國內(nèi)PVC共混改性研究的最新進(jìn)展

1、國內(nèi)pvc共混改性研究的最新進(jìn)展第40卷第2期2012年2月聚氯乙烯polyvinylchloridevo1.40,no.2feb.,2012【綜述】國內(nèi)pvc共混改性研究的最新進(jìn)展王旭峰”,張遵,李飛,崔強(qiáng)(1.中國平煤神馬集團(tuán)能源化工研究院,河南平頂山467000;2.河南神馬氯堿發(fā)展有限責(zé)任公司,河南平頂山467000)關(guān)鍵詞pvc;丙烯腈一丁二烯一苯乙烯;甲基丙烯酸甲酯一丁二烯一苯乙烯;氯化聚乙烯;乙烯一醋酸乙烯酯;共混改性;研究進(jìn)展摘要介紹了近年來國內(nèi)pvc共混改性的研究狀況,重點(diǎn)闡述了pvc/丙烯腈一丁二烯一苯乙烯(abs),pvc/甲基丙烯酸甲酯一丁二烯一苯乙烯(mbs),vvc

2、/氯化聚乙烯(cpe),pvc/乙烯一醋酸乙烯酯(eva)等幾種共混體系研究的最新進(jìn)展.中圖分類號(hào)tq325.3文獻(xiàn)標(biāo)志碼a文章編號(hào)10097937(2012)02000108latestresearchprogressesinblendingmodificationofpvcinchinawangxufeng,zhangzun,ljfei,cuiqiang(1.instituteofenergyresource&chemicalengineering,chinapingmeishenmagroup,pingdingshan467000,china;2.henanshenmachlor

3、-alkalidevelopmentco.,ltd.,pingdingshan467000,china)keywords:pvc;acrylonitrile-butadiene-styrene;methylmethacrylate-butadiene-styrene;chlorinatedpolyethylene;ethylene-vinylacetate;blendingmodification;researchadvanceabstract:thesituationsofresearchonblendingmodificationofpvcinrecentyearsinchinawerei

4、ntroduced.thelatestprogressesinresearchonsomeblends,suchaspvc/acrylonitrile-butadiene-styrene(abs),pvc/methylmethacrylate-butadiene-styrene(mbs),pvclorinatedpolyethy-lene(cpe)andpvc/ethylene-vinylacetate(eva),wereemphasizedespecially.pvc具有強(qiáng)度高,阻燃性能好,價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn),是一種用途很廣的熱塑性塑料.但由于pvc脆性大,熱穩(wěn)定性差,成型加工溫度范圍窄,加工流

5、動(dòng)性差等缺點(diǎn),其進(jìn)一步的推廣應(yīng)用受到了限制.因此,近年來有關(guān)學(xué)者開展了大量的改性方面的研究工作.pvc的改性方法主要有化學(xué)接枝,共聚和物理共混法等.物理改性法即通過機(jī)械方法將溶液或乳液等進(jìn)行混合改性.由于其方法簡單,且效果較好,因此人們對(duì)其進(jìn)行了大量的研究.為了改進(jìn)硬質(zhì)pvc的流動(dòng)性,沖擊性能等,目前常用的共混高聚物有:丙烯腈一丁二烯一苯乙烯(abs),其主要是提高沖擊強(qiáng)度;甲基丙烯酸甲酯一丁二烯一苯乙烯(mbs),除耐候性能外,其余各項(xiàng)性能都近乎于理想,特別是沖擊強(qiáng)度,只要加入少量mbs,就可大大提高共混樹脂的沖擊強(qiáng)度;氯化聚乙烯(cpe),若加入20%,共混樹脂的沖擊強(qiáng)度就可非常高;乙烯一

6、醋酸乙烯酯(eva)亦可提高其沖擊強(qiáng)度.1pvc/absabs樹脂是聚丁二烯橡膠與苯乙烯,丙烯腈生成的接枝共聚物和苯乙烯一丙烯腈游離共聚物(san)的混合物.其中聚丁二烯為分散相,san為連續(xù)相.該結(jié)構(gòu)使abs樹脂具有更優(yōu)異的綜合性能,廣泛應(yīng)用于機(jī)械工業(yè),汽車工業(yè),電子電器工業(yè),儀器儀表工業(yè),紡織工業(yè)和建筑工業(yè)等.近年來,世界各國對(duì)家用電器類產(chǎn)品阻燃性能的要求日益苛刻,而大量用于這類產(chǎn)品的abs本身不能阻燃.abs樹脂含有側(cè)苯基,氰基和不飽和雙鍵,它與許多聚合物都有比較好的相容性,這為abs的共混改性創(chuàng)造了有利條件1.王碩乜等采用乳液聚合技術(shù),通過改變共聚單*收稿日期20110627作者簡介王

