Разновидности ПВХ, их производство и применение. Формование пластизолей и паст ПВХ

Пасты ПВХ могут быть дилатантными (сгущение при сдвиге), псевдопластичными (утончение при сдвиге) или тиксотропными (вязкость уменьшается со временем при постоянном сдвиге). Каждый процесс требует определенных реологических характеристик, и это достигается путём разработки соответствующих сортов ПВХ и знания влияния скорости сдвига и времени при постоянном сдвиге. Механизм протекания процесса, когда вязкость увеличивается со временем, был исследован с использованием смол, имеющих рыхлые или не хрупкие агломераты. Деагломерация рыхлых агломератов вызывает ухудшение вязкости. С не хрупкой агломератной смолой небольшая доля ультрадисперсных частиц растворяется в пластификаторе, что приводит к снижению свойств материала. Модельные системы пастообразных смол на основе ПВХ показали влияние размера частиц и гранулометрического состава на улучшение потока пластизоли, что также позволяет снизить уровень пластификатора. Почти ньютоновское поведение потока также стало возможным.

Для покрытия сплошных поверхностей, таких как полы, настенные покрытия и брезенты, используется прямое или трансферное покрытие. Паста может быть нанесена непосредственно с помощью ножа на валик или ленту или косвенно с помощью покрытия обратным валиком. Подложка может быть материалом-носителем, который удаляется позже. Этот процесс позволяет выполнять многослойные покрытия, в том числе пены, и тиснёные покрытия в линию. Конечный процесс включает предварительное гелеобразование, а также гелеобразование при высокой температуре. Установлено влияние содержания и типа пластификатора, а также различных значений K для ПВХ на реологическое поведение пластизоли, используемой для тканей с покрытием. Экранирующее покрытие, обычно используемое для производства обоев, основано на закачивании пластизоли в металлический цилиндрический экран с тонкой перфорацией. Паста проталкивается через перфорацию через резиновый нож на подложку; количество наносимого материала регулируется размером сита, давлением и углом резиновой лопатки. Намотка покрытия, как правило, на металл, осуществляется с помощью валика с концентрическими канавками. Глубина канавки определяет вес покрытия.

Процесс горячего погружения используется для покрытия проволочных корзин, кронштейнов и т. д. и зависит от предварительного нагрева объекта, который должен быть покрыт (обычно нагрев производится до температуры +100...+120 °C), и погружения его в пластизоль, где ПВХ гелируется вокруг объекта. Покрытие холодным погружением и распылением используется на тканях, таких как перчатки с подкладкой, или на металле, таком как герметик на днище. Они впоследствии превращаются в гель. Также было внедрено использование инфракрасной системы для отверждения ПВХ герметика. Кроме того, используются методы порошкового покрытия, включая псевдоожиженный слой и электростатическое распыление. Ротационное формование выполняется с использованием закрытых форм, которые подвергаются вращению на 360 ° в трёх измерениях после подачи фиксированного количества пасты. Вращение обеспечивает равномерное нанесение пасты на внутреннюю поверхность формы. Формы подают через печь, где паста превращается в гель и расплавляется.

При охлаждении изделие снимается с формы, которая затем раскрывается. Этот процесс используется для изготовления мячей, игрушек и кож (которые впоследствии могут заполняться пеной, если они предназначены для изготовления элементов автомобилей). При формовании используются открытые формы с подогревом, которые переворачивают для удаления избыточного количества пластизоли. Толщина слоя контролируется реологией пасты, временем и температурой. Можно создать последовательные слои, и, как сообщается, метод двойного смазывания позволяет перерабатывать производственные отходы. Типичным продуктом, изготовленным по этой технологии, является эластичная пена с ПВХ-покрытием для автомобильной отделки. При литье под давлением используется предварительно нагретый формирующий элемент, который погружается в пасту и извлекается с постоянной скоростью. После нагревания и охлаждения изделие вынимается. Например, одноразовые перчатки изготавливаются именно таким способом.

Каландрированный или экструдированный лист может быть подвергнут термоформованию для придания ему формы путём нагревания, использования вакуума или формирования давления над заготовкой или пресс-формой, а затем охлаждения. По сравнению с литьём под давлением термоформование дает экономические преимущества благодаря низкой стоимости оборудования и простоте изменения конструкции пресс-формы. Однако процесс ограничен тем фактом, что формы должны быть способны легко сниматься с инструмента. Параметры процесса по распределению толщины стенок в термоформованных пищевых контейнерах были оптимизированы, а модификация поверхности ПВХ была исследована, чтобы улучшить некоторые ключевые факторы, такие как способность к нанесению покрытия или уменьшению миграции пластификатора.

Действия по уменьшению миграции пластификатора включают: нуклеофильное замещение поверхностного хлора в присутствии катализаторов межфазного переноса азидом; или фотоактивный диэтилдитиокарбамат с последующим УФ-облучением для сшивания поверхности. Реакция пленки ПВХ с азидом натрия и аминотиофенолом была также исследована в смесях растворитель / нерастворитель с азидом натрия, происходящих гомогенно через плёнку, в то время как аминотиофенол модифицировал поверхность. Нуклеофильное замещение сульфид-ионами в водных средах также даёт определённое преимущество. Модификация поверхности с использованием аминотиофенола в смесях диметилформамид / вода показала, что селективность поверхности и степень модификации (в зависимости от уровня выщелоченного ДЭГФ) зависели от времени реакции.