EFECTO DEL CARCTER DE PARTICULA DE PVC SOBRE SU COMPORTAMIENTO DE FUSIONYuxiang Luo Gance DaiPolymer Processing Laboratory, East China University of Science and TechnologyShanghai, P.R.China, 200237

AbstractEl modelado hielo granizado ha sido ampliamente utilizado en muchos campos, se nota que se utiliza para hacer pieles para sobornos para los coches en los ltimos aos. En el proceso, el comportamiento de fusin de los polvos de polmeros o plastisoles es muy importante, se relaciona con buenas propiedades, especialmente buenas propiedades mecnicas y propiedades de la superficie. En el proceso de moldeo en hueco con el polvo de PVC, se encontr que el tiempo de fusin de la masa que polimeriza PVC (MPVC) en polvo era ms corta que la suspensin polimeriza PVC (SPVC) en polvo en el caso de peso molecular equivalente y mismo contenido de plastificante. El primero fue sobre 80s, mientras que el segundo estaba cerca de 120s a la temperatura de 230. Por microscopio electrnico de barrido, se observ que la morfologa de las partculas era diferente entre el MPVC y SPVC. El contorno de las partculas MPVC era oscuro e irregular, mientras que el contorno de partculas SPVC era claro y regular. Es ms probable que el comportamiento de fusin se ve afectado por la morfologa de las partculas de polvo de PVC. Basado en las curvas de DSC y la relacin entre las curvas del torque y la temperatura obtenida por Haake Rheometer, se estudi adicionalmente el efecto del carcter de partcula en el comportamiento de fusin para el polvo de PVC.

1. Introduccin

El moldeo en hielo granizado fue un proceso cclico para la fabricacin de productos de plstico huecos. Tambin fue llamado como el "moldeo rotacional" 1. Ha sido ampliamente utilizado en muchos campos; se percibe que se ha utilizado para hacer pieles para automviles en los ltimos aos.El proceso de moldeo en hielo granizado puede ser descrito como sigue, el moldeo comienza con el calentamiento del molde en un horno. A continuacin, el molde se acopla con el recipiente de polvo y gira para ciertos ciclos. Despus de eso, pegado con polvo de PVC, el molde ser enviado a otro horno, para hacer que el polvo se funda y densifique. Los dos ltimos pasos se est enfriando y se retira el producto del molde.

Desde el proceso de moldeo en hielo granizado, se encontr que en comparacin con los compuestos de PVC comunes, el comportamiento de fusin del polvo de moldeo en hueco PVC es muy importante, que se relaciona con buenas propiedades, especialmente buenas propiedades mecnica y propiedades de la superficie, lo que afectar a las propiedades de finales de los productos.

2- Experimental2.1-Material

Se emplearon dos tipos de resinas de PVC comerciales para la preparacin de polvo de hielo granizado, PVC masa (M-PVC) y PVC en suspensin (S-PVC), y el valor K de cada resina es 66.

2.2-Procedimiento

El polvo de hielo granizado PVC fue preparado por mezcla seca. Los comportamientos de fusin fueron estudiados por la prueba de la placa trmica, mediciones de DSC y la prueba Haake Rheomix (Haake System Polylab, hecho en Alemania). Y la morfologa de las partculas de resina de PVC se estudi mediante SEM.

3- Resultados y discusiones

3.1- El comportamiento de fusin de dos polvos granizados

3.1.1- Prueba de la placa trmica

Con el fin de simular el proceso de moldeo en hueco, se utiliz una placa trmica para probar el comportamiento de fusin de la polvo1 aguanieve. La placa trmica se calent a una temperatura determinada por una prensa, verter el polvo en l, y raspaduras, algn tiempo despus, la superficie del polvo se convirti suave, debido a la fusin de polvo. Para obtener una misma cierto espesor de dos polvos para sobornos, los tiempos de fusin fueron diferentes

Tabla 1 Los tiempos de fusin de dos polvos

Espesor ( mm) Tiempo de Fusin de MPVC polvo (seg)Tiempo de fusin de polvo de SPVC (seg)

0.880120

Como se muestra en la Tabla 1, a fin de obtener una hoja con un espesor de aproximadamente 0,8 mm, el momento de la M-PVC en polvo aguanieve era ms corta que la de S-PVC, el primero es 80, y el ms tarde era 120s.

3.1.2- prueba Haake Rheomix

Haake Rheomix tambin se utiliz para estudiar los comportamientos de fusin. La velocidad de rotacin empleada fue 30 rpm, y la temperatura incrementada a una tasa de 5 / min desde 120. El resultado se muestra en la figura 1.Cuando se aadi el polvo de PVC en el mezclador interno, el par aumenta muy rpidamente, y luego con el tiempo extendido, el par alcanz un techo plat. Cuando el tiempo se extendi an ms, con el aumento de temperatura, el polvo empez a fusionar, lo que lleva a la disminucin de torque. As que de acuerdo a la curva de torque y tiempo, podramos obtener la informacin del tiempo de fusin, y por otra parte, tambin podramos obtener los datos de la fusin la temperatura. Como se muestra en la figura 1, el tiempo de fusin a partir de polvo de aguanieve de M-PVC era cerca de 6 min, mientras que el tiempo de fusin de partida de la de S-PVC era cerca de 8 min, lo que significaba que el primero era fcil de fundir a baja temperatura.