7、旭峰(1980一),男,工程師,主要從事氯堿,鹽化工及氯產(chǎn)品相關(guān)的技術(shù)研究.熬iqqliiui聚氯乙烯2012血體的投料比(苯乙烯/丙烯腈)合成了一系列不同丙烯腈結(jié)合量的abs接枝共聚物粉料和san共聚物.將其與pvc和增塑劑鄰苯二甲酸二辛酯(dop)熔融共混分別制得了pvc/abs,pvc/san,pvc/abs/dop和pvc/san/dop共混物,并對(duì)共混物的相容性和相結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征.結(jié)果表明:在pvc/abs共混體系中,改變接枝san共聚物的丙烯腈結(jié)合量或是在該共混物中引人增塑劑dop后,pvc和san共聚物均為不相容體系.吳波震e33等研究了增塑劑dop對(duì)pvc及pvc/abs共混物

8、力學(xué)和硬度等性質(zhì)的影響及其機(jī)制,試驗(yàn)分別對(duì)純pvcsg3,pvcsg5及不同abs含量的pvc/abs共混物中加入定量的增塑劑dop,然后對(duì)其拉伸強(qiáng)度,撕裂強(qiáng)度,硬度等進(jìn)行表征.結(jié)果表明:由于dop小分子對(duì)高分子鏈的物理隔離作用,當(dāng)dop質(zhì)量分?jǐn)?shù)高于30%時(shí),隨dop用量的增加,pvc樹脂及pvc/abs的斷裂伸長率明顯增大,體系的拉伸強(qiáng)度,撕裂強(qiáng)度和硬度等略微下降.于廣水e43等在研制系列abs含量較低的pvc/abs軟質(zhì)合金的基礎(chǔ)上,全面地考察了不同型號(hào)的pvc,abs樹脂對(duì)軟質(zhì)pvc/abs共混體系的力學(xué)性能及加工性能的影響趨勢(shì).結(jié)果表明:對(duì)于pvc材料,高摩爾質(zhì)量的pvcsg3比低摩爾

9、質(zhì)量的pvcsg5對(duì)合金的力學(xué),熱力學(xué)性能貢獻(xiàn)要大;對(duì)于abs材料,高丁二烯含量的abs對(duì)合金的斷裂伸長率等性能影響最明顯,而高丙烯腈和高丁二烯含量的abs卻對(duì)合金的維卡軟化溫度影響最大.吳波震is對(duì)pvc/abs軟質(zhì)共混體系的力學(xué)性能進(jìn)行了測(cè)試研究.研究結(jié)果表明:abs含量對(duì)共混物的拉伸性能,沖擊強(qiáng)度,共混物熔體質(zhì)量流動(dòng)速率及表觀黏度都有不同程度的影響,在軟質(zhì)pvc/abs共混合金體系中網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的形成可以在一個(gè)相對(duì)的范圍內(nèi)(2030份)實(shí)現(xiàn)拉伸性能的最優(yōu)化,體系中有網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)存在的區(qū)域內(nèi)可獲得較理想的力學(xué)性能;在abs含量較小的范圍內(nèi),abs的加入,可以使材料的熔體質(zhì)量流動(dòng)速率和表觀黏度得到有

10、效的改善,從而大大提高了軟質(zhì)pvc/abs共混合金的加工使用性能;在軟質(zhì)pvc/abs共混合金材料中,增塑劑對(duì)材料的一些物理性能影響較大,如硬度基本可根據(jù)dop的用量來確定一個(gè)相對(duì)的使用范圍.喬巍巍6等用沖擊試驗(yàn)機(jī),材料試驗(yàn)機(jī)和另外一些相關(guān)的儀器對(duì)pvc/abs共混體系的力學(xué)性能進(jìn)行了測(cè)試研究.結(jié)果表明:pvc/abs共混體系的力學(xué)性能是組分的函數(shù).abs的加入改善了pvc/abs共混2體系的力學(xué)性能,隨著abs用量的增加,體系的沖擊強(qiáng)度和斷裂伸長率明顯地提高,而體系的拉伸強(qiáng)度,拉伸模量幾乎是隨abs含量的增加而單調(diào)地下降.楊金平7等以abs和pvc為主要原料,配以適當(dāng)?shù)闹鷦┲瞥蒩bs/pvc

