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PVC和TPE是什么材料各有什么优缺点?

发布日期:2019-09-11 10:42   来源:未知   阅读:

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  全名为Polyvinylchlorid,主要成份为聚氯乙烯,色泽鲜艳、耐腐蚀、牢固耐用,由于在制造过程中增加了增塑剂、抗老化剂等一些有毒辅助材料来增强其耐热性,韧性,延展性等,故其产品一般不存放食品和药品。它是当今世界上深受喜爱、颇为流行并且也被广泛应用的一种合成材料。它的全球使用量在各种合成材料中高居第二。据统计,仅仅1995年一年, PVC在欧洲的生产量就有五百万吨左右,而其消费量则为五百三十万吨。在德国,PVC的生产量和消费量平均为一百四十万吨。PVC正以4%的增长速度在全世界范围内得到生产和应用。近年来PVC 在东南亚的增长数度尤为显著,这要归功于东南亚各国都有进行基础设施建设的迫切需求。在可以生产三维表面膜的材料中,PVC是最适合的材料。

  刚性PVC是使用最广泛的塑料材料之一。PVC其实是一种乙烯基的聚合物质,其材料是一种非结晶性材料。PVC材料在实际使用中经常加入稳定剂、润滑剂、辅助加工剂、色料、抗冲击剂及其它添加剂。具有不易燃性、高强度、耐气侯变化性以及优良的几何稳定性。 PVC对氧化剂、还原剂和强酸都有很强的抵抗力。然而它能够被浓氧化酸如浓硫酸、浓硝酸所腐蚀并且也不适用与芳香烃、氯化烃接触的场合。

  PVC在加工时熔化温度是一个非常重要的工艺参数,如果此参数不当将导致材料分解的问题。 PVC的流动特性相当差,其工艺范围很窄。特别是大分子量的PVC材料更难于加工(这种材料通常要加入润滑剂改善流动特性),因此通常使用的都是小分子量的PVC材料。 PVC的收缩率相当低,一般为0.2~0.6%。

  注射压力:可大到1500bar 保压压力:可大到1000bar 注射速度:为避免材料降解,一般要用相当地的注射速度。

  流道和浇口:所有常规的浇口都可以使用。如果加工较小的部件,最好使用针尖型浇口或潜入式浇口;对于较厚的部件,最好使用扇形浇口。针尖型浇口或潜入式浇口的最小直径应为1mm;扇形浇口的厚度不能小于1mm。

  典型用途:聚氯乙烯具有原料丰富(石油、石灰石、焦炭、食盐和天然气)、制造工艺成熟、价格低廉、用途广泛等突出特点,现已成为世界上仅次于聚乙烯树脂的第二大通用树脂,占世界合成树脂总消费量的29%。聚氯乙烯容易加工,可通过模压、层合、注塑、挤塑、压延、吹塑中空等方式进行加工。聚氯乙烯主要用于生产人造革、薄膜、电线护套等塑料软制品,供水管道,家用管道,房屋墙板,商用机器壳体,电子产品包装,医疗器械,快艇护舷,也可生产板材、门窗和阀门等塑料硬制品。

  PVC可分为软PVC和硬PVC。其中硬PVC大约占市场的2/3,软PVC占1/3。软PVC一般用于地板、天花板以及皮革的表层,但由于软PVC中含有柔软剂(这也是软PVC与硬PVC的区别),容易变脆,不易保存,所以其使用范围受到了局限。硬PVC不含柔软剂,因此柔韧性好,易成型,不易脆,无毒无污染,保存时间长,因此具有很大的 开发应用价值。下文均简称PVC。软质PVC多用来做成真空吸塑薄膜,用于各类面板的表层包装,所以又被称为装饰膜、附胶膜,应用于建材、包装、医药等诸多行业。其中建材行业占的比重最大,为60%,其次是包装行业,还有其他若干小范围应用的行业。

  简单地说,盐的水溶液在电流作用发生化学分解。这一过程会产生氯、苛性钠和氢气。精炼、裂化石油或汽油能产生乙烯。当氯和乙烯混合后,就会产生二氯乙烯;二氯乙烯又可以转换产生氯化乙烯基,它是聚氯乙烯的基本组成部分。聚合过程将氯化乙烯基分子连接在一起组成了聚氯乙烯链。以这种方式生成的聚氯乙烯呈白色粉末状。它是不能单独使用的,但是可以与其它成分混合生成许多产品。

  氯化乙烯基最初是在1835年在Justus von Liebig实验室合成出来的。而聚氯乙烯是由Baumann在1872年合成的。但是直到20世纪20年代才在美国生产出了第一个聚氯乙烯的商业产品,在接下来的20年内欧洲才开始大规模生产。

  聚氯乙烯具有阻燃(阻燃值为40以上)、耐化学药品性高(耐浓盐酸、浓度为90%的硫酸、浓度为60%的硝酸和浓度20%的氢氧化钠)、机械强度及电绝缘性良好的优点。但其耐热性较差,软化点为80℃,于130℃开始分解变色,并析出HCI。

  比重:1.38克/立方厘米,成型收缩率:0.6-1.5%,成型温度:160-190℃。

  特点:力学性能,电性能优良,耐酸碱力极强,化学稳定性好,但软化点低. 适于制作薄板,电线电缆绝缘层,密封件等.

