聚氯乙烯人造革

聚氯乙烯人造革是一種複合材料。它是由聚氯乙烯樹脂、增塑劑、穩定劑和其它助劑組成混合物，塗覆或貼合在基材上，再經其它工藝過程加工而成的。它近似天然皮革，具有外現鮮豔、質地柔軟、強度大、耐磨、耐拆、耐酸酸等優良效能。它廣泛地應用於工業、農業、交通運輸業、國防及日常生活等方面，是一種經濟價值較高，有廣闊發展機會的產品。聚氯乙烯人造革雖然能代替天然皮革加工成各種製品，但它與天然皮革相比，最大的缺點是透氣性和吸溼效能差；同時在結構上全都是包括表面層、中間層、纖維層等不同質的斷層結構。因此，聚氯乙烯人造革將應該向具有透氣性和吸溼性的方向發展，同時還得研究同質連續結構的、更接近天然皮革的品種。解放前，中國沒有聚氯乙烯人造革的生產。解放後，中國在原生產硝基漆布的基礎上，於1956年成功試製出了第一批聚氯乙烯人造革。隨著社會主義建設的發展，聚氯乙烯人造革生產也有了很大的發展。生產單位由一個發展到目前的數十個；產品的品種和規格有所增加，產量和質量也都有了很大的增長和提高。分類.聚氯乙烯人造革是用聚氯乙烯樹脂、增塑劑和其它配合劑組成的混合物，塗覆或貼合在基材上，經一定的加工工藝過程而製成的。在結構上是由塑膠層和基材組成。由於使用基材的種類不同、生產方法不同、塑膠層的結構不同以及用途不同，所以可分成許多種類。另外，也有在基材的兩面均為塑膠層的雙面聚氯乙烯人造革。聚氯乙烯人造革的品種可按基材、塑膠層結構、生產方法及用途進行分類。按基材分類.按基材分類，可分為棉布基和纖維基。其中棉布基包括市布基聚氯乙烯人造革、漂布基聚氯乙烯人造革、帆布基聚氯乙烯人造革和針織布基聚氯乙烯人造革；纖維基包括紙基聚氯乙烯人造革和不織布基聚氯乙烯人造革。按塑膠層結構分類.按塑膠層結構分類，可分為不發泡聚氯乙烯人造革（又稱一般革、普通革)和發泡聚氯乙烯人造革(又稱聚氯乙烯泡沫人造革)。按生產方法分類.按生產方法分類，可分為塗刮法聚氯乙烯人造革、壓延法聚氯乙烯人造革和擠出法聚氯乙烯人造革。其中，塗刮法聚氯乙烯人造革有可分為直接塗刮法聚氯乙烯人造革和間接塗刮法聚氯乙烯人造革。按用途分類.按用途分類，可分為用民用革和工業用革。其中民用革有可分為鞋用聚氯乙烯人造革、箱用聚氯乙烯人造革、包袋用聚氛乙烯人造革、手套用聚氯乙烯人造革和傢俱用聚氯乙烯人造革；工業用革分為車輛用聚氯乙烯人造革和地板用聚氯乙烯人造革。雖然聚氯乙烯人造革主要可分為上述四大型別，但是應該說明它們之間是互相聯絡的、不可分割的。對於具體某一個聚氯乙烯人造革品種來說，可同屬於幾類之內，如市布基聚氯乙烯人造革，它既可以製成普通革也可以創成泡沫革，它既可以由塗刮法生產，也可以由壓延法生產或擠出法生產；其用途也不侷限於一種。因此，根據我國目前的生產銷況，主要是以各種棉布基和塑膠層結構來命名分類的(除少數專用的聚氯乙烯人造革，如鞋用革等外)，如簾布基聚氯乙烯泡沫人造革、針織布基聚氯乙烯泡沫人造革等。但是，由於用途不同，聚氯乙烯人造革的效能也有不同的要求，如在材料選用、產品結構上都不相同，所以，今後隨著聚氯乙烯人造革的不斷發展，將以用途來分類、命名可更為妥帖。常見品種.聚氯乙烯人造革應用範圍廣，涉及到國民經濟的許多部門，因而，對其要求也備不相同，如用於工業配套的產品，要求強度大、耐磨、耐折、防水性好；用於日常生活的製品，要求外觀鮮豔，表面滑災，柔軟休輕，手感良好，富有彈性；其它特殊用途的被面革、地板革等等均有它們的特殊要求。