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PVC扣板变色情况与其配方之间的关系
时间：2017-05-09 作者：91再生 来源：91再生网
PVC扣板作为我国的朝阳产业，十余年来得到了蓬勃发展。但由于塑钢门窗行业在我国仍属新兴产业，起步较晚，所以，与国外PVC扣板相比还存在着一定的质量差距，其中之一就是PVC扣板的耐候性问题。
此处所说的耐候性，涉及PVC扣板的二个方面：一是老化后PVC扣板表面变色，二是老化后残余抗冲击强度及抗拉强度的保留值。PVC扣板的变色直接影响到PVC扣板的外观，为用户所不能接受；有些变色还同时涉及到PVC扣板老化后的残余强度，而残余强度的变化速度，直接影响到PVC扣板的使用寿命。以往发表的有关PVC扣板变色的文章，多从钛白粉的紫外线屏蔽作用着手，认为变色的主要原因是PVC的降解所引起，但在以往的实践中，我们发现可以引起PVC扣板变色的因素较多，这些因素与PVC降解导致变色有着显著不同。
本文拟从发现的PVC扣板变色诱导因素着手，探讨PVC扣板变色情况与PVC扣板配方之间的关系，以期引起同行们的注意，对PVC扣板配方进行改进而解决PVC扣板变色问题。
试验方法设计
考虑到已发现的诱导PVC扣板变色的各种因素以及现有的仪器、设备条件，为保证试验快捷，结果客观可靠，对试验方法作如下设计：
(1)参照某供应PVC扣板破碎料厂的实用生产配方设计一个基准配方。
(2)采用排除法，对认为在特定条件下可能会对PVC扣板变色起贡献作用的某些PVC扣板破碎料，分别从基准配方中删掉或换上其他品种(或型号)的替代品。
(3)将各种配方的PVC扣板破碎料分别在高}昆机中混合、冷却，然后在扭矩流变仪中以相同的工艺条件制成不同配方的混炼样品。
(4)将不同目的样品与基准配方样品置于同等试验条件下，试验完毕后目测样品的变色情况。
试验设备及仪器
(1)高混机，SHR一10B；
(2)扭矩流变仪
(3)紫外线烘箱
试验所用PVC扣板破碎料
PVC、碳酸钙(活性轻钙)、硬脂酸铅、硬脂酸钙、二盐基亚磷酸铅、三盐基硫酸铅、硬脂酸、氧化聚乙烯蜡、二氧化钛、单甘脂、加工型ACR、抗冲型ACR、氯化聚乙烯等。
基准配方
对试验的说明
为避免因供应PVC扣板破碎料厂家的PVC扣板质量引起对该种PVC扣板导致PVC扣板材料变色的错误认定，试验后对每种引发变色的PVC扣板破碎料均取2～3家供应PVC扣板破碎料厂的PVC扣板再次进行平行试验，以确定样品变色是由PVC扣板破碎料本身性质所致还是PVC扣板质量所致。
下面试验结果中，仅对引发变色的情况予以说明和讨论。
试验及结果
在自然阳光下曝晒
紫外灯烘箱试验
将1～5中的配方样品同时在紫外线烘箱中照射，4h后各样品均出现变色，变色程度与7.1节中所述基本相同。只有2样品较自然阳光下曝晒三周时稍深，夹杂有橘红色。
烘箱试验
将样品置于烘箱中，恒温100~C，4h后开箱检查样品颜色变化，结果见表2。
湿度对变色的影响
将1～5中配方的样品置于薄膜塑料袋中，将试块表面用水弄湿，然后将塑料袋密封，置于阳光下晒三周。3和5配方样品的变色较7．1节条件下的变色为轻，尤其是5配方样品，几乎未发现变色。但1、2、4。配方(均含有硬脂酸)的样品，有时发生严重变色，样品表面有不规则状黑斑，黑斑的形状几乎与样品表面干后的水迹轮廓相符。但发生严重变色的样品须具备如下条件：样品制成后放置一段时间或淋湿样品的水不干净。
硫氛下的变色
已有文章指出，在空气污染较严重的工业城市中，PVCPVC扣板的变色较其他地方要严重，我们怀疑是空气中的硫化物(S02)与加工PVC扣板的稳定剂中的铅发生反应所致。为试验硫化物对PVC扣板变色的作用，我们将硫磺撒在1～5配方样品表面，用水将硫磺湿润，置于自然阳光下曝晒。三周后检查样品发现，1～3配方样品与前面7．1节试验条件下的样品变灰程度均明显加深，但4与5配方的样品与7．1节条件下的变色情况无明显区别从上面试验中颜色的变化及变化程度可以看出，与样品颜色变化有关的原料有三盐基硫酸铅、硬脂酸、氯化聚乙烯。其中硬脂酸和CPE具有使样品趋向灰黑的变色特性。而样品表面发黄及棕色是PVC不同程度分解后的色泽。
引发变色的原料的加合变色作用
配方中同时具有可引发变色的三盐基硫酸铅、硬脂酸和氯化聚乙烯，因而其灰色最深，局部呈棕红色，也较1、4、5配方样品局部呈淡黄或黄色的色度要深。而3和5配方中分别去掉或更换了硬脂酸、CPE后，样品颜色深度逐渐变浅。
硬脂酸
硬脂酸使样品变灰的原因有两种，其中之一是硬脂酸在合成过程中含有成分极复杂的有机杂质，这些杂质在紫外线和热量作用下极易氧化，成为黑色的脂类氧化物，这可从1配方样品颜色深，而仅仅更换了硬脂酸的3配方样品颜色变浅得以证明。有硬脂酸的样品在7．4节条件试验下，出现严重变色和局部黑斑的现象，是因为湿度、温度(阳光下密封的塑料袋内温度升高)和缺氧条件下，样品表面发生了霉变，这可从医用显微镜下观察到试块表面的大量霉菌而得到证实。
三盐基硫酸铅
2配方在7．1节和7．2节的试验条件下，除呈灰色还局部夹杂棕黄色的原因是，因为三盐基硫酸铅的耐候性不如二盐基亚磷酸铅，在紫外线作用下，导致PVC分解。PVC随分解的程度不同，出现从黄、棕、灰的色泽，使样品颜色变深，同样配方的样品在7．3节的试验条件下，并未增加变色深度，是因为三盐的热稳定性还是足够的。
氯化聚乙烯(CPE)
氯化聚乙烯的耐候性问题，从现有的文献看，未能引起足够的重视，但我们对含有CPE的配方在7．1、7．2、7．3和7．4节的条件下的试验，均证明CPE能引发样品变色。ACR较CPE有着更好的耐候性。无论在紫外线、热作用还是硫氛及湿度下，其变色性均较CPE优越。
除公认的Ti02对扣板的变色有重要影响之外，我们认为PVC扣板配方中的三盐、硬脂酸和CPE均对扣板的变色有影响。为保证扣板的耐候性，供应PVC扣板破碎料厂家要合理选择配方，切实关注配方中PVC扣板破碎料的质量、PVC扣板破碎料中的杂质，以及PVC扣板破碎料的配合，以便生产出更好的扣板。
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