Поливинилхлорид - Ульянов В.М.
ISBN 5-7245-0727-7
Скачать (прямая ссылка):
140
141
вании специальных рецептур [121, 245, 249]. Считается, что наиболее подходящим для получения пластизолей с низкой и стабильной вязкостью является латекс ПВХ с частицами размерами от 0,2 до 1,5 мкм [15, 249]. Процесс получения ПВХ с хорошими пастообразую щими свойствами отличается высокой сложностью, однако большое число патентов в большей или меньшей степени связано с сушкой распылением. Поэтому выявление закономерностей формирования нужных для пастообразования свойств порошков ПВХ является актуальной задачей. В связи с этим в НИИполимеров была проведена серия исследований в области разработки новых пастообразующщ марок ПВХ различного назначения и улучшения качества промышлеь ных типов ПВХ. В зависимости от назначения полимера и способ? полимеризации ВХ определено три типа латексов, различающихся дисперсностью латексных частиц: мелкодисперсные (размер латексньг частиц 0,05 - 0,15 мкм), среднедисперсные (0,2 - 0,5 мкм) и крупнс дисперсные (0,2 - 2 мкм) [127], причем различия в дисперсности обусловливают существенные различия в реологии паст в зависимости от условий сушки исходных дисперсий.
Исследования проводили со всеми тремя типами пастообразующего ПВХ и их разновидностями: эмульсионный ПВХ Е-62- промышленный эмульсионный ПВХ Е-55 + 75 - опытный, эмульсионный ПВХ Е-7: ПМ-опытный,микросуспензионный ПВХ-Е-70ПС-опытный и опытно-промышленный, микросуспензионный ПВХ "Совинит"-70 - опьп ный. Исследовали влияние температурного режима сушки и дисперсности латекса на реологические свойства паст на основе ПВХ разных типов. Влияние температурного режима оценивали через фактор термообработки Ф т, рассчитанный для температур стеклования поли мера по формуле (3.6).
На рис. 4.12 приведены реологические кривые паст на основе диок тилфталата (ДОФ) и ПВХ (40:60) разных типов (ПВХ Е-66 П, ПВХ Е-'! ПС, ПВХ "Совинит", ПВХ Е-75 ПМ), высушенных при минимальны (Ф, 1) и максимальных (Фт> 1) значениях фактора термообработки В данном случае ПВХ Е-66 П можно отнести к типу I (мелкодисперсны:1 латекс), ПВХ Е-75 ПМ - к типу II (среднедисперсный), а ПВХ Е-70 ПС« ПВХ "Совинит" - к типу III (крупнодисперсные). Из реологическш кривых видно, что при Ф т *S 1 из ПВХ типа I получается тиксотропны^ пластизоль, а типы И и Ш дают дилатантные пластизоли с разно» степенью дилатансии. При Ф т > I характер течения паст на основе 0-типов I и II изменяется. Из ПВХ типа I получается пластизоль с ньют* новским течением, а пластизоль из ПВХ типа II трансформируется; тиксотропный. Что касается ПВХ типа III, то пластизоли на его осно? сохраняют дилатантный характер течения, но вязкость их выше (г сравнению с Фт< 1) во всем интервале скоростей сдвига. Несмотря^ существенно разные виды эмульгирующих систем, применяемых hf полимеризации рассматриваемых марок ПВХ, различия в поведен'' пластизолей можно объяснить на основе изложенной выше теор11; формо- и структурообразования частиц в процессе распылительНс сушки латексов.
W 10
Ю I 5
4
г
я
- ^ 1
4 1 я ' t ¦
0 SO 100 и/, с1
fuc. 4.12, Реологические кривые (зависимость вязкости rj от скорости сдвига) паст на основе ДОФ и ПВХ разных марок, высушенных при Ф,<1 (а) и Ф,>1 (б): 1 — ПВХ Е-66 П; 2 - ПВХ Е-75 ПМ;: 3 - ПВХ Е-70 ПС;. 4 - ПВХ "Совинит"
В процессе сушки мелкодисперсных латексов (тип I) при Фт^ 1 получаются пористые ячеистые агломераты, которые поглощают и связывают большое количество пластификатора, что способствует образованию коагуляционных структур. При сдвиге агломераты легко разрушаются вследствие непрочной связи между глобулами, при этом связанный пластификатор освобождается, снижая вязкость пластизоля. При Фг > 1 глобулы в агломерате спекаются, уменьшая пористость зерна. Свободного пластификатора в системе полимер - пластификатор тем больше, чем выше Фт. При некотором значении Фт частицы ПВХ получаются достаточно прочными и образуют пластизоль с постоянным содержанием свободного пластификатора. Вязкость его мало изменяется в зависимости от скорости сдвиговых усилий. Строго говоря, течение пастообразных материалов характеризуется одновременно как образованием, так и разрушением коагуляционных струк-ТУР, но для второго случая эти процессы, по-видимому, уравновешены.
ПВХ типа II при малых значениях Фт также имеет рыхлую структуру, но общая поверхность его частиц на порядок меньше, чем у ПВХ типа I. Агломераты разрушаются на составляющие глобулы уже при вмешивании пасты, которая при наличии относительно большого количества свободного пластификатора обнаруживает течение, близкое к ньютоновскому, но с тенденцией к структурированию, т.е. коагулчционые структуры в такой системе не могут разрушаться 8виду- их отсутствия - они могут лишь образовываться. Поэтому кРивая 2 на рис. 4,12, а свидетельствует о некоторой склонности к зилатансии. При больших значениях Фт коагуляционные структуры "ВХ типа II в исходной пасте более прочные и при сдвиговых усилиях "Роцесс их разрушения превалирует над процессом вторичного струк-тУрообразования. Поэтому в целом система полимер - пластификатор ^евдопластична.
