVC型材產(chǎn)生了什么樣的影響，以及如何避免這種情況的發(fā)生。

關(guān)鍵詞：PVC 型材 變色

1、引言

目前在PVC型材中出現(xiàn)的比較常見(jiàn)的變色問(wèn)題是在加工、貯存或者在使用時(shí)會(huì)出現(xiàn)老化變色的現(xiàn)象，白色型材一般表面比較光亮，如果出現(xiàn)光澤消失或者是粉化現(xiàn)象也屬于變色的型材。通常影響PVC型材的變色原因是在內(nèi)部因素和外部因素共同的作用下所引起的。其中影響PVC型材變色的外部的因素主要有紫外線(xiàn)的照射以及適宜的溫度濕度和一定的有氧條件，其他的就是大氣以及環(huán)境的污染導(dǎo)致的。影響PVC型材變色的內(nèi)部因素是因?yàn)镻VC型材的樹(shù)脂分子發(fā)生了降解脫去氯化氫的反應(yīng)。本文通過(guò)分析影響PVC型材變色的外部影響原因了解怎樣才會(huì)導(dǎo)致PVC型材變色，然后從內(nèi)部原因進(jìn)行了討論，以及如何選擇最合適的PVC型材的配方，加工助劑的使用對(duì)PVC型材變色產(chǎn)生的影響，為PVC型材的生產(chǎn)商提供理論依據(jù)以及廠(chǎng)商提供參考意見(jiàn)。

2、影響PVC型材變色的外部原因

2.1紫外線(xiàn)的照射

在波長(zhǎng)為三百納米到四百納米的紫外線(xiàn)輻射是導(dǎo)致PVC樹(shù)脂分子發(fā)生降解的主要原因之一。當(dāng)太陽(yáng)光照射到地面時(shí)其中就含有這個(gè)波長(zhǎng)的紫外線(xiàn)，并且在地球上，緯度不同接受的紫外線(xiàn)輻射程度不同，因此進(jìn)行PVC型材生產(chǎn)的時(shí)候要充分考慮到應(yīng)用地點(diǎn)的影響并針對(duì)不同的地域進(jìn)行不同耐候性的處理。

2.2溫度和濕度

光照原因和溫度原因相互配合會(huì)加速PVC型材樹(shù)脂分子的降解，這種影響甚至?xí)笥诠饨到?。而?dǎo)致這種情況發(fā)生的原因主要是PVC型材會(huì)將太陽(yáng)光中的紅外線(xiàn)吸收并將其轉(zhuǎn)變成熱能導(dǎo)致在PVC型材表面出現(xiàn)升溫的情況導(dǎo)致降解的加速。影響型材變色的另一個(gè)主要原因是在空氣中的水分，也就是濕度?？諝庵械乃挚梢詫?dǎo)致型材中的一些物質(zhì)發(fā)生水解反應(yīng)，影響PVC型材的降解。此外像室內(nèi)外的溫差以及空氣中水分的凝結(jié)均可以導(dǎo)致PVC型材氧化降解。

2.3空氣的污染

空氣的污染也是影響PVC型材變色的影響因素之一，太陽(yáng)光的輻射以及空氣的輻射均可以造成塑料的老化。在空氣中會(huì)懸浮著一些顆粒引起太陽(yáng)光的散射，這也就表明紫外線(xiàn)相較于其他光線(xiàn)更加容易到達(dá)地面。所以在空氣中的紫外線(xiàn)會(huì)因?yàn)閼腋☆w粒的存在而加強(qiáng)，加速了PVC型材的降解。

3、影響PVC型材變色的內(nèi)部原因

影響PVC型材降解的內(nèi)部原因主要是PVC樹(shù)脂降解脫氯化氫。PVC樹(shù)脂是在生產(chǎn)型材時(shí)所用到的基本材料，PVC樹(shù)脂質(zhì)量的控制主要從顆粒的尺寸、分子的質(zhì)量、熱穩(wěn)定性以及外觀(guān)顏色幾個(gè)方面進(jìn)行考量，PVC分子的結(jié)構(gòu)影響以及在PVC樹(shù)脂中殘存有一些引發(fā)劑、催化劑等。在戶(hù)外爆嗮的條件下，會(huì)加速、加重型材的變色、粉化等老化現(xiàn)象。

