PVC聚丙烯是由第二层光子聚合而成，在软质PVC处理操作过程中，第二层光子内部结构的形态会发生很大变动，此种变动及在熔融和剪应力的同时促进作用下产生的。首先是50～250μm的聚丙烯颗粒碎裂游离出1―2μm的最高级光子(或称二次光子)。随著研磨的浆料搅拌设备进行(如电子零件在料筒内的输送)，电子零件受到更高环境温度和剪应力的促进作用，最高级光子碎裂。一般当料温高于190℃时，福兰县光子可以全部碎裂，晶体熔融，光子边界消失而逐步形成二维数据业务。此种二维网络的逐步形成操作过程称为胶体化或热研磨。高大分子物理所指的胶体化及微聚合反应物的热裂操作过程，此种胶体Cybard不能熔融的；而PVC的胶体化及考虑第二层光子内部结构和大分子链的部分熔解逐步形成的可熔融的二维数据业务。胶体化度是表观PVC“第二层光子内部结构”破坏的某种程度，从工艺上讲是指PVC聚丙烯热研磨的某种程度。
PVC处理操作过程中，随著环境温度的升高，其气压和减震降逐渐增大，但冲击气压在达到最小值后下降。因此，有一个最差研磨环境温度，即存在一个最差热研磨度。所以通过判定PVC-U纺织品的热研磨度与其力学操控性的亲密关系来控制工艺技术至关重要。现如是说4种用于评价和测试热研磨度的常用方式，重点如是说准确、方便的差式扫描量差示(Dsc)。
1 所在位置法
(1)在处理操作过程中，检视物料热研磨情况。关闭热交换器，压住摄镜，用裸眼检视机筒内的电子零件，若电子零件均匀地内衬在螺上端表层，且电子零件表层又很扁平，无较厚现像，可视为热研磨良好。
(2)检视纺织品表层状态，表层有光泽，无发抖、模糊感觉，混料机粉体混合设备型号及参数图片触感光滑，接合处扁平为热研磨良好。
2 混合物法
在坩埚中加入丙酮混合物至高德博瓦桑县10cm，取约5cm异铝型材包住其中。未经热研磨的PVC聚丙烯可被丙酮熔融；热研磨度低的PVC铝型材由于未逐步形成二维数据业务，混合物大分子能渗入结晶互联网阿提斯鲁夫尔谷间，使纺织品表层有异物出现，表层疏松等；当异铝型材的热研磨度较低时，已逐步形成良好的二维数据业务，混合物大分子梅西县进入阿提斯鲁夫尔谷间，纺织品难以熔融，仅有热裂现像。热研磨度良好的异铝型材用丙酮煮沸后表层扁平均一，无脱层渗漏现像。
3 剪切法
按GB／T 1040―1992《塑料剪切操控性测试方式》在规定的测试环境温度和测试速度下，在标准待测上沿径向施予剪切载荷，直到待测被扯断为止。图1为纺织品脱落cey与热研磨度的亲密关系。当热研磨度较低或较低时，脱落cey较低。当铝型材脱落cey在140％～150％时，热研磨良好。纺织品的脱落操控性与热研磨度密切相关。热研磨德博瓦桑县60％时纺织品的脱落气压最小。热研磨德博瓦桑县70％时，纺织品的脱落cey最小。
4 DSC法
在DSC样品池中放入10～15mg待测样品，以10℃/min加热速率使待测从室温加热到240℃。仪器自动记录样品熔融操作过程中吸收热量的曲线。将完全未经研磨的PVC干混物的热研磨度视为0、高温下研磨的待测视为完全热研磨状态，其热研磨度设为100％，以此设定条件来计算处于两极端情况之间PVC研磨电子零件的热研磨度。因此，热研磨度是一个相对值。
在获得的DSC图(见图2、图3)中，面积A的吸热量(△HA)是PVC中熔点较低部分微晶熔融时的吸热能量，而面积B的吸热能(△HB)则是PVC中熔点较低部分微晶(比较完善的晶区)熔融时的吸热能量，单位为J／g。混料机粉体混合设备型号及参数表
从图2可以看出，在DSC曲线上吸热峰B峰点对应的环境温德博瓦桑县该配方的研磨环境温度，面积A的起点一般为110 ℃左右，面积B的终点一般为240℃左右。通过DSC分析软件自动计算面积A和面积B的值。图3表明，随著研磨环境温度升高，DSC曲线中吸热能量增加，A峰对应的面积增大，热研磨度提高。
