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1、第三章 中空吹塑制品的设计,第四节 配方设计,一、配方中材料用量的表示方法,质量份数法（基本配方）： 以树脂的质量为100份，其他组分的质量份均表示相对树脂质量份的用量。主要用于配方设计和试验阶段。 质量分数法： 以物料总量为100%，树脂与各组分用量均以占总量的百分数来表示，可由基本配方直接导出。 生产配方： 一般根据混合塑化设备的生产能力和基本配方的总量来确定。,二、聚乙烯吹塑容器的配方设计,低密度聚乙烯(LDPE) 支化度较大、结晶度低而具有很好的透明度和耐环境应力开裂性,熔体弹性大,有良好的离模膨胀性,中空吹塑制品表面光亮平滑,但是吹塑制品力学强度低,故仅限于制造牙膏软管之类的制品,不
2、适宜大容积的中空制品。 线性低密度聚乙烯(LLDPE) 与低密度聚乙烯相类似,虽然刚性、耐环境应力开裂性较好一些,但一般难以用于中空吹塑制品。 高密度聚乙烯(HDPE) 密度大，刚性韧性好,加工性能好,能用于牛奶瓶、果汁瓶、润滑油瓶、化妆品瓶、药瓶、洗涤剂及化妆品容器、食品容器、工业瓶类等。,一般高密度聚乙烯仅能适合于2.5 L以下的中空制品。 对于制造大型容器，需要采用高相对分子质量高密度聚乙烯(HMHDPE)，相对分子质量一般在(35)105，强度高，耐冲击性能好，适用于25150L 的大型中空制品。 用于中空制品生产的高密度聚乙烯的密度在0.9470.967g/cm3 范围内，熔体流动速
3、率一般0.011.0g/10min 。,辅料的选用,聚乙烯吹塑桶涉及到的配方主要是色母粒的使用,着重要考虑其以下几个性能指标: (1)着色剂的遮盖力 是指单位面积底色完全被遮住所需着色剂克数。 性能较好的有下面几种:钛白4550g/m2，锌白100g/m2，锌钡白120g/m2 ,铅白137g/m2，可见钛白遮盖力最好。 无机颜料遮盖力最强，染料因其透明性而无遮盖力，一般可与钛白相混使用。 (2)迁移性 着色剂同树脂的相容性越差,迁移性就越大。 迁移性在塑料制品中较轻时,表现为渗印现象,而严重时表现为起霜现象。 渗印在含增塑剂的塑料中发生较多,而起霜在无增塑剂的塑料中较多。 也就是说无增塑剂的
4、塑料制品迁移性会比较严重。一般染料和有机颜料迁移性较大,而无机颜料迁移性很小。,珠光类着色剂 珠光着色剂本身不是一种色彩,是一种高折射性的片状材料。 由于特殊的色光效应,可发出象珍珠一样的色泽,因此称珠光剂。珠光剂分天然和合成两种。 天然珠光剂的主要成分是鱼鳞浆。 合成珠光剂主要成分是结晶碱式碳酸铅、氯氧化铋、云母钛、砷酸铅、磷酸铅。 云母钛俗称珠光粉,它由白云母湿式粉碎后分级将其制成鳞片状微薄细粉做基料。 以二氧化钛等金属或非金属氧化物包覆而形成的微粒颜料,当其粒度较粗时,云母钛珠光颜料折射率高,光泽较强,耐遮盖力较弱,可呈现星光闪烁金属视感。而当其粒度较细时,其耐遮盖力较强,呈现珍珠光泽。
5、,三、聚氯乙烯吹塑容器的配方设计,（一）、配方中PVC树脂的选择 常用的绝大多数是疏松型悬浮法PVC树脂，一般分为SG-3、SG-5、SG-7型，另外还有SG-8和SG-1。 一般13型树脂主要用于电线、电缆、塑料粒料、鞋类加工领域； 58型树脂主要用于塑料门窗、塑钢门窗、上下水管、穿线管、扣板（装饰）、塑料管件、管材、农用薄膜、烟膜等加工领域。,（二）增塑剂的选用原则 按制品的软硬程度选用 硬制品 增塑剂加入量为05份； 半硬制品 增塑剂加入量为625份； 软制品 增塑剂加入量为2660份； 以上加入量只是一个大概范围，实际加入量有时是超出上述范围的,按PVC制品的性能要求选取 （1）耐寒P
6、VC制品 一般选用脂肪族二元酸酯类与主增塑剂一起加入，其中DOS耐寒效果最好，一般以不超过8份为宜。 （2）无毒PVC制品 对无毒要求十分严格时，一般需选环氧类和柠檬酸酯类增塑剂。 （3）PVC农用制品 一般不选DBP及DIBP，它们会对农作物产生毒害作用。 （4）耐高温PVC制品 常用的有：TCP、DIDP、DNP、聚酯类及季戊四醇等。 （5）PVC阻燃制品 一般需选用磷酸酯类和氯化石蜡增塑剂，以提高其阻燃性。 （6）要求降低PVC制品成本时，可选用氯化石蜡和石油酯（M-50）等廉价增塑剂。,（三）稳定剂的选用原则,PVC用的稳定剂包括热稳定剂、抗氧剂、紫外线吸收剂和螯合剂。 热稳定剂 1.
