PVC密封胶黏度稳定性影响因素的研究

高蒲+王刚锋+高明明

摘要本文研究了聚氯乙稀密封胶黏度稳定性的影响因素，主要探讨了基料糊树脂种类，掺混树脂加入量，增塑剂的种类以及生产温度，混合时间对其的影响。实验结果表明，不同性质的糊树脂及增塑剂对黏度稳定性影响差异较大；生产温度升高会使产品初始黏度升高且黏度变化大；延长混合时间有利于获得更好的黏度稳定性，但温度过高时，混合时间延长会造成初始黏度升高。

关键词聚氯乙烯密封胶；糊树脂；增塑剂；温度；混合时间

PVC密封胶是指以性能各异的聚氯乙烯糊树脂为基料树脂，与增塑剂，补强剂，增黏剂，稳定剂等混合而制成的一种增塑糊体系。通过施工后的高温烘烤定型，以起到密封焊缝，隔离气味及水渍，防腐，减震的作用。如今，国内汽车工业快速发展，各个汽车厂家对焊缝密封胶的需求量日益增大，而PVC密封胶因其价格较低，施工方便而受到越来越多的主机厂的认可并得到了广泛的应用。通常，车用PVC焊缝密封胶通过高压挤涂于车身缝隙中，再经过140℃ 30min烘烤后自然冷却成型。为满足流水线生产作业需要，这就要求在施工中PVC密封胶拥有适宜的黏度以使其在管道输送中有一定的流动性，能通过胶枪顺利涂敷在车身电泳漆板上，并保持出口胶条连贯不发生断节现象。因此施工方面即要求PVC增塑糊体系必须具有良好的黏度稳定性。本文从原料和生产工艺两方面出发，重点探讨了影响PVC密封胶储存黏度稳定性的因素。通过控制优化，满足了正常生产的需要。

1实验部分

1.1主要原材料

PVC糊树脂：P440，P450，种子乳液法，上海氯碱化工股份有限公司；PSM-31，PSH-50，PSH-10，微悬浮法，沈阳化工股份有限公司；PB1302，PB1152，MSP-3法，安徽天辰化工股份有限公司；碳酸钙，1200目，常州碳酸钙厂。DINP，DOP，DBP，山东齐鲁石化。朗盛Mosema11增塑剂，已二酸已二醇类聚酯增塑剂，钙锌热稳定剂等助剂均为市售。

1.2试样的制备及测试

PVC增塑糊（密封胶）制备：依照一定的比例，将增塑剂加入混合器内，随后边搅拌边依次加入增黏剂，PVC糊树脂，掺混树脂，搅拌成糊后，再依次加入碳酸钙，降黏剂，热稳定剂，搅拌完后研磨，抽真空熟化静置待测。

PVC糊黏度测试NDJ-79黏度计，1号转子，720转/分下测量。初始黏度n表示刚制备好的PVC增塑糊在120min后测定的黏度，随后跟踪测量PVC增塑糊样品在室温下放置1d至数天后的黏度。PVC增塑糊黏度稳定性用黏度变化量表示：△n=n。n，其中n表示第n天的黏度。

2结果与讨论

2.1糊树脂种类对PVC增塑糊黏度稳定性的影响

PVC增塑糊的糊黏度及稳定性很大程度上受基体树脂初级离子的表面形态，崩解难易程度，颗粒的大小分布以及分子量大小影响。分别选用了微悬浮法，种子微悬浮法，种子乳液法生产的共7种树脂，测试了样品糊黏度变化情况，如图1、图2所示。

从图1和图2可见，7种树脂初始黏度相比由低到高为PB1302，PSH-10，PB1152，PSM-31，P440，PSM50，P450。储存21d后，采用微悬浮法生产的PSM-31黏度上升幅度最小，约上升500cp。而采用种子微悬浮法生产的PB1152上升幅度最大，约上升2 400cp，相同方法生产且分子量较大PB1302上升较PB1152低，约1800cp。采用种子乳液法生产的P440和分子量较小的P450黏度上升幅度分别为1100cp，1400cp。但同样采用微悬浮法生产的PSH-50和PSH-10树脂分子量约1 500～1 800，大于PSMV31树脂的分子量，约1230～1430，理应更难澎润，有更好的黏度稳定性，但实际稳定性却不如PSM-31，分别上升了1 300CP和900CP，可能由于树脂颗粒表面所覆盖的乳化剂不同，31牌号的乳化剂能更好地阻挡增塑剂分子的渗透难易，间接提高了自由增塑剂的含量，提高了黏度稳定性。最终，21天的黏度稳定性从大到小顺序为PSbl31，PSHV10，P440，PSH-50，P450，PB1302，PB1152。因此，采用PSM-31树脂有利于长时间储存。

