Пластизоли из ПВХ являются уникальными среди полимеров. Их уникальность ограничена только способностями разработчика рецептур. Опытный разработчик может создавать компаунды, которые:
- существенно различаются по твердости;
- являются бесцветными или имеют любой желаемый из цветов;
- легко отделяются от формы;
- клеятся ко многим основаниям;
- дают твердый непористый материал;
- не изменяют свои характеристики во времени;
- соответствуют многим спецификациям. Физические свойства
Пластизоли поставляются в жидком виде и остаются жидкими при комнатной температуре. Они представляют собой дисперсию поливинилхлорида и/или сополимера в жидких пластификаторах. Другие ингредиенты добавляются для:
- обеспечения окраски;
- обеспечения термостойкости;
- повышения устойчивости к выцветанию;
- увеличения огнестойкости и дымостойкости;
- оптимизации технологических параметров;
- возможности использования в случаях, разрешенных FDA (Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов);
- улучшения параметров термоотверждаемости. Термин органозоль означает пластизоль, содержащий свыше 10% растворителя. Органозоль обычно используется там, где вязкость пластизоля может быть слишком высока для выбранного применения, либо из-за твердости материала, либо из-за типа выбранного пластификатора.
Ни перемешивание, ни давление, только воздействие тепла необходимо для преобразования этих жидкостей в конечное твердое состояние. Процесс преобразования физического состояния пластизоля из жидкого в твердое, с оптимальными физическими свойствами, протекает следующим образом: возрастающая температура влечет за собой усиливающуюся сольватацию, сопровождающуюся пропорциональным повышением вязкости. Затвердевание происходит тогда, когда жидкий растворитель поглощается частицами каучука. Об этом этапе говорят, как об этапе температуры желатинизации или температуры гелеобразования. Этой температурой можно управлять с помощью выбора ингредиентов компаунда, по большей части, каучука и пластификатора. Температура гелеобразования пластизоля составляет обычно от 65°C до 105°C. Гелеобразование также зависит от времени протекания процесса и может происходить при более низких температурах. (Хранение жидкости при вышеупомянутой комнатной температуре может вызывать увеличение вязкости и, в конечном итоге, привести к переходу в твердое состояние). Дальнейшее повышение температуры может повлечь за собой продолжение сольватации каучука пластификатором, и, в конце концов, полное растворение и достижение гомогенности. Гомогенизация смеси компонентов после этого является завершенной, и она приобретает окончательные физические свойства. Минимальная температура гомогенизации может колебаться от 121°C до 182°C в зависимости от параметров: времени и состава компаунда. Вся масса пластизоля должна достигать этих температур. Преимущества
Из пластизолей можно создавать компаунды для производства продуктов с широким диапазоном физических свойств. Компаунды с твердостью 8 по шкале Шора A используются для производства искусственной наживки для рыбной ловли, 75 по шкале Шора A для покрытия ручек инструментов и формования предохранительных ковриков дверных проемов в кузове, и 60 по шкале Шора D для отливки жестких предметов. Выбор ингредиентов компаунда позволяет опытному разработчику рецептур производить много различных товаров, включая продукцию со следующими свойствами:
- низкая токсичность необходимая для контакта с пищевыми продуктами и водой;
- электрические свойства от статических диссипативных (рассеивающих) до хорошего сопротивления;
- огнеупорность;
- способность к пенообразованию;
- адгезионность.
Пластизолы, подобно другим пластифицированным продуктам из ПВХ, известны многими особыми свойствами. В их число входят следующие:
- отличная устойчивость к истираемости;
- возможность декорирования;
- изоляционная устойчивость;
- огнеупорность;
- устойчивость к воздействию многих химических веществ.
Физические свойства, такие как: прочность на разрыв, растяжимость и модуль упругости, в значительной мере, определяются соотношением содержания каучука и пластификатора; при этом твердость снижается с увеличением доли пластификатора. Многие другие свойства можно контролировать независимо от уровня содержания пластификатора. К числу таких свойств относятся: эластичность при низких температурах; летучесть; сопротивление разрушающему воздействию тепла и света; устойчивость к воздействию химических веществ; огнеупорность; перетекание в поверхности, с которыми осуществляется контакт; глянцевая или матовая поверхности; а также и другие особые свойства.
Должна также учитываться утечка пластификатора из промышленного изделия из-за теплопотери, экстракции, перетекания, химического воздействия и окисления. Все ингредиенты должны выбираться с учетом технологических условий и конечного использования готового продукта, поэтому для большинства применений требуется пластизоль, создаваемый по заказу потребителя. Переработка пластизолей
Твердые компаунды можно называть жесткими пластизолями, но они не являются жесткими в том смысле, в котором могут быть жесткими экструзионные марки ПВХ. Пластизоли могут содержать пластификаторы, которые снижают их температуру тепловой деформации. Пластизоли с термоотверждающимися добавками способны частично восполнить этот недостаток.
Такое изменение состояния с помощью теплового воздействия позволяет объяснить многие уникальные технологии переработки пластизолей в полезные конечные продукты. Повышение температуры пластизоля, находящегося рядом с формой, предметом, на который предстоит нанести покрытие, или основой, приводит к гелеобразованию регулируемого количества пластизоля, которое затем расплавляется. Оставшийся пластизоль сохраняется для использования при последующих циклах. Управление текучестью пластизоля и температурой гелеобразования становится возможным за счет использования покрытия методом погружения, формования погружением, формования полых изделий заливкой и медленным вращением формы, ротационного формования, и других технологий переработки.
Все технологии обработки основываются на управлении текучестью пластизолей. К числу таких технологий относятся: нанесение покрытия с помощью валиков, нанесение покрытия ножевым устройством, нанесение покрытия методом распыления, нанесение покрытий методом обливания. Повышение псевдопластичности (гидравлическое сопротивление) позволяет машине, наносящей покрытие, создавать довольно толстые слои покрытия даже на вертикальных поверхностях. Низкая вязкость и снижение поверхностного натяжения позволяют использовать технические приемы нанесения, такие как барабанные сита для нанесения пластизоля с перерывами с последующим разливом для образования однородной пленки перед тем, как начать плавление. Это позволяет разливать пластизоль в открытые формы, в которых материал должен быть текучим для заполнения формы. Пластизоли, напоминающие по консистенции замазку, используются в качестве герметиков в автомобильной промышленности, производстве бытовых приборов и других отраслях промышленности.
Для того чтобы превратить поставляемый материал в готовый продукт, для этих уникальных материалов требуется только тепло. Поскольку работы под давлением не требуется (как это было бы в случае использования литья под давлением или компрессионного формования), для формования пластизоля можно использовать относительно малозатратные формы, такие как никелевые с гальваническим покрытием и/или медные формы, а также относительно тонкие формы из литого алюминия. Жидкие материалы часто переплавляют в открытых формах для изготовления ковриков для автомобилей и т. д.
Некоторые технологии изготовления, которые используются для преобразования пластизоля в готовый продукт:
- методы нанесения покрытий способом окунания в подогретый лакокрасочный материал;
- формование в открытых формах, в закрытых литейных формах, формование полых изделий заливкой и медленным вращением формы и ротационное формование;
- нанесение покрытия - нанесение покрытия ножевым устройством, нанесение покрытия валиком, нанесение покрытий методом обливания, и с помощью барабанного сита;
- нанесение покрытия методом распыления;
- краска для трафаретной печати. |