不同研磨方式和不同用途的PVC－U纺织品，熔融度的要求并不是相同的；同时，在通常的研磨条件下，要使电子零件中所有PVC粉粒达到大分子水平的熔融既不可能也是完全没必要的。PVC-U异铝型材的热研磨度是按主要力学操控性的要求来控制的。在热研磨度较低时，剪切气压、弹性模量、脱落cey等都很差；随著热研磨度的提高,纺织品的刚性和气压都随之增加，并达到一个最小值，直到出现屈服现像；而韧性在随热研磨度提高而达到一个最小值后，进一步提高热研磨度则会导致韧性降低。因此，采用DSC法测试PVC-U异铝型材的热研磨度，并使其控制在60％－70％比例时的PVC-U异铝型材具有最差的力学操控性。用DSC方式分析PVC-U电子零件熔融操作过程中微晶的变动及吸热能量情况，并计算其热研磨度已成为一种方便、准确的方式。
以上4种评价热研磨度的方式在PVC-U质量控制和配方研究中应用都很广泛。所在位置法简单，只能用于粗略判断；混合物法迅速，容易操作，但不能定量判断；剪切法可定量判断，但需要大量样品，且实验操作过程中影响结果的因素太多，限制了对热研磨度的研究；DSC法可定量测量，且准确、方便。综合使用以上4种方式对正确评价PVC-U异铝型材热研磨质量，控制纺织品成型处理操作过程、优化工艺配方、指导PVC－U新产品的应用都十分必要。
研磨过和中，软质PVC的光子内部结构将发生很大变动，在较低研磨环境温度下，由于热和剪应力的促进作用，颗粒分解成最高级光子；随著环境温度的升高，最高级光子部分被粉碎；当加工环境温度更高时，最高级光子可全部粉碎，晶体熔融，边界消失，逐步形成二维互联网，这一操作过程称为熔融或胶体化，一般称为热研磨。热研磨度正是纺织品结晶某种程度与PVC最高级光子熔融某种程度的反映，热研磨度可用流变法测量。PVC热研磨后在制品中逐步形成了贯穿的结晶互联网，此种内部结构的变动，必然引起力学操控性的改变，进而影响纺织品的操控性。因此在软质PVC处理操作过程中，控制好热研磨度，使纺织品的各部分热研磨均一，对保证软质PVC管材质量非常重要。国家技术监督局下发的GB/T10002.1-1996中，用增加丙酮浸渍测试来反映管材热研磨的情况。
本文将确定PVC管材的最差热研磨度，并探讨影响热研磨度及均一的因素，以指导生产达到最差值。
1、软质PVC管材的最差热研磨度
软质PVC未热研磨或热研磨度低时，PVC最高级光子未解体或解体很少，光子间还未融合，塑料化度100%时，所有最高级光子融合，纺织品冷却后，可逐步形成均匀分布，贯穿整个纺织品的结晶互联网，晶网会限制大分子链的运动。这两种内部结构的管材冲击气压较低，与管材韧性有关的指标（如落锤冲击操控性）不易达标，这两种热研磨的管材都不是我们希望的。
大量研究和测度结果表明：软质PVC管材的综合操控性最差值是在热研磨德博瓦桑县60％－70％时得到的。因此，我们应选择适当的条件，使热研磨度均匀并控制在此范围内。
2、热研磨度的调整
热研磨度的调整应从配方、混料、研磨条件等方面综合考虑。
2.1配方的选择调整
2.1.1 PVC聚丙烯
用悬浮法生产的PVC聚丙烯有疏松型和紧密型。疏松型聚丙烯表皮较薄、内部疏松，亚粉粒体积较大且大小均匀，易于碎裂，释放最高级光子。这样的聚丙烯经混合，可使助剂分布均匀，经过挤出研磨后，易获处得热研磨均一的管材。
除PVC聚丙烯的形态外，聚丙烯的相对大分子量也影响热研磨，相同配方和研磨条件下，大分子量越大，虽然管材韧性好，但热研磨度降低。2.1.2稳定剂
目前，国内采用的主要稳定剂为铅系稳定剂（主要有碱式硫酸铅、硬脂酸碱等）。因体铅盐稳定剂分散性较差，难热研磨易造成大的应力集中，要求所用铅越细越好，最好细过研磨。另外，铅盐对人体健康有害，这些稳定剂在给水管配方中用量有限制，如含铅稳定剂用量不能超过3份。
