主要有哪幾個方面的原因可以導致PVC管材變黑?
PVC管材在日常生活中應用非常廣泛,房屋裝修,供水管道鋪設等,都離不開PVC管材。隨著其廣泛的應用,用戶需求對于PVC管材的質量要求越來越高。我們日常用的PVC管材主要是由PVC樹脂和助劑組成。其中助劑如果按功能又可以分為:熱穩定劑、潤滑劑(如聚乙烯蠟)、沖擊改性劑、加工改性劑、耐老化劑、填充劑、著色劑等等。
那么主要有哪幾個方面的原因可以導致PVC管材變黑?
PVC的產品質量
由于PVC分子結構中存在著烯丙基氯和叔氯,所以PVC管材在加工中及后期的使用過程中易發生分解,脫HCL易形成共軛雙鍵,多個雙鍵形成,導致管材開始出現變色,其顏色變化順序為:白色-粉紅色-淺黃色-紅色-黑色(碳化),所以PVC的質量,穩定劑的質量(控制分解)和用量有著至關重要的作用。
質量不合格的鈦白粉誘發變色
通常TiO?有兩種結構形式:金紅石型和銳鈦型。由于其結構、使用和耐老化性能不同。PVC管材使用的TiO?必須為金紅石型。但由于一些廠家生產的TiO?有質量問題或由于TiO?表面包覆(SiO?、AL?O?有機物)不均,結果導致TiO?在光催化情況之下易發生變色(變灰)現象。(銳鈦型價格每噸低1000元,進口每噸高2000~4000元)。
硫污染和鉛鹽穩定劑、鎘穩定劑導致變黑
酸雨,硫污染日趨嚴重,且型材在貯存和運輸過程中可能與硫磺,硫化物相接觸,故而發生硫化污染的可能性比較大。硫污染主要是
Pb²﹢+S²-→PbS(黑)
2S²﹣+PbCl?→Pb(ClS)?(紅褐色)
反應形成的物質主要為黑色或紅裼色,可導致白色材料變色,故使用鉛鹽穩定劑型材易發生硫污染。鎘類穩定劑屬有毒產品,如在管材中使用,在硫化物環境中易發生如下反應:
S²-+Cd²+→CdS↓(黃色)
會導致管材泛黃,因此鎘類穩定劑,很少在PVC管材中使用。
由群青引發的變色(在鉛鹽穩定劑配方中)
群青是含多硫化鈉而具有特殊結構的硅酸鋁。不經過特殊處理的群青耐堿性耐熱性和耐酸性較差。當管材被酸雨淋后,在強烈的陽光照射下,在管材表面殘存的酸雨與群青作用形成“HS¯”離子,該離子溶于水,進一步水解形成S¯與型材中存在的Pb²+作用,形成沉淀物而使管材表面著色從而導致“硫化”污染現象。
Pb²﹢+S?¯→PbS↓(結晶形:藍色)
(無定形:黑色)
新型增韌材料對白色型材耐候性、變色性的影響
CPE做PVC增韌材料目前還被絕大多數廠家所使用,但CPE氯化聚乙烯,由于其結構的特點,在氧、光熱等作用下易分解變色,使管材發黃。此外,更為主要的是CPE分解產生HCL易與鉛鹽穩定劑反應成PbCl?。在硫污染環境之下易生成Pb(ClS)?和PbS,會使管材變為紅褐色和黑色。
因此建議:
① 群青必需要進行處理,具有耐堿性耐熱性和耐酸性。
② 不采用含硫化物的穩定劑。
③ 采用金紅石型鈦白粉。
④ 采用質量優級的CPE。
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