4、助劑對(duì)PVC型材變色的主要影響

4.1熱穩(wěn)定劑的影響

PVC的光穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性是息息相關(guān)的，近年來(lái)，所使用的熱穩(wěn)定劑的種類(lèi)也逐漸的增多，熱穩(wěn)定劑主要有復(fù)合鉛穩(wěn)定劑、鈣鋅穩(wěn)定劑和有機(jī)錫穩(wěn)定劑三類(lèi)。復(fù)合鉛穩(wěn)定劑熱穩(wěn)定效率高、價(jià)格低，前幾年使用比較普遍，但由于其含有重金屬鉛，型材在戶(hù)外使用過(guò)程中容易與空氣中硫化物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成硫化鉛，造成型材變色，特別是在大氣污染嚴(yán)重易形成酸雨的地區(qū)。同時(shí)，在PVC型材生產(chǎn)過(guò)程中也容易造成重金屬鉛污染，對(duì)操作人員身體健康構(gòu)成威脅。隨著國(guó)內(nèi)環(huán)保監(jiān)管力度越來(lái)越大，人們的環(huán)保意識(shí)不斷增強(qiáng)，復(fù)合鉛穩(wěn)定劑使用量不斷下降，而環(huán)保高效的鈣鋅穩(wěn)定劑和有機(jī)錫穩(wěn)定劑越來(lái)越成為人們的首選。熱穩(wěn)定劑主要作用是在PVC型材的生產(chǎn)過(guò)程中防止PVC受熱分解，造成型材產(chǎn)品顏色變黃、力學(xué)性能下降。光穩(wěn)定劑作用主要是延緩減輕PVC型材在儲(chǔ)存、應(yīng)用過(guò)程性的光降解變色。

4.2抗氧化體系的影響

穩(wěn)定劑的使用在PVC型材的生產(chǎn)中越來(lái)越廣泛，也成為了主流產(chǎn)品，但是在生產(chǎn)過(guò)程中還需要添加一些光穩(wěn)定體系幫助PVC型材生產(chǎn)達(dá)到更好的防止老化的效果，其中就有潤(rùn)滑體系和抗氧化體系等。而抗氧化體系的存在其中包含著一些比較容易變色的有機(jī)雜質(zhì)，同時(shí)，抗氧化體系物質(zhì)在光照以及氧環(huán)境下也比較容易發(fā)生變色的現(xiàn)象。一些空間位阻比較低的抗氧化劑在經(jīng)受紫外線(xiàn)的照射之后，如果遇到適宜的溫度以及氧環(huán)境容易發(fā)生偶合作用，導(dǎo)致所生成的物質(zhì)會(huì)影響PVC型材發(fā)生變質(zhì)導(dǎo)致其顏色變黃，也就是所謂的黃變。所以在進(jìn)行PVC型材的生產(chǎn)中合理的選擇助穩(wěn)定劑也是防止PVC型材發(fā)生變色的有效辦法之一。

4.3其他

造成PVC型材變色的原因是非常多的，在這些原因的共同作用下導(dǎo)致發(fā)生PVC型材的變色，除了以上幾種介紹的常見(jiàn)的影響PVC型材變色的原因之外，PVC型材的生產(chǎn)配方和工藝以及所使用的設(shè)備等對(duì)PVC型材變色產(chǎn)生的影響都應(yīng)該考慮在內(nèi)，保證在生產(chǎn)過(guò)程中避免出現(xiàn)導(dǎo)致PVC型材降解的條件，并提高其光、熱穩(wěn)定性有足夠的能力去應(yīng)對(duì)惡劣的外部環(huán)境。這就對(duì)混料、擠出、塑化、定型等各個(gè)工藝提出了更高的要求。

5、總結(jié)

在多種原因的共同作用下導(dǎo)致了PVC型材的變色，所以在進(jìn)行PVC型材的生產(chǎn)過(guò)程中要充分考慮到各個(gè)因素，比如說(shuō)光照強(qiáng)度、溫度、環(huán)境的污染、氣候等，考慮到在什么樣的條件下PVC型材降解的速度會(huì)增加，盡量避免這種情況的發(fā)生，同時(shí)提高PVC樹(shù)脂分子鏈的穩(wěn)定性，防止其發(fā)生降解脫氯化氫。所以在生產(chǎn)過(guò)程中控制PVC樹(shù)脂的質(zhì)量是解決型材變色的主要問(wèn)題。另外在進(jìn)行PVC型材配方的設(shè)計(jì)時(shí)也應(yīng)該充分考慮到各種助劑的影響，明確其影響機(jī)理，才能找到更好的解決辦法。

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作者簡(jiǎn)介：孫鋒 出生年月1970年9月，男，漢族，籍貫山東濟(jì)寧任城區(qū)，大專(zhuān)學(xué)歷，中級(jí)職稱(chēng)，現(xiàn)任山東博拓塑業(yè)股份有限公司董事長(zhǎng)