11、合金,并對(duì)其相容性,力學(xué)性能,加工流動(dòng)性,阻燃性等進(jìn)行了研究.為了進(jìn)一步提高共混體系的性能,在體系中分別加入cpe,mbs作為第三組分.通過性能比較,發(fā)現(xiàn)mbs可有效提高共混體系的綜合性能.為了增加共混體系的阻燃性能,加入助阻燃劑sbo3,結(jié)果顯示:abs與pvc的共混可有效地提高abs的拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長率,但加工流動(dòng)性能下降.體系中加入第三組分cpe和mbs,性能都發(fā)生一定的變化,其中mbs具有更好的效果,它可以提高abs/pvc共混體系的拉伸強(qiáng)度,熔體流動(dòng)速率提高.sb.o,的加入,可有效地提高共混體系耐老化性和阻燃性,但體系的其他性能降低.張海燕8等在s/pvc共混物中添加氯乙烯一丙烯

12、酸丁酯二元共聚物(vcba)樹脂組成三元共混物,其中,vcba,pvc和abs中的vcba組成樹脂連續(xù)相,橡膠粒子為分散相,對(duì)共混物的維卡軟化溫度測(cè)試顯示其具有相容性.試驗(yàn)結(jié)果表明:添加vcba有利于提高共混物的耐熱性,熱穩(wěn)定性和加工性.不同品種的abs對(duì)共混物性能有不同影響,且存在一個(gè)最佳的用量范圍.因此,建議在共混物的研制中應(yīng)根據(jù)材料的綜合性能來選擇abs的品種和用量.王士財(cái)9等以國產(chǎn)pvc,丙烯腈,丁二烯,苯乙烯共聚物為主要原料,配以合適助劑,在研究了pvc/abs共混體系的相容性,流變特性的基礎(chǔ)上,研制了pvc/abs共混塑料,并對(duì)共混塑料的力學(xué)性能,熱穩(wěn)定性能進(jìn)行了研究.結(jié)果表明:p

13、vc和abs之間具有一定程度的相容性,能達(dá)到良好共混改性的效果;合適配比的pvc/abs共混物,其塑化效果優(yōu)于pvc和abs,加工性能得以改善;配比為100/120的pvc/abs共混物具有最佳的綜合力學(xué)性能.pvc/abs共混物熱穩(wěn)定性能研究表明:pvc/abs共混物的熱穩(wěn)定性較差,但可通過添加紫外線吸收劑和抗氧劑等助劑來提高其熱穩(wěn)定性.賀杰1叩等通過正交設(shè)計(jì)研究了制備工藝(轉(zhuǎn)速,溫度,時(shí)間)對(duì)pvc/abs合金聚集態(tài)結(jié)構(gòu)與性能的影響.根據(jù)正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析可知:轉(zhuǎn)速和溫度對(duì)合金abs分散相的粒徑大小及分布影響最大,塑煉時(shí)間對(duì)pvc/abs合金沖擊強(qiáng)度影響最大,溫度對(duì)pvc/abs合金的拉伸強(qiáng)

14、度影響最大,要制備具有較高拉伸強(qiáng)度的pvc/第2期王旭峰等:國內(nèi)pvc共混改性研究的最新進(jìn)展abs合金,最佳工藝參數(shù)為:轉(zhuǎn)速60r/min,溫度190,時(shí)間220s.在此條件下制備的pvc/abs合金材料4個(gè)指標(biāo)值與正交設(shè)計(jì)的預(yù)測(cè)值相符.2pvc/mbsmbs樹脂是由甲基丙烯酸甲酯,丁二烯及苯乙烯采用乳液接枝聚合法制備的一種三元共聚物.在亞微觀形態(tài)上具有典型的核一殼結(jié)構(gòu),內(nèi)核是一個(gè)直徑為10100nm的橡膠相球狀物,外殼是由苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯組成的.由于甲基丙烯酸甲酯與pvc的溶解度參數(shù)相近,它在pvc樹脂和橡膠粒子間起到界面粘接劑的作用,在與pvc加工混煉過程中形成均相,而橡膠相則以粒子

