影響PVC型材變色的因素

摘 要：PVC型材的變色因素是多種多樣的，本文主要從三個方面進行了具體分析，分別為外界的氣候條件、PVC樹脂中分子鏈的降解脫氯化氫以及在PVC型材的生產(chǎn)過程中所使用的加工助劑的影響。并根據(jù)幾種影響因素分別提出了相應(yīng)的解決方案。合理設(shè)計PVC型材的生產(chǎn)配方以便其適用于安裝環(huán)境，并且在進行材料選擇時注意其在光照、有氧環(huán)境中的穩(wěn)定性，防止其發(fā)生PVC分子鏈降解，減少副產(chǎn)物的產(chǎn)生。并了解在PVC型材生產(chǎn)過程中各種加工助劑的使用對PVC型材產(chǎn)生了什么樣的影響，以及如何避免這種情況的發(fā)生。

關(guān)鍵詞：PVC 型材 變色

1、引言

目前在PVC型材中出現(xiàn)的比較常見的變色問題是在加工、貯存或者在使用時會出現(xiàn)老化變色的現(xiàn)象，白色型材一般表面比較光亮，如果出現(xiàn)光澤消失或者是粉化現(xiàn)象也屬于變色的型材。通常影響PVC型材的變色原因是在內(nèi)部因素和外部因素共同的作用下所引起的。其中影響PVC型材變色的外部的因素主要有紫外線的照射以及適宜的溫度濕度和一定的有氧條件，其他的就是大氣以及環(huán)境的污染導(dǎo)致的。影響PVC型材變色的內(nèi)部因素是因為PVC型材的樹脂分子發(fā)生了降解脫去氯化氫的反應(yīng)。本文通過分析影響PVC型材變色的外部影響原因了解怎樣才會導(dǎo)致PVC型材變色，然后從內(nèi)部原因進行了討論，以及如何選擇最合適的PVC型材的配方，加工助劑的使用對PVC型材變色產(chǎn)生的影響，為PVC型材的生產(chǎn)商提供理論依據(jù)以及廠商提供參考意見。

2、影響PVC型材變色的外部原因

2.1紫外線的照射

在波長為三百納米到四百納米的紫外線輻射是導(dǎo)致PVC樹脂分子發(fā)生降解的主要原因之一。當太陽光照射到地面時其中就含有這個波長的紫外線，并且在地球上，緯度不同接受的紫外線輻射程度不同，因此進行PVC型材生產(chǎn)的時候要充分考慮到應(yīng)用地點的影響并針對不同的地域進行不同耐候性的處理。

2.2溫度和濕度

光照原因和溫度原因相互配合會加速PVC型材樹脂分子的降解，這種影響甚至?xí)笥诠饨到狻６鴮?dǎo)致這種情況發(fā)生的原因主要是PVC型材會將太陽光中的紅外線吸收并將其轉(zhuǎn)變成熱能導(dǎo)致在PVC型材表面出現(xiàn)升溫的情況導(dǎo)致降解的加速。影響型材變色的另一個主要原因是在空氣中的水分，也就是濕度。空氣中的水分可以導(dǎo)致型材中的一些物質(zhì)發(fā)生水解反應(yīng)，影響PVC型材的降解。此外像室內(nèi)外的溫差以及空氣中水分的凝結(jié)均可以導(dǎo)致PVC型材氧化降解。

2.3空氣的污染

空氣的污染也是影響PVC型材變色的影響因素之一，太陽光的輻射以及空氣的輻射均可以造成塑料的老化。在空氣中會懸浮著一些顆粒引起太陽光的散射，這也就表明紫外線相較于其他光線更加容易到達地面。所以在空氣中的紫外線會因為懸浮顆粒的存在而加強，加速了PVC型材的降解。

3、影響PVC型材變色的內(nèi)部原因

影響PVC型材降解的內(nèi)部原因主要是PVC樹脂降解脫氯化氫。PVC樹脂是在生產(chǎn)型材時所用到的基本材料，PVC樹脂質(zhì)量的控制主要從顆粒的尺寸、分子的質(zhì)量、熱穩(wěn)定性以及外觀顏色幾個方面進行考量，PVC分子的結(jié)構(gòu)影響以及在PVC樹脂中殘存有一些引發(fā)劑、催化劑等。在戶外爆嗮的條件下，會加速、加重型材的變色、粉化等老化現(xiàn)象。

