一次性手套專用糊樹脂的凝膠化研究

李 明

（唐山三友氯堿有限責任公司，河北 唐山 063000）

一次性手套專用糊樹脂的凝膠化研究

李 明

（唐山三友氯堿有限責任公司，河北 唐山 063000）

用掃描電鏡、激光粒徑儀、凝膠滲透色譜表征不同品牌手套專用糊樹脂的微觀結構及分子量分布，用粘度計分別測試了手套專用高分子量糊樹脂的流變特性，用凝膠化測試儀測試了幾種糊樹脂的凝膠化時間，探討了微觀結構形態(tài)與分子量分布對手套專用料樹脂的流變特性影響。

微觀結構；流變特性；分子量分布；凝膠化

針對目前市場上越來越多的聚氯乙烯糊樹脂生產(chǎn)廠家及產(chǎn)品，各廠商生產(chǎn)的糊樹脂在顆粒形態(tài)及分子量分布上有較大差異，這主要是由各廠家使用的設備、工藝參數(shù)以及原材料等綜合因素導致的。這些糊樹脂在國家標準中都是優(yōu)級品或者一級品，也就是說，在國標檢測方法中的指標趨于一致，但是在下游廠家使用過程中由于增塑糊流變性能的差異，導致同樣是優(yōu)等品的樹脂卻存在很大區(qū)別，需要改變加工工藝參數(shù)才能使不同廠家的糊樹脂具有同樣的加工效果。A.Collins[1]從樹脂顆粒大小與粒徑分布角度分析了樹脂對增塑糊流變性能的影響。D.J.Hoffmann等[2]從時間和溫度的角度分析了樹脂增塑糊的流變性能差異。王國全等認為在樹脂分子量大小相近的情況下，增塑糊的粘度決定了樹脂的凝膠化速度[3-5]。本實驗分析了粒徑對增塑糊粘度的影響，并在排除顆粒微觀形態(tài)等因素的影響后，對4種不同品牌糊樹脂分子量分布進行了對比研究，結合增塑糊的粘度變化與凝膠化時間檢測結果，得到樹脂分子量分布與增塑糊流變性能存在一定關系的結論。對細化糊樹脂產(chǎn)品類別，指導上游廠家與下游生產(chǎn)具有重要意義。

1 實驗部分

1.1 主要原料

4種糊樹脂A、B、C、D，聚合度都在1 700左右，均為目前市場上生產(chǎn)一次性手套的專用樹脂；鄰苯二甲酸二辛酯，分析純，天津致遠試劑有限公司。

1.2 主要儀器及設備

激光粒徑分析儀，malvern 2000；凝膠滲透色譜儀，Waters 1525/2414；掃描電鏡，SU8010；粘度計，博克飛DV2T；凝膠化測試儀，臨安豐源GT-2。

1.3 表征與測試

1.3.1 激光粒徑分析

采用無水乙醇作為分散劑，將乙醇倒入裝有糊樹脂的燒杯中攪拌，之后加入激光粒徑分析儀的進樣器中。

1.3.2 分子量與分子量分布分析

采用Waters 1525/2414凝膠滲透色譜儀進行測定，溶劑為THF，以已知分子量的窄分布聚苯乙烯作標樣，測試溫度為30℃，進樣量為0.3 wt%左右的溶液 50.0 μL。

1.3.3 掃描電鏡分析

將試樣用濺射儀進行表面噴金處理，之后采用日立公司SU8010冷場發(fā)射掃描電子顯微鏡觀察試樣表面形態(tài)及顆粒大小。

1.3.4 粘度經(jīng)時變化

取糊樹脂200 g，DOP150 g放于霍巴特攪拌器中一檔攪拌2 min，二檔攪拌18 min出料，放置于25℃恒溫水浴中進行恒溫，待溫度達到25℃測試增塑糊粘度。測試完畢后繼續(xù)放于水浴中，24 h后測試粘度。持續(xù)測試4天。

1.3.5 凝膠化性能檢測

取糊樹脂：DOP=100/75的增塑糊置于凝膠化測試儀中，并開始記時，測試儀設定溫度為90℃，用攪拌棒攪拌增塑糊并拉絲，待不能拉出絲為增塑糊達到凝膠化的時間。

2 結果與討論

2.1 增塑糊流變性能分析

分別對4種樹脂增塑糊進行了粘度經(jīng)時變化實驗與凝膠化性能實驗，在宏觀方面對比4種樹脂的流變性能。

表1 4種增塑糊粘度變化數(shù)據(jù)

由表1和圖1可以看出，增塑糊的粘度隨著時間的推移呈現(xiàn)上升的趨勢，但是上升快慢不同。樹脂D初始粘度最大，上升速率較快；樹脂B初始粘度最小，但后期上升速率最快；C增塑糊較為穩(wěn)定，在前期24 h后粘度基本保持不變；樹脂A粘度上升速率也較快。