15、狀態(tài)分布于pvc連續(xù)介質(zhì)中,呈現(xiàn)海島結(jié)構(gòu),這種特殊結(jié)構(gòu)賦予了制品優(yōu)異的沖擊性能.當(dāng)pvc中加人質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%10%的mbs樹脂時(shí),可使制品的沖擊強(qiáng)度提高415倍,同時(shí)還可改善制品的耐寒性和加工流動(dòng)性,且能夠保持pvc樹脂原有的光學(xué)性能,因此mbs樹脂作為pvc樹脂的沖擊改性劑具有廣闊的前景17.李正民l1等將pvc與不同型號(hào)的mbs進(jìn)行共混,觀察mbs在共混體系中的分散形態(tài),結(jié)合沖擊試驗(yàn),拉伸試驗(yàn)和動(dòng)態(tài)力學(xué)分析(dma)等測(cè)試方法,研究pvc/mbs共混體系的性能與結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系,分析比較了兩種mbs對(duì)pvc的增韌效果及其對(duì)共混體系拉伸性能的影響.結(jié)果表明:mbs/pvc共混體系中兩種mbs分散

16、都比較均勻,但是由于橡膠相體積分?jǐn)?shù)大的mbs粒徑較大,使得其能更有效地提高共混體系的缺口沖擊強(qiáng)度,得到韌性較好的材料,但材料的拉伸強(qiáng)度下降較為嚴(yán)重,給材料帶來不利的影響.徐冬梅e132等研究了不同牌號(hào)的mbs對(duì)pvc性能的影響以及各牌號(hào)mbs之間的協(xié)同效應(yīng),同時(shí)對(duì)共混工藝及折白現(xiàn)象進(jìn)行了探討.結(jié)果表明:mbs單獨(dú)使用時(shí),以b51綜合性能最佳,b521和bta717的效果較差;b51單獨(dú)使用時(shí),折白現(xiàn)象明顯;b521/b51,ch303/b51體系的質(zhì)量比為2:6時(shí)協(xié)同效果較好,且體系透明性優(yōu)于b51,折白現(xiàn)象中等;mbs的投料溫度為80時(shí),體系的綜合性能較優(yōu)(b51,b521,ch303為韓國

17、lg化學(xué)的mbs牌號(hào),bta717為深圳天悅化工有限公司的mbs牌號(hào)).馬劍英1等通過乳液聚合方法制備了兩種不同粒徑(3-3”別為270nm和80nm)的mbs改性劑,并與pvc進(jìn)行熔融共混,得到了pvc/mbs共混物,并對(duì)其力學(xué),光學(xué)等方面的性能及其形變機(jī)制分別進(jìn)行了考察.結(jié)果表明:pvc/mbs共混物的脆一韌轉(zhuǎn)變溫度和拉伸性能均隨著mbs粉料粒徑的增加而增加;但光學(xué)測(cè)試結(jié)果則表明mbs粒子對(duì)改善pvc基體的光學(xué)性能的效果卻隨mbs粉料粒徑的增加而降低;透射電鏡的分析表明大粒徑的mbs粉料能促使橡膠粒子產(chǎn)生空洞化,而由小粒徑的mbs粉料制備的pvc/mbs共混物沒有觀察到橡膠粒子空洞化的產(chǎn)生

18、.徐妍1.等將pvc,mbs,納米重晶石(nanobaso,)按照一定配比混合后,首先用雙輥筒塑煉機(jī)進(jìn)行混煉,然后用平板硫化機(jī)熱壓成樣片后對(duì)樣片割銑制樣,制備出pvc/mbs/mnobaso4三元復(fù)合材料,考察其力學(xué)性能和熱穩(wěn)定性能,并用掃描電鏡觀察沖擊斷面的形態(tài).結(jié)果表明:mbs與rlanobaso,可協(xié)同增韌pvc;當(dāng)mbs,l”lalloi3aso,的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為10%,1%時(shí),材料的韌性和剛性可同時(shí)得以改善,其沖擊斷面表現(xiàn)出典型的韌性斷裂特征;熱重分析顯示添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%的nanobaso,可顯著提高pvc/mbs的熱穩(wěn)定性能,其第一降解階段的初始分解溫度和最快分解溫度分別提高了1