  1.无定形料,吸湿小,流动性差.为了提高流动性,防止发生气泡,塑料可预先干燥.模具浇注系统宜粗短,浇口截面宜大,不得有死角.模具须冷却,表面镀铬.

  2.由于其腐蚀性和流动性特点,最好采用专用设备和模具。所有产品须根据需要加入不同种类和数量的助剂。

  3.极易分解,在200度温度下与钢.铜接触更易分解,分解时逸出腐蚀.刺激性气体.成型温度范围小.

  4.采用螺杆式注射机喷嘴时,孔径宜大,以防死角滞料.好不带镶件,如有镶件应预热.

  PVC内一些有毒添加剂和增塑剂,可能渗出或气化;部份添加剂会干扰生物内分泌(影响生殖机能),部份可增加致癌风险;焚化PVC垃圾会产生致癌的二恶英而污染大气。

  常规的PVC材料,如电线、电缆等是相当严重的污染源。在制造、使用及废弃处理时,都会产生大量的二恶英、氯氢酸、铅等有害物质;PVC材料燃烧时会发生很大的浓烟,并产生有害的HCL气体;而且大部分PVC材料中含有Pb(铅)、Cd(镉)等(用作电缆稳定剂)多种有害重金属,会对人体健康造成一定的危害;焚烧或掩埋后,会造成对土壤和水源的污染。

  由于一次性医疗器械产品大多采用医用级聚氯乙烯(PVC)或聚碳酸酯(PC),而PVC加工过程中的热分解物对钢材有较强的腐蚀性,PC则硬度高,粘性大,因而对塑化部分的零部件材质要求必须是能抗腐蚀、抗磨损而且有较高的抛光性能。目前大多数医用注塑机采用机筒螺杆镀硬铬的办法或者采用不锈钢为材料制作机简螺杆以达到上述特殊要求。另外,为了防止 PVC加工过程中热分解产生气体,要求对动定模板表面进行镀铝处理,而且对外围板金也进行镀铝处理或者采用不锈钢板制作板金,板金拼缝采用无毒硅胶进行密封,以防塑料加工过程中产生的气体跑到外面(塑料加工过程中产生的气体可通过专用设备进行集中收集再经过净化处理方可排入大气中)。

  PVC常用添加剂DEHP的危害: 因DEHP(邻苯二甲酸二酯)容易雾化,其他乙烯基产品包括汽车内部、淋浴胶帘或铺地板物料等,也会释放有毒气体入大气,而DEHP也易溶入油性液体中。另外,人们也开始关注到,儿童若嘴嚼这些软塑玩具,会有添加剂渗出的安全问题。一些研究表明,这添加剂也许令健康问题复杂化,但需要进一步研究。根据一些医疗研究显示,PVC增塑剂也许会导致慢性病:譬如硬皮病、胆管癌(cholangiocarcinoma)、angiosarcoma、脑癌与acrosteolysis 。2004年,瑞典和丹麦学者组成的的研究小组发现,常用在PVC的邻苯二甲酸酯DEHP和BBzP,和儿童过敏有相当强烈的关连性。

  对未增塑聚氯乙烯(U-PVC),由于不含增塑剂,不存在DEHP渗出,但是加工过程中通常会加入稳定剂,目前大多数是铅盐稳定剂,铅是一种有毒的物质,在使用过程中会有渗出,危害人体健康,同样不可忽视.目前已经有非铅盐稳定剂,但成本高,还没有推广普及.

  TPE英文名字是Thermoplastic elastomer,TPE统称热塑性弹性体,是一种可用一般的热塑性塑料成型机加工成型的软胶材料。TPE外观为TPE外观为本色,黑色,半透明或透明的圆粒颗粒。TPE材料可采用注塑,挤出,吹塑,流涎,浇注等方式进行加工成型。TPE具有橡胶的高弹性,高强度,高回弹性,又具有可注塑加工的特征的材料。具有环保无毒安全,硬度范围广,有优良的着色性,触感柔软,耐候性,抗疲劳性和耐温性,加工性能优越,无须硫化,可以循环使用降低成本,既可以二次注塑成型,与PP、PE、PC、PS、ABS等基体材料包覆粘合,也可以单独成型。

  在这个行业有些朋友会说TPE也是TPR,将TPE与TPR混淆不清,TPE是以SEBS为基材共混改性而成的材料,SBS基材改性之材料称为TPR。只是在叫法上略有不同,在香港台湾大多数喜欢叫TPR,在内地大多数喜欢叫TPE,实际上,TPE,TPR只是热塑性弹性体材料的不同称呼。

  3.性质比较稳定,具有良好的耐温(使用温度范围-50-100℃),耐老化,耐化学性,耐溶剂性。

  4.TPE材料在生产过程中不引入重金属,不添加有毒的邻苯二甲酸盐增塑剂,符合ROHS、REACH、EN71、PAHS及FDA环保检测。是取代PVC的最佳材料。

  5. 节能。热塑性弹性体大多不需要硫化或硫化时间很短,可以有效节约能源。

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