4、助劑對PVC型材變色的主要影響

4.1熱穩(wěn)定劑的影響

PVC的光穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性是息息相關(guān)的，近年來，所使用的熱穩(wěn)定劑的種類也逐漸的增多，熱穩(wěn)定劑主要有復(fù)合鉛穩(wěn)定劑、鈣鋅穩(wěn)定劑和有機錫穩(wěn)定劑三類。復(fù)合鉛穩(wěn)定劑熱穩(wěn)定效率高、價格低，前幾年使用比較普遍，但由于其含有重金屬鉛，型材在戶外使用過程中容易與空氣中硫化物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成硫化鉛，造成型材變色，特別是在大氣污染嚴重易形成酸雨的地區(qū)。同時，在PVC型材生產(chǎn)過程中也容易造成重金屬鉛污染，對操作人員身體健康構(gòu)成威脅。隨著國內(nèi)環(huán)保監(jiān)管力度越來越大，人們的環(huán)保意識不斷增強，復(fù)合鉛穩(wěn)定劑使用量不斷下降，而環(huán)保高效的鈣鋅穩(wěn)定劑和有機錫穩(wěn)定劑越來越成為人們的首選。熱穩(wěn)定劑主要作用是在PVC型材的生產(chǎn)過程中防止PVC受熱分解，造成型材產(chǎn)品顏色變黃、力學(xué)性能下降。光穩(wěn)定劑作用主要是延緩減輕PVC型材在儲存、應(yīng)用過程性的光降解變色。

4.2抗氧化體系的影響

穩(wěn)定劑的使用在PVC型材的生產(chǎn)中越來越廣泛，也成為了主流產(chǎn)品，但是在生產(chǎn)過程中還需要添加一些光穩(wěn)定體系幫助PVC型材生產(chǎn)達到更好的防止老化的效果，其中就有潤滑體系和抗氧化體系等。而抗氧化體系的存在其中包含著一些比較容易變色的有機雜質(zhì)，同時，抗氧化體系物質(zhì)在光照以及氧環(huán)境下也比較容易發(fā)生變色的現(xiàn)象。一些空間位阻比較低的抗氧化劑在經(jīng)受紫外線的照射之后，如果遇到適宜的溫度以及氧環(huán)境容易發(fā)生偶合作用，導(dǎo)致所生成的物質(zhì)會影響PVC型材發(fā)生變質(zhì)導(dǎo)致其顏色變黃，也就是所謂的黃變。所以在進行PVC型材的生產(chǎn)中合理的選擇助穩(wěn)定劑也是防止PVC型材發(fā)生變色的有效辦法之一。

4.3其他

造成PVC型材變色的原因是非常多的，在這些原因的共同作用下導(dǎo)致發(fā)生PVC型材的變色，除了以上幾種介紹的常見的影響PVC型材變色的原因之外，PVC型材的生產(chǎn)配方和工藝以及所使用的設(shè)備等對PVC型材變色產(chǎn)生的影響都應(yīng)該考慮在內(nèi)，保證在生產(chǎn)過程中避免出現(xiàn)導(dǎo)致PVC型材降解的條件，并提高其光、熱穩(wěn)定性有足夠的能力去應(yīng)對惡劣的外部環(huán)境。這就對混料、擠出、塑化、定型等各個工藝提出了更高的要求。

5、總結(jié)

在多種原因的共同作用下導(dǎo)致了PVC型材的變色，所以在進行PVC型材的生產(chǎn)過程中要充分考慮到各個因素，比如說光照強度、溫度、環(huán)境的污染、氣候等，考慮到在什么樣的條件下PVC型材降解的速度會增加，盡量避免這種情況的發(fā)生，同時提高PVC樹脂分子鏈的穩(wěn)定性，防止其發(fā)生降解脫氯化氫。所以在生產(chǎn)過程中控制PVC樹脂的質(zhì)量是解決型材變色的主要問題。另外在進行PVC型材配方的設(shè)計時也應(yīng)該充分考慮到各種助劑的影響，明確其影響機理，才能找到更好的解決辦法。

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作者簡介：孫鋒 出生年月1970年9月，男，漢族，籍貫山東濟寧任城區(qū)，大專學(xué)歷，中級職稱，現(xiàn)任山東博拓塑業(yè)股份有限公司董事長