19、0和14.龔攀i-等選擇片狀的滑石粉和針狀的堿式硫酸鎂晶須,將兩者等質(zhì)量比復(fù)合,與彈性體mbs一起加入到硬質(zhì)pvc中,分別采用一步法和二步法制得了pvc/mbs/無機(jī)物的復(fù)合材料,研究了其力學(xué)性能,加工流變性能和耐熱性能.結(jié)果表明:采用二步法改性時(shí),在pvc中加入11份母料時(shí),復(fù)合材料的缺口沖擊強(qiáng)度為純pvc的3.1倍,同時(shí)彎曲模量不變;在相同配方下,二步法加工的最大扭矩和平衡扭矩均比一步法的小,且二步法加工可以延緩聚合物的熱降解.無論采用一步法還是二步法加工,相同配方的復(fù)合材料的維卡軟化溫度均較純pvc的有所提高.劉浪】等根據(jù)吳康理論,采用三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)方法測(cè)試,引入不同的缺口深度和韌帶長度得

20、到不同的負(fù)載一位移曲線,進(jìn)而求得共混物的斷裂能,同時(shí)與掃描電子顯微鏡照片,沖擊強(qiáng)度測(cè)試數(shù)據(jù)相結(jié)合,研究pvc/mbs共混體系的裂紋引發(fā)斷裂能與沖擊強(qiáng)度的關(guān)系.隨著增韌劑mbs含量的增加,pvc/mbs共混物的沖擊強(qiáng)度提高.裂紋引發(fā)斷裂能由純pvc的0.32kj/m增加到4.06kj/m.同時(shí),裂紋引發(fā)斷裂能和沖擊強(qiáng)度也隨mbs粒徑的增大而增大.因此,pvc/mbs共混體系的沖擊強(qiáng)度隨著裂紋引發(fā)斷裂能的增加而增大.劉春n.等采用沖擊實(shí)驗(yàn),拉伸實(shí)驗(yàn),超景深三維顯微鏡,掃描電鏡和分光光度計(jì)等手段,對(duì)pvc/sbs/mbs三元共混體系的沖擊強(qiáng)度,拉伸強(qiáng)度,形態(tài)結(jié)構(gòu)以及光學(xué)透明性等進(jìn)行了研究.試驗(yàn)結(jié)果表

21、3ii;pii”聚氯乙烯2012生明:mbs能有效改善pvc/sbs共混體系的界面相容性.當(dāng)sbs和mbs的總量不變時(shí),隨著mbs相對(duì)含量的增加,共混體系的缺口沖擊強(qiáng)度逐漸增加,透光率在m(mbs):m(sbs)=20:80時(shí)達(dá)到最大值,光學(xué)透明性能最好.陳雪萍1如等研究了氯化聚氯乙烯(cpvc)/pvc與mbs的三元共混物的物理力學(xué)性能和流變性能,共混物為各原料按不同配比混合,混煉,壓片,制樣,然后進(jìn)行測(cè)試,其中混煉溫度160170,混煉時(shí)間45min,壓制溫度175185oc,壓制時(shí)間810min.基礎(chǔ)配方中熱穩(wěn)定劑,潤滑劑和加工助劑含量不變,加工配方只改變cpvc,pvc和mbs的配比.

22、測(cè)試結(jié)果表明:共混物的維卡軟化溫度隨cpvc用量的增加而上升,在m(cpvc):m(pvc)=50:50處有一拐點(diǎn).共混物的拉伸強(qiáng)度,彎曲模量隨cpvc用量的增加而提高,而沖擊強(qiáng)度和斷裂伸長率都隨cpvc用量增加麗下降.隨cpvc用量增加,共混物塑化能力增強(qiáng),平衡扭矩上升.不同的加工助劑可降低共混物熔體黏度,改善加工性能.賀杰乜叨等通過錐形雙螺桿擠出機(jī)制備了超韌電石法pvc/mbs合金,采用轉(zhuǎn)矩流變儀,沖擊試驗(yàn)機(jī)等研究了mbs含量對(duì)pvc/mbs合金流變行為及力學(xué)性能的影響.結(jié)果表明:mbs能促進(jìn)pvc/mbs共混物的塑化,但導(dǎo)致共混物的平衡扭矩略有增加,相比pvc而言,隨著mbs含量的增加,