此外，由於聚氯乙烯人造革本身材料和結構上的特點造成聚氯乙烯人造革規格品種煩多。除表中所列的品種外，尚有一些特殊用選的聚氯乙烯人造革品種，如鞋面革、地板革以及用交織布、再生布、細布類底布生產的聚氯乙烯人造革。配合劑.增塑劑.增塑劑是一種和聚氯乙烯樹脂混合後，可以隨著樹脂的加工溫度，使之易於操作，並使製品具有強韌和柔軟性質的物質。一般增塑劑是一個不易揮發的、高沸點的有機液體減低熔點的固體。聚氯乙烯樹脂與其它熱塑性樹脂一樣，分子間主要是靠範德華力結合在一起的。這種力在聚氯乙烯中是很強的。因比分子間的距離很小，難以轉動。這反映在物理機械效能上，就有硬度高、彈性小、難熔等特點。增塑劑的作用就是借肋於它的溶劑化作用，使增塑劑分子插入到聚氯乙烯樹脂的分子中間，從而增大了分子間的距離，使分子間的力減弱，分子相互間的活動比較容易，這樣就增大了柔軟性和可塑性。增塑作用分為外增塑和內增塑兩種。上述加增塑劑，使剛性分子鏈變軟的方法是外增塑的方法。用化學方法在樹脂分子鏈上引入其它基團或支鏈，使分子鏈變軟，這樣的方法稱為內增塑。穩定劑.聚氯乙烯的分子結構主要是頭——尾相接排列著的。如果聚氯乙烯樹脂純屬於線型結構，那麼聚氯乙烯樹脂的穩定性應該最比較高的。但是事實上，在受熱時還有HCl氣體逸出，說明在高分子結構中，還存在有活性基因。這些都是由於聚氯乙烯樹脂生產過程中，工藝條件的不穩定或者聚合時填加劑在樹脂中的殘餘影響樹脂的結構和純度造成的。聚氯乙烯樹脂在加工時受熱或使用時受熱和光照後，引起聚氯乙烯的部分分解，這稱為聚氯乙烯樹脂的光熱降解。聚氯乙烯樹脂或製品，在受熱或光照後，先分解出HCl開始降解。首先是顏色發生變化，其後物理效能和電氣效能也逐步變壞，最後造成製品龜裂。由於HCl的逸離，便產生了聚烯型結構，它是造成顏色的主要原因之一。為了阻止或減輕聚氯乙烯樹脂在加工過程中因長期受熱而發生的降解加入的某些化合物，它們稱為穩定劑。由於聚氯乙烯的不穩定主要是降解引起的，所以作為穩定劑第一必須考慮防止各種降解作用，第二須注意穩定劑的其它各項效能。發泡劑.發包劑是製造聚氯乙烯發泡人造革所用的配合劑。它的作用是使聚氯乙烯人造革的塑膠成形成許多連續的、互不相通的、微細的孔結夠，然而控制得的聚氯乙烯人造革彈性好、手感柔軟，更接近[真皮]的感覺。把發泡劑在常溫下與聚氯乙烯樹脂、增塑劑及其它配合劑混合成均勻的攪料。將它逐漸加熱，經凝固後據續加熱，此時開始逐漸熔融，並且[黏度]也開始下降，當溫度達到發泡劑因達到分解溫度時，就急速的放出氣體，此時也已熔融的樹脂膨脹。由於發泡劑在攪料中的分散是相當均勻的。因此形成了微細小的、互不相通的氣泡結構，冷卻後，此泡孔結構就能被固定下來。紫外線吸收劑.聚氯乙烯受紫外線照射會發生降解作用。在太陽光中紫外線約佔5％，它的波長在290-360微米，能把聚氯乙烯的分子鏈切斷而降解。紫外線吸收劑就是能強烈吸收高能量的紫外線並把此能量轉變成熱或以無破壞性的光波把能量放出，從而使聚氯乙烯免受紫外線的破壞。防黴劑.聚氯乙烯樹脂從其分子結構來說不能為微生物的黴分解，因此它不能被黴菌侵蝕，而在聚氯乙烯人造革中使用的布基、增塑劑、穩定劑等易被黴菌侵蝕而導致發黴。