PVC膠粒配方設(shè)計(jì)中,填充劑碳酸鈣一般是必不可少的。但填充劑的比例決定著PVC的比重,更決定著成品粒料的價(jià)格和品質(zhì)。
對于填充劑的使用比例,就電線電纜用料而言,一般可加至25%,有些低檔電纜料甚至加到了50%。
翻閱一些相關(guān)的資料,PVC膠料在其它條件不變的前提下(主要指增塑劑),相對于成品粒料(比重1.50以下)來講,每增加10%的碳酸鈣,比重就增加0.04,比重1.50以上的粒料的話,比重就增加0.02。
但如客方允許的前提下,原配方多加10%的碳酸鈣,其他輔料(如增塑劑、潤滑劑等)如何調(diào)整?
在20份以下,無機(jī)粒子在樹脂里均勻分布,被樹脂很好地形成包裹。主要特征為樹脂和無機(jī)粒子的結(jié)合,產(chǎn)品比較致密,這時(shí)候的比重是各組分比重乘以比例的總和。姑且稱之為理論比重。
而隨著填充量越來越大,產(chǎn)品的特征就會(huì)變成無機(jī)粒子和無機(jī)粒子的結(jié)合,這種結(jié)合不是很致密,不斷產(chǎn)品強(qiáng)度低,無機(jī)粒子之間會(huì)有一些微小的間隙。從而造成比重低于理論比重。
其實(shí)填料與樹脂比例的變化導(dǎo)致密度的變化,即填料同樣百分比的增加,密度的增加卻越來越小,不是什么高深的問題。學(xué)過數(shù)學(xué)的人都知道(c+x)/(c+d+x)的變化規(guī)律,分子與分母含有同一個(gè)數(shù),這個(gè)數(shù)在等量變化時(shí),最終的比值的變化是越來越小的。在改性塑料里,近似認(rèn)為總體積為各分體積的加和,填料的變化就是x的變化。塑料的密度符合上述規(guī)律。
填料的密度遠(yuǎn)比樹脂的大,填料趨向100%時(shí),密度趨向填料。填料50%時(shí),按照體積來說,遠(yuǎn)未達(dá)到50%的體積。那么無機(jī)粒子和無機(jī)粒子的結(jié)合是否是主流還要商榷。
影響比重的因素很多,譬如某些產(chǎn)品沒抽好真空,里面有低分子;或產(chǎn)品有細(xì)微的分解造成微小的發(fā)泡,產(chǎn)品比重也會(huì)變輕;其他如壓縮比,濾網(wǎng)等因素對比重的影響不再累述。
其次就延伸到配方,某些助劑,如CPE、ACR、DOP等是降低比重的。橡塑彈性體本身比重較低,用"低扯高"的原理,產(chǎn)品的比重肯定降低。
同一無機(jī)填充和比重的關(guān)系,以填充的逐步增加,PVC的熱穩(wěn)定性、流動(dòng)性、沖擊性、光澤度等變量是一個(gè)先揚(yáng)后抑的拋物曲線關(guān)系。而且隨著填料量的繼續(xù)增加,其下降通道越發(fā)陡峭。應(yīng)根據(jù)設(shè)備及材料狀況,在穩(wěn)定劑、潤滑劑、耐沖擊改性劑等方面作相應(yīng)調(diào)整。