圖1 4種樹脂的粘度經(jīng)時變化曲線

表2是4種樹脂凝膠化時間實驗結果。

表2 4種樹脂凝膠化時間

由表2可知，樹脂B凝膠化時間最短，說明其凝膠化速度最快，但是B初始粘度并不是最高的，所以初始粘度的高低并不能決定增塑糊的凝膠化速率。觀察粘度變化曲線，發(fā)現(xiàn)樹脂B的粘度增加率最高，從而推斷粘度變化率的高低與初始粘度共同影響增塑糊的凝膠化速率，因為初始粘度高的增塑糊體系中自由增塑劑較少，而被樹脂吸收的增塑劑多，凝膠化過程就是樹脂吸收增塑劑然后溶脹的過程，粘度變化率大說明樹脂吸收增塑劑的能力強，自然凝膠化速率較快。而樹脂A凝膠化速度次之，這也可以從A的粘度變化率較大解釋。樹脂D初始粘度較大，雖然后期上升率不大，但是粘度也遠遠高于C，因此凝膠化速率快于C。

2.2 樹脂微觀形態(tài)分析

2.2.1 掃描電鏡

圖2是4種樹脂的掃描電鏡圖片。

由圖2可以看出，4種樹脂顆粒都是形狀比較規(guī)則的圓球形，且粒徑大小多集中在1.0～3.0 μm。說明4種樹脂的顆粒形態(tài)并無太大區(qū)別。

2.2.2 粒徑分析

表3是4種樹脂粒徑分析主要參數(shù)結果。

圖2 4種樹脂的掃描電鏡圖片

表3 4種樹脂粒徑分析參數(shù)值

由表3數(shù)據(jù)可以看出，樹脂B顆粒體積平均粒徑最大，樹脂A最小，其他2種樹脂粒徑接近。4種樹脂中A粒徑比較集中，90%的粒子粒徑都在3.864μm以下，這就導致了樹脂A吸收增塑劑的比表面積最大，因此增塑糊的粘度也較大；樹脂D的粒徑分布最寬，雖然比表面積在4種樹脂中居中，但是由于樹脂D中存在較多細小的粉末（D（0.1）僅為0.717，細小粉末比表面積大，吸收增塑劑多），而又存在顆粒粒徑為12.574的超大顆粒，大顆粒中可能存在能夠儲存增塑劑的空隙，導致樹脂D增塑糊的粘度最大。

2.2.3 凝膠滲透色譜分析

表4是4種樹脂的凝膠滲透色譜分析結果。

由表4結果可知，數(shù)均分子量樹脂B最小，其他3種樹脂比較接近，分子量分散率也是B最為分散，說明樹脂B分子量不均一且存在一定量較小分子量的樹脂，這些小分子量樹脂顆粒在增塑劑中較易加熱流動塑化，在分子量較大的樹脂中充當部分增塑的作用，帶動大分子量樹脂增塑流動，因此樹脂B增塑糊的凝膠化速率最快。

表4 4種樹脂凝膠滲透色譜分析

3 結論

（1）在樹脂顆粒形態(tài)相近的情況下，樹脂增塑糊的凝膠塑化不僅取決于增塑糊黏度，與黏度變化率（增稠率）也有重大關系，黏度較大與黏度變化率大，則增塑糊凝膠化速度也相應較快。

（2）分子量與分子量分布也是決定糊樹脂增塑糊凝膠塑化快慢的一個因素，分子量較小或者分布較寬者往往凝膠塑化速度也較快。

［1］A．Collins， D．J．Hoffmann．Journal of Colloid and Interface Science，1979， 71（1）： 21－29．

［2］D．J．Hoffmann， L．G．Garcia．Journal of Macromolecular Science， Part B：Physics， 1981， 20（3）： 335－348．

［3］王國全，張 權，喬 輝，等．PVC糊樹脂聚合度及糊粘度對凝膠化性能的影響．聚氯乙烯，1990（2）：8－11．

［4］王國全，喬 輝．PVC凝膠化過程的調控方法研究．塑料科技，1992（4）：25－29．

［5］王國全，喬 輝，陳耀庭．PVC糊凝膠化過程的測定．塑料工業(yè)，1990（3）：51－54．

Study on gelation of special paste resin for disposable gloves

LI Ming
（Tangshan Sanyou Chlor-alkali Chemical Industry Co.,Ltd.,Tangshan 063000，China）

Using scanning electron microscope， laserparticle size analyzerand gelpermeation chromatography to characterize the micro-structure and molecular weight distribution of paste resin.The rheological properties of resin of special gloves were tested by viscometers，The gelation time of several kinds of paste resins was tested by the gel tester，and the influence of the micro-structure and molecular weight distribution on the rheological properties of the resin was studied。

micro-structure；rheological properties；molecular weight distribution；gelation

TQ325.3

B

1009－1785(2017)09-0019-03

2017-06-06