23、pvc/mbs合金的韌性得到了大幅的提高,從pvc的5kj/m2增至mbs含量為13份時(shí)的93kj/m,拉伸強(qiáng)度降低了13%,彎曲強(qiáng)度降低了21%.董蘭國21等通過調(diào)節(jié)乳化劑十二烷基苯磺酸鈉的用量合成mbs樹脂,并將其與pvc樹脂進(jìn)行共混,測(cè)試pvc/mbs合金的力學(xué)性能.結(jié)果表明:在mbs合成過程中,乳化劑用量越多,mbs樹脂的相對(duì)分子質(zhì)量越低,單體接枝率先增加后減小;當(dāng)乳化劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.5%時(shí),在相同的時(shí)間段內(nèi)單體的轉(zhuǎn)化率最高;隨著乳化劑用量增加,pvc/mbs合金的沖擊強(qiáng)度先增大后減小,對(duì)pvc/mbs合金的拉伸強(qiáng)度影響不大.3pvc/cpecpe是由高密度聚乙烯氯化而成的一種綜合性能

24、優(yōu)良的高分子材料,具有優(yōu)良的耐候性,耐低溫性及電氣性能;耐臭氧性,耐化學(xué)藥品性,耐油性,阻燃性;還具有良好的加工流動(dòng)性和與其他塑料和橡膠良好的相容性.作為塑料與橡膠的優(yōu)良改性劑和添加劑,cpe廣泛應(yīng)用于pvc制品的沖擊改性,生產(chǎn)屋面4防水卷材,礦用阻燃運(yùn)輸帶,磁性橡膠,電線電纜,輸油輸酸膠管等.隨著cpe改性pvc制品應(yīng)用領(lǐng)域的不斷開拓,cpe的用途將越來越廣.吳明靜2等探討了在同一基礎(chǔ)配方下,pvc和cpe不同用量配比對(duì)制得的干混料性能的影響.其研究通過改變pvc與cpe用量配比,進(jìn)行非硫化片的拉伸對(duì)比試驗(yàn),觀察拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長率的變化規(guī)律.結(jié)果表明:隨著cpe用量的逐漸增加,干混料的塑化

25、性能提高,硬度下降,斷裂伸長率增加,拉伸強(qiáng)度則呈現(xiàn)整體下降的趨勢(shì).增加cpe的用量,可使制品在具備塑料特性的基礎(chǔ)上,又具備了一定的橡膠特性,能夠極大提高制品的韌性.邱琪浩2等采用機(jī)械共混制備了pvc/丙烯腈一氯化聚乙烯一苯乙烯共聚物(acs)/cpe三元共混合金,研究了共混體系的組成與合金力學(xué)性能及耐熱性能的關(guān)系.結(jié)果表明:不同型號(hào)pvc對(duì)合金的性能影響不同,隨著pvc摩爾質(zhì)量的增加,共混合金的拉伸強(qiáng)度,沖擊強(qiáng)度,熱變形溫度,硬度及氧指數(shù)逐漸增大,熔體質(zhì)量流動(dòng)速率(mfr)下降;隨著共混合金中cpe用量的增加,pvc/acs/cpe共混合金的沖擊強(qiáng)度上升,氧指數(shù)增大,拉伸強(qiáng)度,彎曲強(qiáng)度,彎曲模

26、量,熱變形溫度及mfr下降.王道俊-24研究了caco3/cpe/pvc復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)和性能,探討了cpe對(duì)caco3/pvc復(fù)合材料的力學(xué)性能的影響.其caco3的預(yù)處理過程如下:將10m(1250目)輕質(zhì)碳酸鈣加入到高速混合機(jī)中加熱到120,恒溫10min,然后加入鈦酸酯偶聯(lián)劑,混合15min.結(jié)果顯示:cpe的加入使體系形成了網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),使pvc/cpe共混體系的沖擊強(qiáng)度上升,但由于cpe的強(qiáng)度低致使共混體系的拉伸強(qiáng)度有所下降;加入cpe改善了caco3顆粒與pvc基體之間的分散性,相容性;流變性能測(cè)試結(jié)果表明:隨cpe用量的增加,塑化時(shí)間縮短,塑化扭矩,平衡扭矩增大,說明cpe具有促進(jìn)p

