PVC压延胶带膜配方的优化改进及其生产工艺分析

PVC压延胶带膜配方的优化改进及其生产工艺分析

林克兴 ,林克华 ,薛宗耀

福建友谊胶粘带集团有限公司 福建省福州市福清市 350300    福建友谊胶粘带集团有限公司 福建省福州市福清市 350300）  福建友谊胶粘带集团有限公司 福建福清 350300

摘要：传统制备工艺制备的PVC压延胶带产品经济性能差、无法循环利用等缺点，为了迎合产品环保化发展需求，需研究水溶性良好的PVC薄膜制备工艺，替代传统胶带基材。通过对PVC压延胶带膜配方及工艺的研究，指出水溶性背层处理方案，系统论述配方的优化方法，制备环保且经济性能佳的胶带产品。

关键词：PVC；双向拉伸聚丙烯薄膜。配方；改进工艺

PVC压延胶带具有良好的电性能及防水性能，是市面上应用最为广泛的粘接产品。我国PVC材质胶带年消费量逼近十万吨，出口量也十分可观。但是，传统PVC胶带制备方案与环保政策相违背，在公众危害意识与环保意识的持续增强下，对粘接产品的综合指标提出更高要求。传统PVC压延生产模式生产出的胶带以性能为核心，忽视了胶带材料的回收利用，因此需改良生产工艺，制备出综合价值更高的PVC胶带。

1 PVC及胶带薄膜

PVC也就是聚氯乙烯，其是氯乙烯单体经过过氧化物及偶氮化合物等的引发剂。常规条件下，PVC可在光的作用下发生反应，依照自由基聚合反应机理形成聚合物。PVC为无定型结构的白色粉末，支化程度相对较小，并且光稳定及热稳定性十分差。当处于华氏温度八十摄氏度左右时，PVC表现为玻璃化，当温度升高到一百摄氏度时，PVC会被均匀分解成氯化氢。温度升高到一百七十摄氏度时，该材料开始继续分解。另一方面，PVC物理性能与温度呈反比关系，因此工业生产过程中需在PVC材料中加入稳定剂，让其具备一定稳定性。综上所述，工业生产过程中，PVC分子量通常在五到十一万以内，其分散性十分突出。在整体生产过程中，PVC的分子量会随着聚合温度的下降而增加。常规条件下，聚氯乙烯并没有固定的熔点，因此在改良制备方法上，聚氯乙烯树脂是性能相对良好的聚合物，也就是急性非结晶高聚物。但由于聚氯乙烯本身的热稳定性交叉，导致生产过程中无法直接使用。换个角度讲，在生产过程中必须对其性能进行改良，如田间填充物让其稳定性增强。

2 PVC胶带热硫化接头工艺

2.1 工艺流程

聚氯乙烯与双向拉伸聚丙烯等材质的胶带在生产中十分广泛，适用在封箱、皮带运输等领域。近些年，薄膜材料成为煤矿皮带运输领域的主力材料。即便如此，聚氯乙烯产品结构的特殊性导致其对生产前期的要求较高。在聚氯乙烯压延胶带生产中，常使用热硫化接头工艺，该工艺较为复杂，如果其中某个环节出现纰漏，将对产品性能造成直接影响。因此，需设计合理的接头方法，在降低生产难度的同时，保证产品的性能。针对热硫化接头技术，在生产阶段应利用卷尺、钢板尺、粉线盒、手刷等设备。从整体上看，钢板尺在生产过程中可辅助画线，粉线盒的主要功能是弹线。在操作过程中，可分为画线、切割、胶结三部分。首先，画线操作是基础阶段，需画出一条直线，直线和输送带宽度两侧处于相交叉的状态，假定交叉点的直线距离为m，m到中心点位的位置为输送带的基准点，假设其为o，后续制备中将o作为定点，依照生产要求及型号需求，在带宽两侧取线及画线。其次，o作为定点，从o点入手的非m线和带宽两侧处于相交叉的状态，相交点直线距离设定为n，其作为基准线，结合输送带级别要求和具体的生产需求，在n线上选取点a。最后，将耐高温缘纶膜放置于硫化机模板上，目的是为脱模提供保障。这个步骤完成后，将胶结输送带重新放回到纶膜上。需要注意的是，在这个工序中需调整齿轮之间的间隙，让上述两个环节的基准线宽度相同。在此基础上，皮带中心位置设置为c点，画出和带宽两侧相较的对角线，此基线是为了确保胶结输送带的两侧，让其处于相同直线下运行，避免输送带出现跑偏的问题。