7、硬质PVC配方中热稳定剂的选用 硬质PVC中增塑剂加入量少或不加，要求稳定剂的加入量相应增大，且稳定效果要好。 （1）不透明硬制品 常选用的为三碱式硫酸铅及二碱式亚磷酸铅，两者协同加入效果好，加入比例为2：1或1：1，总加入量为35份。 （2）透明硬制品 不用铅盐类，常选用除Pb、Ca之外的金属皂类及有机锡、有机锑和稀土稳定剂。其中金属皂类加入量为34份，有机锡类为11.5份。,2. 软质PVC及PVC糊制品配方中热稳定剂的选用 这类配方中增塑剂含量高，加工温度低，可适当减少稳定剂的加入量。 （1）不透明软制品 常选铅盐（12份）与金属皂类（12份）协同加入。 （2）半透明软制品 常选用几种金
8、属皂类并用，加入量23份。 （3）透明软制品 常用有机锡类（0.51份）与金属皂类（12份）协同加入。也可用有机锑及稀土稳定剂代替有机锡。 3. 无毒PVC配方中热稳定剂的选用 （1）不宜选用铅盐类稳定剂。 （2）除Pb、Cd皂外其它金属皂类稳定剂可选用。 （3）无毒有机锡类可选用。 （4）有机锑和稀土类可选用。 （5）辅助稳定剂中的环氧类无毒，可以选用。,4.主稳定剂的协同作用 在一个PVC配方中，往往选用几个主稳定剂并用，因为不同主稳定剂之间有协同作用。 （1）三碱式硫酸铅与二碱式亚磷酸铅有协同作用，两者协同比例为2：1或1：1. （2）不同金属皂之间有协同作用，金属皂类热稳定顺序如下：C
9、d、ZnPbBa、Ca。 一般高热稳定性金属皂与低热稳定性金属皂类之间协同作用效果好，如Ca/Zn、Cd/Ba、Ba/Pb、Ba/Zn及Ba/Cd/Zn等复合稳定剂。它们很少单独使用。 （3）金属皂类与有机锡类之间有协同作用，在透明配方中两者往往协同加入。 （4）部分稀土类与有机硒类有协同作用，用稀土取代有机锡可降低成本。,5.主、辅稳定剂的协同作用 （1）金属皂类与环氧类 （2）金属皂类与多元醇类 （3）金属皂类与-二酮化合物。 （4）部分稀土与环氧类 （5）金属皂类与亚磷酸酯类。 6. 热稳定剂与其它助剂的并用 有些稳定剂本身无润滑作用，如铅盐、有机锡、有机锑及稀土类，配方中要另外加入润滑
10、剂。 有些稳定剂本身有润滑作用，如金属皂类，配方中可不加或少加润滑剂。 含硫有机锡类和有机锑类热稳定剂不可与含Pb、Cd类稳定剂并用，两者并用会发生硫污染。,抗氧剂,PVC制品在加工使用过程中，因受热、紫外线的作用发生氧化，其氧化降解与产生游离基有关。 主抗氧剂是链断裂终止剂或称游离基消除剂。其主要作用是与游离基结合，形成稳定的化合物，使连锁反应终止； PVC用主抗氧剂一般是双酚A。 PVC辅助抗氧剂为亚磷酸三苯酯与亚磷酸苯二异辛酯 主辅抗氧剂并用可发挥协同作用。,紫外线吸收剂,在户外使用的PVC制品。 因受到它敏感波长范围的紫外线照射，PVC分子成激发态，或其化学键被破坏，引起游离基链式反应
11、，促使PVC降解与老化。 PVC常用的紫外线吸收剂有三嗪-5、UV-9、UV-326、TBS、BAD、OBS。三嗪-5效果最好，但因呈黄色使薄膜略带黄色，加入少量酞菁蓝可以改善。 对于非透明制品，一般通过添加遮光的金红石型钛白粉来改善耐候性，这时如果再添加紫外线吸收剂，则需要很大用量。,（四）润滑剂的选用原则,润滑剂的作用在于减少聚合物和设备之间的摩擦力，以及聚合物分子链之间的内摩擦。前者称为外润滑作用，后者称为内润滑作用。 具有外润滑作用的如硅油、石蜡等； 具有内润滑作用的如单甘酯，硬脂醇及酯类等； 至于金属皂类，则二者兼有。 有些润滑剂在不同的条件起不同的作用，如硬脂酸，在低温或少量的时候，能起内润滑作用，但当温度升高或用量增加时，它的外润滑作用就逐渐占优势了， 硬脂酸钙，它单独使用时作外润滑剂，但当它和硬脂酸铅及石蜡等并用时就成了促进塑化的内润滑剂了。,（五）抗冲改性剂,抗冲改性剂多用于硬质PVC制品加工，以弹性体增韧为基本原理的抗冲改性剂； 主要类型包括： 氯化聚乙烯 (CPE) 丙烯酸酯类聚合物(ACR) 甲基丙烯酸甲酯丁二烯苯乙烯共聚物(MBS) 丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物(ABS) 乙烯醋酸乙烯共聚物(EVA)等。,配方案例,