27、vc熔融,加速塑化的功能;同時(shí)維卡軟化溫度分析顯示cpe的加入導(dǎo)致共混材料的耐熱性下降.朱德欽2s3等研究了基于cpe和表面經(jīng)丙烯酸丁酯一甲基丙烯酸甲酯共聚物p(bacomfma)包覆改性的caco,對(duì)pvc的協(xié)同增韌效應(yīng),用其填充pvc,以cpe調(diào)節(jié)基體韌性,得到綜合性能良好的復(fù)合材料.同時(shí)考察了加工工藝,cpe及改性eaco3用量對(duì)復(fù)合材料力學(xué)性能和熱性能的影響,結(jié)果顯示:二次分散法有利于發(fā)揮彈性體與剛性無機(jī)粒子的協(xié)同效應(yīng);改性caco.與cpe第2期王旭峰等:國內(nèi)pvc共混改性研究的最新進(jìn)展具有良好的協(xié)同增韌效應(yīng),當(dāng)m(pvc):m(cpe):(改性caco,)=100:8:10時(shí),復(fù)合

28、體系的沖擊強(qiáng)度可達(dá)15.24kj/m,為純pvc基體樹脂的3.98倍;隨著改性caco.用量的增加,復(fù)合材料的維卡軟化溫度逐漸提高,而流變性能基本保持不變;esem分析表明:pvc/cpe/改性caco復(fù)合材料的沖擊斷面呈現(xiàn)出典型的韌性破壞特征.周洪榮2等研究了不同用量cpe對(duì)pvcu加工性能的影響.為了盡量減少其他組分對(duì)試驗(yàn)的影響,配方中只加入pvc,cpe和穩(wěn)定體系與潤滑體系復(fù)合為一體.流變?cè)囼?yàn)結(jié)果分析顯示:pvcu異型材配方體系中,cpe用量較少時(shí)(試驗(yàn)條件下的5份以內(nèi)),在配方中起著外潤滑劑作用,延遲塑化時(shí)間;隨著cpe用量的增加,cpe與pvc之間作用加強(qiáng),塑化溫度逐漸降低,塑化時(shí)間

29、縮短,表現(xiàn)出越來越強(qiáng)的促塑化作用;upvc異型材配方體系中,添加cpe(15份以內(nèi))配方的最大塑化扭矩和塑化平衡扭矩都增加,但增加幅度不大.劉洋2等制備了pvc/cpe共混物,研究了改性劑chemigump83(簡稱p83,是一種半交聯(lián)丁腈橡膠,其中含有pvc,caces組成的隔離劑約10%(質(zhì)量分?jǐn)?shù)),呈粉末狀,可以自由流動(dòng),與pvc有很好的相容性,可以提高pvc的韌性)和dop對(duì)共混物硬度,拉伸性能和耐磨性能的影響.結(jié)果表明:適量的p83和dop并用,可以降低共混物的硬度,改善共混物的拉伸性能;p83可以有效減緩dop的加入導(dǎo)致的共混物耐磨性能下降的趨勢(shì);當(dāng)dop用量在2530份(pvc為

30、100份),p83用量在1015份時(shí),pvc/cpe共混物具有較好的物理力學(xué)性能.楊小兵l2.等對(duì)分別具有較低和較高玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的聚異丁烯(pib)與pvc的共混物的阻尼特性進(jìn)行了研究.由于減振降噪材料的應(yīng)用場所大多有阻燃要求,在原共混物中加入了cpe及其他阻燃劑進(jìn)行阻燃改性,試驗(yàn)用的阻燃劑為cpe,三氧化二銻,六溴環(huán)十二烷等,其中cpe不僅具有阻燃作用,而且還可以起到改善聚異丁烯與pvc的相容性的作用.力學(xué)性能也有相應(yīng)變化:隨著pvc含量的增加,共混物的斷裂伸長率降低,拉伸強(qiáng)度及硬度增高.周麗玲l2等研究了pvc/abs和pvc/cpe兩種共混體系的結(jié)構(gòu)形態(tài)與力學(xué)性能的關(guān)系,用電子顯微鏡觀