2.2增塑剂种类对PVC增塑糊黏度稳定性的影响

增塑剂作为PVC密封胶成膜过程中的主要成份，能使PVC密封胶在烘烤定型后具有柔韧性。但不同的增塑剂，对PVC糊树脂的渗透澎润能力也不相同，即使得增塑糊体系黏度变化也有较大的差异。采用邻苯二甲酸二丁酯（DBP），邻苯二甲酸二异壬脂（DINP），朗盛MOSEMALL脂肪酸酯，己二酸己二醇类聚酯增塑剂共4种增塑剂，按相同配方制备样品。研究随着增塑剂种类不同对黏度稳定性的影响，实验结果如图3所示。

虽然DBP增塑糊初始黏度最低，为2 000cp，但是其黏度稳定性最差，21d后黏度上升了3 400cp，至5 400cp。而随着分子量加大，DINP，朗盛Mosem011，聚酯增塑剂的初始黏度雖然升高，但稳定性越来越好。采用聚酯增塑剂的增塑糊21d后黏度上升约800cp，表现最优，可能是因为随着分子量依次变大，增塑剂分子空间延伸性越大，空间位阻也越大。渗透进PVC颗粒中的趋势逐渐变小，使体系中自由增塑剂量保持的较好。

2.3分散料温对黏度稳定性的影响

PVC密封胶在生产过程中，由于混料时会产生热量，进而使得料温升高明显。料温过高会使得树脂预凝胶现象加重，不利于黏度的稳定，降低了产品质量。研究了4个室温温度区间而引起的分散温度变化时，对产品的黏度稳定性的影响。表1显示不同室温温度，分散60min所对应物料温度。图4表示黏度随料温变化的黏度变化图，图例温度表示为料温。

由表1可见，在各个室温变化区间内，分散60min后，料温比室温高约10℃。且在料温10℃～15℃产品初始黏度最低，由图4可见，黏度随储存时间的增长，变化量最小，为250cp。随着混合料温增加，产品初始黏度逐渐升高，放置1天后黏度变化量也依次增大。混合料温40℃～45℃，9d黏度变化量较大，为1 550cp。因此，当分散温度在10℃～15℃时，黏度变化量最小且稳定性较好。

2.4分散时间对黏度稳定性的影响

在室温10℃下，改变分散时间，考察不同分散搅拌时间对产品黏度稳定性的影响，图例中温度表示为室温温度，如图5所示。

随着分散搅拌时间的延长，初始黏度逐渐降低，由图5可见，第二天黏度上升幅度越小，当分散长达80min时，第二天黏度变化量最小。原因可能是由于各个原料颗粒在长时间剪切力的作用下充分崩解为更小的粒子，颗粒表面得到充分润湿，减小了颗粒间的相互作用力，降低了因长时间放置时颗粒团聚和对增塑剂的再吸收的趋势。并且，颗粒间的空隙得到充分的填充，释放出其中的增塑剂，增加了自由增塑剂的含量，降低的初始黏度。但是，夏季环境温度升高，分散料温在40℃～45℃，此时长时间搅拌会引起初始黏度升高，且会造成熟化黏度突变。如图5所示，室温30℃下，分散80min产品黏度放置前3天黏度升高幅度较同温度下搅拌60min高，这不利于生产的有效控制。所以，应根据环境温度的不同，对分散工艺进行调整以便得到性能均衡的产品。

3结论

1）采用微悬浮生产的PSM 31树脂黏度上升最小，具有较好的黏度稳定性。其次是PSH-10，P440，PSH50，P450。PB1302和PB1152黏度上升幅度最大，黏度稳定性较差。

2）不同种类的增塑剂对黏度稳定性影响不同。本实验中，采用大分子的聚酯增塑剂黏度稳定性最好，而DBP黏度稳定性最差。但是聚酯增塑剂因其本身黏度较高，造成整个PVC体系的黏度的升高，不利于施工操作。下一步实验可考虑与小分子增塑剂复配使用，提高黏度稳定性并兼顾性能。

3）室温温度的升高会使PVC密封胶黏度稳定性降低。试验中，产品分散料温在10℃～15℃时，黏度稳定型较好。

4）室温温度较低时，分散搅拌时间的增长有利于降低体系初始黏度，并提高黏度稳定性。但是，在夏季高温环境中，长时间搅拌会造成第二天黏度变化增大，将不利于生产控制，应适当控制搅拌时间及速度。endprint