增塑劑的種類和用量，對聚氯乙烯人造革的發黴有很大的影響，尤其在溼熱條件下有利於黴菌的生長，鏽菌的侵蝕程度也就愈厲害。為了使聚氯乙烯人造革具有良好的耐黴效能，可使用防黴劑來控制黴菌的繁殖。防黴劑的種類很多，一般是汞、酚、銅、錫的有機物，它們大多數具有毒性，而且有的毒性很大。常用的防黴劑是水楊酸苯胺。它可以直接加入膠料中使用，也可以單獨配製成稀的溶液，塗在布基上，防止布被黴菌侵蝕。表面處理劑.在聚氯乙烯人造革中，由於增塑劑含量較高，因而製品表面發粘。同時因增塑劑的遷移也造成手感粘著，易沾汙灰塵而又不易除去，嚴重影響聚氯乙烯人造革的手感和使用。為了克服表面發粘易沾汙的缺點，可在人造革表面用表面處理劑進行處理，以達到手感滑爽，不易沾汙的優點。並且在表面處理劑里加入一些增光劑來調節表面的光澤和色澤，使它更接近於天然皮革。常用的聚氯乙烯人造革表面處理劑有聚氯乙烯樹脂類、丙烯酸樹脂類、聚氨酯樹脂類、聚醯胺樹脂類和聚氨基酸樹脂類五大類。螯合劑.在使用金屬皂類和鹽類穩定劑時，它吸收聚氯乙烯樹脂分解時放出的HCl後，生成金屬化合物。這種金屬化合物又能進一步促使HCl的放出；同時它和聚氯乙烯樹脂的相溶性較差，會發生析出現象。為了防止這些缺點，往往加入蟹合劑使它與金屬化合物形成螯合物。螯合物本身不是穩定劑，它單獨使用並不有效，需要和主穩定劑——金屬皂類和鹽類、環氧酯或有機錫等並用。螯合劑中使用最普遍的是亞磷酸三苯酯、亞磷酸-苯二異辛酯。用量隨條件而異，最大用量為樹脂重量的1％，有時僅用0.1％或0.5％就能顯示出良好的效果。生產方法.聚氯乙烯人造革的生產．在我國已有20餘年的歷史。生產的方法較多，由最初的直接塗刮生產方法發展到近期的間接塗刮法(以鋼帶為載體)、壓延法等。目前國內的生產方法主要有：塗刮法(包括直接塗刮法和間接塗刮法兩種)、壓延法(包括直接層合法和分步層合法兩種)、擠出法等，其中以塗刮法為主。直接塗刮法.將聚氯乙烯樹脂與增塑劑及各種配合劑，按配方混合，製成糊狀的膠料。把這種膠料用刮刀直接塗副在經過預處理的基布上，然後進入烘箱熔融塑化，再經過壓花、冷卻等生產工序製得聚氯乙烯人造革的工藝過程，稱之為直接塗刮法。用這種生產方法可以生產各種布基的一般人造革、貼膜人造革和泡沫人造革等。間接塗刮法.將聚氯乙烯樹脂與增塑劑及其它配合劑混合製得的糊狀膠料用逆輥或刮刀塗布於或體上(裁體可以是紙、不鏽鋼帶、矽橡膠帶等)，使布基在不受張力的情況下複合在經予凝膠的料層上。再經塑化、冷卻並從載體上剝離，然後，進行後處理即得聚氯乙烯人造革，這種生產工藝稱為間接塗刮法。用這種方法適宜於以針織布或無紡織布為底基的泡沫人造革和普通人造革的生產。壓延法.在壓延機上製得的聚氯乙烯薄膜層與基布貼合製得聚氯乙烯人造革的方法稱為壓延法。用壓延法可生產不同基布，如市布、帆布、針織布等和不同品種，如普通革、發泡革等的聚氯乙烯人造革。日前用壓延法生產聚氯乙烯人造革主要有兩種方法。一是直接貼合法即基布與膜層在三輥或四輥壓延機上直接貼合；另一個是分步層合法即製造薄膜與它和布基的貼合分開進行。擠出法.用擠出機使物料透過扁平口模，在熱狀態下的薄膜直接與基布在壓力輥加壓下貼合成聚氯乙烯人造革的生產方法稱為擠出法。一般用來生產較厚的人造革產品，如地板革等。