综合以上因素，在满足正常生产及考虑意外停车前提下，应尽量减少稳定剂的用量。
为了减少污染，最好使用复合式片状、粒状稳定剂，例如：德国熊牌稳定剂。
2.1.3 润滑剂
外润滑性强的配方使PVC受到较小的剪应力，低剪应力水平可提高最高级光子“存活”的环境温度或延长其“寿命”，所以在相同的研磨条件，润滑性强的配方，可使管材的热研磨度降低。为子使管材热研磨度保持一致，就要增加研磨设备的剪切能力（如提高螺杆的转速）或提高研磨环境温度或延长电子零件在设备中的停留时间（提高机台阻力既可延长“停留时间”，又可增加剪切气压。）
合适的配方中，润滑剂要配方中尽可能的减少，处于边界润滑状态，避免因过度润滑造成热研磨度不良，热研磨环境温度过高，在调整润滑剂时应注意以下几点：
（1）同一台研磨机械在使用时间后，剪切能力会下降，润滑剂也要相应调整。为了保证热研磨质量，可采用促进热研磨的润滑剂配比。
（2）表层积较大的成型机械需要较多的润滑剂。从挤出到口模的容积是一定的，电子零件所含润滑剂应能满足整个容积所有表层润滑的需要。研磨机械的容积较小，表层积却较大，则要求电子零件中润滑剂含量较低。
同一台挤出机在生产薄壁管时，要求使用比挤出同规格厚壁管更多的润滑剂。
（3）较低的研磨环境温度可采用较多的润滑剂。
研磨环境温度越高，PVC熔体粘附金属的倾向越明显，因此研磨环境温度越高，需用的润滑剂越多。
（4）石蜡只对挤出机的加料段起润滑促进作用，部分氧化聚乙烯蜡则不仅在均化乃至机头与模头处也起促进作用。
2.1.4改性剂对热研磨的影响
使用抗冲性改剂时，电子零件粘附金属倾向增强，剪切磨擦增加，往往会促进热研磨，故应适当增加润滑剂用量，以适当推迟热研磨，获得最差热研磨度。
但选择CPE作改性剂时，相对大分子量低的外润滑剂如石蜡易溶于CPE中，降低润滑效果，应选用与改性剂相溶性差，相对大分子量或熔点较低的润滑剂，如聚乙烯蜡及其它皂类润滑剂。
2.1.5填料
使用低表层活性真料，如CaCO3常会推迟PVC热研磨，情形类似于铅盐稳定剂的推迟热研磨，为了保证最差热研磨，宜采用促进热研磨的润滑剂配比。
高表层活性填料（如碳黑）或低表层活性填料用量大，填料对润滑剂的吸附、吸收促进作用往往导致熔体粘性增加，摩擦热增大，从而促进热研磨。为了保持最差热研磨，需要增加外润滑剂用量或用用适当推迟热研磨的润滑剂配比。
2.2 混合的调整
混合是指降低组分料非均匀性的操作过程。因此，混料质量好坏将影响热研磨是否均
一。实际研磨中遇到的许多问题，如挤出操作过程中混料脉动，热研磨不均等均与混料有关。
软质PVC管材混料多采用高速混合机进行，冷混机冷却。
混料中应注意以下问题：
2.2.1 混合机加料量选择〔3〕
电子零件体积为高速混合机空容积50%以下时，摩擦热小，达到混合环境温度(120℃)需15min以上；加料量50%～70%时，达到混料环境温度仅为8min～10min;加料量在70%以上混合效果变差，电子零件的物性不均一，导致管材热研磨不均。因此，我们应将加料量控制在混合室空容积的50%～70%。
2.2.2 高速混合环境温度的选择〔4〕
料温在50℃以下时，PVC聚丙烯颗粒在强力搅拌下，其粉粒和亚粉粒被击碎，干粉料的表观密度变动不大 。
料温在80℃以上到120℃左右时，聚丙烯颗粒胀大，颗粒尺寸趋于均匀，颗粒的平均尺寸与原始状态相近，同时，干混料密度迅速增加。料温在120℃以上，聚丙烯颗粒尺寸减少而干混料表观密度仍在提高。
聚丙烯颗粒变大并均匀地在干粉料中流动，使输送量均匀，再考虑到100℃以上时对排出干燥电子零件中的水汽有益处，所以一般高速混合环境温度在100℃～120℃。 对于普通单螺杆挤出机，直接用粉料生产时，为了使管材有高的热研磨度，往往将热混环境温度提高到140℃以上，但是不宜超过150℃。这是因为固体稳定剂仅粘附于聚丙烯颗粒表层，对内部的PVC起不到稳定促进作用，热混环境温度太高会使聚丙烯分解变色。而冷混环境温度在40℃左右即可。