Fig 1 La relacin entre el tiempo de mezcla y torque con el aumento de la temperatura(A-MPVC, B-SPVC)

3.1.3-Mediciones de DSC El DSC se realiz sobre muestras de 10 mg con una velocidad de calentamiento de 10 K / min. La fig. 2 muestra los resultados de la prueba. Hubo un pico con cada curva, que se contribuy al comportamiento de fusin de los materiales. La temperatura de pico A fue menor que la del pico B, que tambin significa que el polvo de aguanieve M-PVC era ms fcil de fundir.

3.2-Morfologa de partculas

El polvo aguanieve de M-PVC era ms fcil de fundir, por lo que el estudio de la morfologa de las partculas era esencial para descubrir la razn de estos fenmenos. M-PVC S-PVCFig. 3 Micrografas electrnicas de barrido de M- PVC y S- PVC (0.100)

M-PVC S-PVCFig. 4 Micrografas electrnicas de barrido de M- PVC y S- PVC (0.2000)

Fig. 3 y fig. 4 eran las micrografas electrnicas de barrido de M-PVC y S-PVC. Como se muestra en la figura 3, la forma de M-PVC es ms regular y uniforme. Como se muestra en la figura 4, se produjo una "capa" que cubre las partculas de S-PVC, y el lmite de las partculas de S-PVC estaba claro, mientras que el lmite de la M-PVC era ambigua, y la superficie de las partculas de M -PVC era ms spero que el de S-PVC. As que el polvo de aguanieve S-PVC era ms difcil de fundir, a causa de las capas en las partculas.La investigacin mostr adems que las distribuciones de tamao de partcula de las dos resinas de PVC eran diferentes, y los tamaos medios de las partculas tambin eran diferentes. Los resultados se muestran en la Tabla 2 y la Tabla 3. Como se muestra en la Tabla 2, la M-PVC tena una distribucin de tamao de partcula ms estrecha que S-PVC, y de acuerdo con los datos de la Tabla 2, la media matemtica ponderada de tamao de partcula podra calcularse aproximadamente (que se muestra en la Tabla 3).

Tabla 2 Distribuciones de masa y S - PVC de las partculas (unidad: % )

Nmero de tamiz

4080100120140160200200

M-PVC00.20.231.294.12.41.60.2

S-PVC00.113.646.9303.64.31.5

Tabla 3 Tamao y rea de especifica de superficie de la masa y S- PVC de las partculas

Resina de PVC Tamao de Partcula (Numero de Tamiz)Tamao de Partcula (mm)rea Especfica de Superficie (m2/g)

M-PVC1410.1062.1171

S-PVC1290.1161.0121

A partir de la Tabla 3, era obvio que el tamao de partcula de M-PVC era un poco ms pequea que la de S-PVC, que puede ser otra de las razones de que el polvo de aguanieve M-PVC era ms fcil de fundir.

4. Conclusiones

Las principales conclusiones de este trabajo se pueden extraer de la siguiente manera: De la placa trmica y resultados de las pruebas Haake Rheomix, era obvio que los comportamientos de fusin del polvo de M-PVC eran mejor que la de S-PVC. Los anlisis SEM descubri que la morfologa de dos partculas eran diferentes, el contorno de partculas M-PVC era oscura y uniforme, mientras que el contorno de partculas SPVC era clara e irregular. Y el tamao medio de partcula, distribucin de tamao y el rea de superficie especfica tambin era diferente. El M-PVC tena una distribucin ms estrecha del tamao de partcula, un tamao de partcula ms pequeo y un rea de superficie especificas ms grande, que fueron los factores causaron la diferencia de comportamiento de fusin de dos polvos.

5- Referencias1. M. Narkis, N. Rosenzweig(editors), Polymer powder technology, chapter 11,302 (1995)2. R. J. Crawford; P. J. Nugent, A new process control system for rotational molding, Plast. Rubb. Compos. Proc.Appl., 1992, 17, 23-313. M. A. Mao; J. L. Throne, Principle of rotational molding, Polym. Eng. Sci., 1972,12(4) 237-644. A. Marcilla, J. C. Garcia, Rheological study of PVC plastisols during gelation and fusion, Eur. Polym. J., 1997,33(3), 349-3555. E. M. Katchy, Effect of dry blending on morphology of PVC powder particle, J. Appl. Polym. Sci., 1983,28,1847-1869