成核剂对软质PVC鞋底发泡材料的影响 (5人评价)|430人阅读|43次下载|举报文档成核剂对软质PVC鞋底发泡材料的影响泡沫塑料的成型过程一般包括3个阶段，即气泡核的形成、长人和泡体的固化定型其中气泡核的形成阶段是关键，它直接决定泡孔的数量和分布气泡核的形成方法很多，目前在化学发泡成型中常常采用加成核剂的方法，这是利用成核剂与熔体间的界面形成大量低势能点作为成核点有些无机填料在熔体中能形成低势能点可作为发泡材料的成核剂本文以二氧化钛(TiO2)、微细重质碳酸钙(G-CaCO3)、纳米级超细碳酸钙(N-CaCO3)和滑石粉作为成核剂，讨论它们对软质PVC鞋底发泡材料性能的影响实验部分1.1主要原料PVC(S-IOOO),山东齐鲁石化股份有限公司发泡剂偶氮二甲酰胺(AC),分析纯交联剂过氧化二异丙苯(DCP),化学纯增塑剂/邻苯二甲酸二辛酯(DOP),化学纯/稳定剂/三盐/二盐/硬脂酸顿/硬脂酸铅/工业级/改性剂/粉末NBR,兰州石化公司石化研究院/成核剂/二氧化钛/微细重质碳酸钙 滑冇粉工业级成核剂/纳米级超细碳酸钙/内蒙占蒙西公司1.2实验仪器与设备双辘塑炼机,SK-160B型/上海橡胶机械厂平板硫化机,XLB型青岛第三橡胶机械厂拉力实验机,XL-250型/广州实验仪器厂橡胶硬度计丄X-C型/上海六菱仪器厂测厚仪.CH-10-AT型/上海六菱仪器厂电热鼓风干燥箱,101型/上海实验仪器总厂电子扫描显微镜JSM-5900LV口本口立公司。
1.3性能测试密度按GB/T6343-1995测试拉伸强度和断裂伸长率按GB/T6344-1996测试撕裂强度按GB/T10808-1989测试邵氏硕度按GB2411-1980测试压缩永久变形■标准试样(长X 宽为 25.4mm X 25.4mm, 厚为 (12.7± 0.5)mm) 的压缩率为 50%, 放入 (50±2) °C 的烘箱内 6h, 取出并在 (23 ±2)°C卜放置30min后/测量其厚度/ 精确到 0.01mm, 按下 式计算压缩永久变形=[(原厚度压缩后的厚度）/（原厚度-6.4）］ X100%1.4试样制备1.4.1PVC的预塑化按配方准确称量PVCDOP、稳定剂、成核剂等/充分混合后放入100°C110°C干燥箱内进行预塑化每隔5min 搅拌一次/总共搅拌45 次/使DOP 完全被PVC 树脂吸收1.4.2双辘塑炼将预塑化的PVC混合料加入双鶴塑炼机中 (線温为110°C120°C),待物料完全包輕塑化后加入NBR进行共混薄通5次/待共混料混合均匀/再依次加入DCP、AC, 混炼 3min 后出片1.4.3压制发泡称取料片85g100g,置于165°C的加热模具中/在lO.OMPa 条件下压制 9min 使其发泡/出模后马上冷压6min”发泡试样放置24h后制样/检测其性能。
2结呆与讨论2.1二氧化钛用量对发泡材料性能的影响TiO2不仅能防止PVC光降解/而且还能促使PVC发泡TiO2用量对发泡材料性能的影 响见表1TiO2用量对发泡材料性能的影响TiO2密度拉伸撕裂断裂硕度 用量强度强度伸长率phrg/cm3MPaN/mm%HA00.3842.91217320208.037.610.3853.12719.804222.00.3424.14319.944235.338.430.3813.68318.412227.30.3933.14815.209186.043.850.3593.25216.233197.337.4从表1可知加入TiO乙材料的拉伸强度有一定程度的提高/材料其他性能呈不规律变化当Ti02用量达到2phr时/材料拉伸强度、撕裂强度和断裂伸长率达到最人值/而材料密度最小/但当其用量继续增加时/材料密度变人/力学性能变差因此/成核剂只有添加适量/才能在熔体中均匀分散/使发泡时成核点分布及泡孔均匀/从而降低材料密度/改善材料力学性能压缩永久变形是鞋底发泡材料缓冲性能的重要指标之一/压缩永久变形小/说明材料缓冲性好 反之亦然成核剂TiO2能降低材料的压缩永久变形/改善材料的缓冲性。
当TiO2用量为2phr时/材料缓冲性较好2.2微细碳酸钙用量对发泡材料性能的影响G-CaC03用量对发泡材料性能的影响见表2表2G-CaC03用量对发泡材料性能的影响G-CaC03密度拉伸撕裂断裂硬度用量强度强度伸长率phrg/cm3MPaN/mmHA2.91217320208.037.60.3872.58314.845178.044.03.51018.853222.244.20.3773.18115.445192.746.63.00417.164200.043.850.4983.01223.569202.747.6从表2可见/成核剂G-CaCO3的加入材料的硬度提高了但其余各项性能指标变化不同随着成核剂G-CaC03用量的増加/材料的密度是先降低后增加/材料的拉伸强度先增加后降低/而材料的撕裂强度和断裂伸长率呈无规律变化当成核剂G-CaC03用量为2phr时/材料的拉伸性能较好、密度较低、断裂伸长率较人成核剂G-CaC03能改善材料的缓冲性能/但不宜加多/以1 3phr 为宜2.3纳米碳酸钙用量对发泡材料性能的影响表3是成核剂N-CaC03用量对发泡材料性能的影响表3N-CaC03用量对发泡材料性能的影响N-CaC03密度拉伸撕裂断裂硕度用量强度强度伸长率phrMPaN/mmHA0.3842.9121732037.60.3243.96020.107216.734.60.3433.16414.615194.040.60.3573.20315.196223.638.60.3683.17315.971204.743.20.3602.99816.43940.2从表3可以看出/成核剂N-CaC03能何效降低材料密度/且其用量为lphr时/材料密度最小/此时材料的力学性能优异。
成核剂N-CaC03用量对材料的压缩永久变形影响较人/当其用量为lphr时/材料压缩永久变形最小/材料缓冲性最好2.4滑石粉用量对发泡材料密度的影响滑石粉的加入增k了材料的密度/没能达到降低密度的目的这可能是因为滑石粉粒径(10 n m)太大/容易引起发泡剂分解出的气体在其周禺过多枳聚/致使鼓泡、并泡产生因此/不宜选用滑石粉作为该发泡材料的成核剂2.5成核剂最佳性能对比及微观结构分析成核剂N-CaCO3TiO2G-CaCO3粒子形状均为球状/粒径依次増人/分别为100nm3.93 u mO表4是成核剂N-CaCO3、Ti02、G-CaC03获得的材料最佳性能。