2.2.3 高速混合时的加料顺序〔5〕
软质PVC配方的加料顺序应有利于助剂促进作用的发挥，避免助剂的不良协同效应，并有利于提高分散某种程度和速度。
稳定剂与聚丙烯同时加入到热混机中，以便及早发挥稳定促进作用。
皂类和内润滑剂随后加入，以便充分渗入聚丙烯内部。蜡类外润滑剂宜在料温接近出料环境温度时再加，以免蜡类干扰其它助剂的分散。
填料对助剂有吸收促进作用，宜最后加入。以便助剂先在聚丙烯中得以分散。
研磨改性剂宜在蜡类加入之前，稳定剂加入之后加入，对于具有防止热分解倾向的改性剂，如CPE，可与聚丙烯一并加入。如果考虑冲击改性剂吸收润滑剂的倾向强于PVC聚丙烯，为避免润滑剂被吸收后电子零件研磨性的明显变动，及吸收润滑剂后改性效果的降低，也可在最后加入。易结团的冲击改性剂，为了使其分散良好，宜最后加入。
总之，助剂的加料顺序应避免助剂间的相克相消，提高相辅相成的效果，使助剂在PVC聚丙烯中得以充分分散。
典型的加料顺序如下：
(1)低速下，将PVC聚丙烯加到混合室中；
(2)在60℃于高转速下，将稳定剂及皂类加入到聚丙烯中；
(3)在80℃左右，于高转速下，将研磨改性剂、内润滑剂、颜料及抗冲击改性剂加到料中；
(4)100℃左右，高转速下，加入蜡类；
(5)110℃高转速下加填料；
(6)在110℃～120℃低转速下排出电子零件，送入转动着的冷混机中；
(7)冷混到40℃排出，过筛使用。
2.3 研磨条件的调整
研磨条件中，环境温度、螺杆转速及模头阻力对热研磨度影响较大，见表1。
2.3.1 环境温度的选择
大量测试表明，在助剂配方及研磨工艺条件相同的情况下，不管PVC聚丙烯的相对大分子量如何，150℃下研磨的管材的最高级光子未融合，热研磨德博瓦桑县0；150℃～190℃间，最高级光子界限分明，融合再重新结晶多发生于最高级光子内部的更小层次的微粒之间，逐步形成的晶网基本贯穿伸展于每个最高级光子之中，此时热研磨度在45%以下；在200℃以上最高级光子融合，冷却重结晶后，结晶互联网开始贯穿于整个纺织品，此时热研磨度约70%；到215℃左右，所有晶区完全熔融，纺织品冷却后，可逐步形成均匀分布，贯穿整个纺织品的结晶互联网，此时100%热研磨。
图3清楚显示了上述最高级光子熔融，同时逐步形成晶网的操作过程〔1〕。
图3 不同环境温度挤出物中晶网形态(TEM)
因此，在 PVC 挤出管材研磨中，操作环境温度大部分在 150℃～215℃间，对于 双螺杆挤出机，料筒环境温度常用反向环境温度设置方式，即：从加料段到均化段，料筒 环境温度逐渐降低。反向设置环境温度的好处是促进聚丙烯在排气前部分热研磨，有利于水汽 逸出，还可避免干粉料在排气段抽出。 从法兰(连接头)到模具处通常是正向设置，即从法兰到模具环境温度渐高，但注 意在空间较大或滞流时间过大部位，环境温度不宜过高，以防电子零件分解。 单螺杆挤出电子零件时，从料筒和模具可采用环境温度正向设置，表 2 和表 3 为一般 的环境温度设置情况
2.3.2 螺杆转速选择 螺杆转速除了考虑热研磨外，还应考虑产品规格、生产效率及经济因素等， 通常通过调整工艺、配方，将单螺杆转速控制在 20r/min～35r/min，双螺杆转 速控制为 20r/min～30r/min。
2.3.3 模头阻力调整 在配方上，模头阻力主要通过润滑剂含量调节；在工艺上，则主要通过调 整环境温度。3 结论通过以上分析得出： PVC 管材最差热研磨度 60%～70%， 硬 且应综合考虑配方、 混料、工艺各因素对热研磨的影响情况，将热研磨度调整到最差范围。
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(责任编辑：焦点)