2.2 影响因素

影响PVC热硫化接头加工的因素较多，影响因素几乎贯穿了整个生产流程。工业生产过程中，技术水平低下、设备运转故障、工况不符合标准、操作不规范等等会导致热硫化生产工艺不合格，此外，生产配方也会影响PVC压延胶带的综合性能。

2.2.1 外界因素

外界因素指代原料选型及参量之外的因素，包括工艺水平、设备状态等。首先，生产操作者和工人质量意识较差会影响PVC压延胶带的综合性能。同时，当技术人员水平较低时，将导致热硫化工艺无法顺利进行。或是人员操作不规范，导致工艺流程和结构工法无法有效落实。在生产中如果缺少有效的管理，那么出现问题的概率将会有所上涨，人为误操作的概率将上升。针对工况环境，如果生产空间温度较高，将影响产品的性能，这是因为聚氯乙烯的热稳定性较差。针对工艺方面，技术操作无法满足工艺要求时将导致PVC压延胶带性能受到影响。

2.2.2 内部因素

（1） 生产中聚酰胺对PVC压延胶带性能的影响

聚酰胺即广义上的尼龙，聚酰胺参量在一定条件下可让聚氯乙烯胶带的断裂伸长率提高，但过量添加时，聚酰胺内部的链作用能力会影响聚氯乙烯的拉伸形变，导致其分子伸长受到影响，降低拉伸强度。有研究表明，当邻苯二甲酸二辛酯用量为48份，聚酰胺用量为0份时，聚氯乙烯拉伸强度为18.6MPa，断裂伸长率为288%；当邻苯二甲酸二辛酯用量为40份，聚酰胺用量为8份时，聚氯乙烯拉伸强度为20.8MPa，断裂伸长率为273%；当邻苯二甲酸二辛酯用量为32份，聚酰胺用量为16份时，聚氯乙烯拉伸强度为23.4MPa，断裂伸长率为322%；当邻苯二甲酸二辛酯用量为24份，聚酰胺用量为24份时，聚氯乙烯拉伸强度为23.7MPa，断裂伸长率为292%。可以看出，当邻苯二甲酸二辛酯用量未32份且聚酰胺为16份时，聚氯乙烯压延胶带的拉伸性能最佳。

（2） 纳米CaC03对PVC压延薄膜性能的影响

采用聚氯乙烯100份、邻苯二甲酸二辛酯48份、钙锌稳定剂2.5份的配方制备PVC压延胶带，将CaC03作为变量，采用电子拉伸试验设备测试胶带拉伸性能。当碳酸钙用量较小时，纳米碳酸钙拉伸强度较差。纳米微细粒子分散在聚氯乙烯分子间隙之中，尚未影响链结构运动，此时制备出的产品质地较圆，但拉伸强度较差。在碳酸钙用量增加后，添加纳米碳酸钙的薄膜样本拉伸强度及断裂伸长率上涨，均高于添加碳酸钙的样本。当添加纳米碳酸钙后，薄膜样本外观及手感均得到改良，这是因为纳米碳酸钙分散在链结构之中，对薄膜样本的影响较小，聚氯乙烯树脂融合性能更加，当拉伸性能良好时，尺寸稳定性顺应增强。

结束语：

对PVC压延胶带膜配方的优化改进及其生产工艺进行，探讨了热硫化接头工艺的改良措施及配方优化方法。在PVC压延胶带制备中，运用热硫化接头工艺需对人员操作、工作环境、工艺流程进行大力监管，消除外部影响因素；在配方方面，需采用纳米碳酸钙作为掺合物，同时控制邻苯二甲酸二辛酯及聚酰胺份数，在保证产品外观的基础上，让其性能符合封装及使用标准。

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