Wat is PVB-plastic?

Polyvinylbutyralhars (PVB) is een hars op oplosmiddelbasis die wordt gesynthetiseerd door de acetaalreactie van polyvinylalcohol (PVA) en butyraldehyd onder de werking van een katalysator.

Omdat PVB-hars een groot aandeel hydroxylgroepen bevat, kan het een brug vormen met sommige thermohardende harsen om de chemische weerstand en hardheid van de coatingfilm te verbeteren.


Vanwege deze uitstekende eigenschappen worden PVB-harsen veel gebruikt in tussenlaagfilms voor verlijmd veiligheidsglas in auto's en gebouwen, roestwerende grondlagen, baklakken, houtlakken, drukinkten, lijmen voor elektronische keramiek en printplaten, lijmen tussen metaal en metaal , metaal en plastic, modificatoren voor smeltlijmen en waterdichting voor textiel. Nieuwe toepassingen in diverse branches worden continu ontwikkeld en toegepast.

De algemene eigenschappen van PVB zijn als volgt.

Het uiterlijk van polyvinylbutyral (PVB) hars is witte bolvormige poreuze deeltjes of poeder, en het soortelijk gewicht is 1:1; de vuldichtheid is echter slechts 0,20 ~ 0,35 g/ml.

Thermische eigenschappen

De glasoverdrachtstemperatuur (Tg) van polyvinylbutyral (PVB)-hars varieert van 50°C voor lage recombinatie tot 90°C voor hoge recombinatie; deze glasoverdrachtstemperatuur kan ook worden aangepast tot onder de 10°C door de juiste hoeveelheid weekmaker toe te voegen.

Mechanische eigenschappen

De coatingfilm van polyvinylbutyral (PVB)-hars heeft een goede waterbestendigheid, weerstand en oliebestendigheid (bestand tegen alifatische, minerale, dierlijke en plantaardige oliën, maar niet tegen geraspte sesamolie). PVB wordt veel gebruikt in drukinkten en coatings omdat het hoge hydroxylgroepen bevat en een goede dispersie van pigmenten heeft.

Bovendien bevat de chemische structuur zowel hydrofobe acetaal- en acetaatgroepen als hydrofiele hydroxylgroepen, zodat PVB een goede hechting heeft op glas, metaal, plastic, leer en hout.

Chemische reactie

Elke chemische stof die kan reageren met secundaire alcoholen zal ook reageren met PVB. Daarom wordt PVB in veel toepassingen vaak gecombineerd met thermohardende harsen om de hydroxylgroepen van PVB te overbruggen om chemische resistentie, bestendigheid tegen oplosmiddelen en waterbestendigheid te bereiken.

Uiteraard kunnen, afhankelijk van het type thermohardende hars en de mengverhouding met PVB, verschillende eigenschappen (zoals hardheid, taaiheid, slagvastheid, etc.) van de coatingfilm worden geformuleerd.

Veiligheidseigenschappen

Pure PVB is niet giftig en onschadelijk voor het menselijk lichaam, en het kan worden gebruikt als oplosmiddel met ethylacetaat of alcohol, dus PVB wordt veel gebruikt als drukinkt voor voedselcontainers en plastic verpakkingen in Europa en Amerika.

Eigenschappen voor opslagveiligheid

PVB is twee jaar houdbaar zonder de kwaliteit aan te tasten, zolang het niet in direct contact komt met water; PVB moet op een droge en koele plaats en beschermd tegen direct zonlicht worden bewaard.

oplosbaarheid

PVB is oplosbaar in alcoholen, ketonen, esters en andere oplosmiddelen. De oplosbaarheid van verschillende oplosmiddelen varieert afhankelijk van de samenstelling van de functionele groepen van PVB. Over het algemeen zijn alcoholen oplosbaar, maar methanol is onoplosbaarder in groepen met een hoog acetaalgehalte; hoe hoger de acetaalgroep, hoe beter het oplosbaar is in keton- en esteroplosmiddelen.

PVB is oplosbaar in alcoholether (Cellosolve) oplosmiddelen; PVB is slechts gedeeltelijk oplosbaar in aromatische oplosmiddelen zoals xyleen en tolueen; PVB is onoplosbaar in koolwaterstofoplosmiddelen.

Viscositeitskenmerken van PVB-oplossingen

In het algemeen geldt dat als alcoholen als oplosmiddelen worden gebruikt, hoe hoger het molecuulgewicht van de alcohol, hoe hoger de viscositeit van de PVB-oplossing.

Aromatische oplosmiddelen zoals xyleen en tolueen en koolwaterstofoplosmiddelen kunnen worden gebruikt als verdunningsmiddelen om de viscositeit van PVB-oplossingen te verlagen. Het effect van de chemische samenstelling van PVB op de viscositeit wordt als volgt samengevat: hoe hoger de polymerisatiegraad, hoe hoger de viscositeit van de oplossing met hetzelfde oplosmiddel en hetzelfde gehalte van elke groep; hoe hoger de acetaalgroep of acetaatgroep, hoe lager de viscositeit van de oplossing met hetzelfde oplosmiddel en dezelfde polymerisatiegraad.

Oplosmethode van PVB

Wanneer gemengde oplosmiddelen worden gebruikt, is de oplossingsprocedure om aromatische oplosmiddelen (bijv. xyleen, tolueen, enz.) of esteroplosmiddelen (bijv. n-butylacetaat, ethylacetaat, enz.) langzaam onder roeren in PVB te doen en vervolgens alcoholoplosmiddelen toe te voegen (bijv. n-butanol, ethanol, enz.) nadat PVB is gedispergeerd en gezwollen.

In dit geval kan de oplostijd worden verkort door de temperatuur te verhogen; door gebruik te maken van deze oplossingsmethode kan het klonterige PVB worden vermeden (omdat de oplostijd meerdere malen langer zal zijn na de vorming van het klonterige PVB), en dus kan de oplossnelheid worden versneld. Algemene verhouding aromaten en alcohol-oplosmiddel 60/40 tot 40/60 (gewichtsverhouding), kan worden gemengd met een PVB-oplossing met een lagere viscositeit.

De oplosmiddelsamenstelling bevat 2 ~ 3 gew.% water, wat de waterstofbinding van alcoholoplosmiddel kan verbeteren en de oplosbaarheid van PVB kan helpen.

Verwerkingseigenschappen

Hoewel PVB-hars een thermoplast is, heeft het bijna geen verwerkbaarheid vóór de toevoeging van weekmaker, maar zodra weekmaker is toegevoegd, is de verwerkbaarheid ervan zeer eenvoudig.

Voor algemene coating- en lijmtoepassingen worden weekmakers toegevoegd om de harseigenschappen te wijzigen om te voldoen aan de applicatie-eisen, zoals zachtheid van de film, verlaging van het Tg-punt van de hars, verlaging van de smeltlastemperatuur en behoud van zachtheid bij lage temperaturen.

Compatibiliteit:

PVB is compatibel met een verscheidenheid aan harsen, zoals fenolharsen, epoxyharsen, alkydharsen en melamineharsen.

PVB- en alkydharsen zijn gedeeltelijk compatibel. Algemeen type PVB en epoxyhars met laag molecuulgewicht kunnen compatibel zijn, terwijl epoxyhars met hoog molecuulgewicht PVB met een hoge acetaalgraad moet kiezen om onderling compatibel te zijn.