pvc塑料关键性能分析项目与方法

　　PVC(聚氯乙烯，Polyvinyl Chloride)是一种应用极为广泛的通用塑料，因其成本低、阻燃性好、耐化学腐蚀、力学性能可调等特点，广泛用于建材(管材、型材)、电线电缆、薄膜、人造革、医疗用品等领域。但其性能高度依赖于配方体系(尤其是增塑剂、热稳定剂等添加剂)，因此PVC塑料的性能分析需兼顾基体树脂与添加剂的综合影响。

　　1. 热性能分析

　　(1)热稳定性(核心指标)

　　测试方法：

　　刚果红法 / 电导法(GB/T 2917.1)：测定静态热稳定时间(如180°C下变色时间)

　　TGA(热重分析)：观察HCl释放起始温度(通常250–300°C)

　　DSC：检测放热分解峰

　　意义：评估热稳定剂效能，指导加工温度窗口(一般<190°C)

　　(2)玻璃化转变温度(Tg)

　　纯PVC Tg ≈ 70–85°C

　　添加增塑剂后显著降低(如DOP 30 phr → Tg ≈ -20°C)

　　测试：DMA(灵敏)> DSC

　　(3)维卡软化点 / 热变形温度(HDT)

　　硬质PVC维卡点：70–85°C

　　标准：GB/T 1633(维卡)，GB/T 1634(HDT)

　　2. 力学性能

　　3. 流变与加工性能

　　(1)熔体流动速率(MFR)

　　硬质PVC通常不测MFR(因热敏性强，易分解)

　　改用毛细管流变仪或Brabender torque rheometer(转矩流变仪)

　　测定塑化时间、平衡扭矩、热稳定性(如“塑化曲线”)

　　(2)转矩流变分析(关键!)

　　条件：180–190°C，60 rpm

　　输出参数：

　　峰值扭矩(反映熔体粘度)

　　塑化时间

　　分解时间(扭矩骤降)

　　用途：优化配方(稳定剂、润滑剂比例)、评估回收料性能

　　4. 化学与成分分析

　　(1)FTIR(傅里叶红外光谱)

　　特征峰：

　　C–Cl 伸缩振动：600–700 cm⁻¹

　　C–H 弯曲：1400 cm⁻¹

　　用途：

　　鉴定是否为PVC

　　检测氧化产物(羰基 1710 cm⁻¹)

　　初步识别增塑剂类型(如邻苯二甲酸酯在1725 cm⁻¹有强C=O峰)

　　(2)Py-GC/MS(热裂解-气质联用)

　　精确鉴定增塑剂种类(DEHP、DINP、DIDP等)、稳定剂(Ca/Zn、有机锡)、润滑剂

　　(3)XRF / ICP-MS

　　检测重金属(Pb、Cd、Cr⁶⁺)——满足RoHS、REACH、医用标准要求

　　5. 老化与耐久性

　　(1)热氧老化

　　条件：70–100°C，7–14天

　　观察：颜色变化(黄→棕→黑)、力学性能下降

　　(2)紫外老化(QUV)

　　硬质PVC需添加TiO₂(金红石型)抗UV

　　软质PVC易因增塑剂光氧化而发粘/粉化

　　(3)增塑剂迁移/抽出试验

　　方法：将样品浸泡于乙醇、水、油脂中，定期测重量损失或GC分析浸出物

　　标准：EN 14372(儿童用品)、USP <381>(医用)

　　6. 阻燃与燃烧性能

　　PVC本身极限氧指数(LOI)≈ 45%，属自熄性材料

　　测试：

　　UL 94：通常达V-0/V-1(硬质)，软质可能滴落

　　锥形量热仪(Cone Calorimeter)：测热释放速率(HRR)

来源：网络