31、察沖擊斷面,拉伸斷面形貌.結(jié)果表明:隨改性劑用量不同,兩種共混體系沖擊性能曲線均呈現(xiàn)”s”形,即abs或cpe的用量較少時(shí),沖擊強(qiáng)度緩慢增加,斷裂基本屬脆性.當(dāng)abs或cpe用量為1020份時(shí),體系沖擊強(qiáng)度快速增長,當(dāng)用量超過2o份時(shí),共混體系表現(xiàn)為超高韌性,沖擊強(qiáng)度增長緩慢.不同的是,abs是以顆粒或聚集體分散在pvc連續(xù)相中,cpe在pvc中形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu);拉伸時(shí),abs作為應(yīng)力集中體引發(fā)銀紋,cpe易與基體共同發(fā)生剪切屈服,產(chǎn)生”剪切帶”,”銀紋”和”剪切帶”都對(duì)pvc增韌起著重要作用.張志洪30等研究了pvc/納米caco3,pvc/cpe和pvc/cpe/納米caco3復(fù)合材料的共混改

32、性,討論了納米caco3與cpe的含量對(duì)復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度,沖擊強(qiáng)度以及玻璃化轉(zhuǎn)變溫度等方面的影響規(guī)律,為pvc的改性研究提供了一些理論基礎(chǔ).研究結(jié)果表明:在pvc/納米caco復(fù)合材料中,隨著納米caco3用量的增加,復(fù)合材料的力學(xué)性能呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢(shì);在pvc/cpe復(fù)合材料中,隨著cpe用量的增大,拉伸強(qiáng)度逐漸下降,而沖擊強(qiáng)度在cpe填充量為6%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))時(shí)達(dá)到最大,玻璃化轉(zhuǎn)變溫度呈現(xiàn)下降的趨勢(shì);在pvc/cpe/納米caco,三元復(fù)合材料中,納米caco3的加入使復(fù)合材料產(chǎn)生增強(qiáng)增韌的作用.隨著納米caco3含量的增加,玻璃化轉(zhuǎn)變溫度呈現(xiàn)先下降后上升的趨勢(shì).郭連波3q等以pvc

33、,sbs,cpe作為共混組分,采用不同的填充體系,與其他助劑進(jìn)行共混改性,得到了共混彈性材料.研究了不同共混填充體系物理與力學(xué)性能以及分散狀態(tài).研究表明:pvc/sbs/cpe三元體系的沖擊強(qiáng)度隨著sbs的增加而增大,當(dāng)sbs為6份時(shí),綜合性能最佳;隨著填料加入量的變化,三元體系的力學(xué)性能有一定的變化;cpe對(duì)pvc與sbs共混體系有很好的增容作用,cpe與sbs在一定組成范圍內(nèi)對(duì)pvc增韌具有協(xié)同效應(yīng),可大幅度提高共混物的沖擊性能.嚴(yán)海彪3等研究了納米caces增韌pvc/cpe復(fù)合材料的力學(xué)性能和流變性能,其中納米caces為50nltl的立方體顆粒,復(fù)合材料的沖擊強(qiáng)度隨著納米caces的

34、用量增加先增大后減少,其中用量為2030份時(shí)達(dá)到峰值,增韌作用明顯.pvc/cpe復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度隨納米caces和cpe的用量的增加而稍有下降.隨納米caces的用量增加,pvc熔體的塑化時(shí)間延遲了5倍,凝膠速率提高了2倍,平衡黏度增加,操作范圍變窄,加工難度增加.4pvc/eva乙烯/醋酸乙烯共聚物(eva)在pvc樹脂改性中,通過物理共混法可以明顯提高pvc樹脂的沖擊iiiliii!iiillqi聚氯乙烯2012血性能,是一種用得較多的沖擊改性劑,同時(shí)能改進(jìn)pvc的加工性能和抗老化性能.eva改性的pvc樹脂同時(shí)具有較好的低溫性能和加工性能.根據(jù)eva和pvc共混體系中eva樹脂含量的

35、多少可將共混物分為硬質(zhì)和軟質(zhì)兩類,硬質(zhì)pvc/eva共混物的沖擊強(qiáng)度要比cpe共混改性的pvc樹脂好,主要用作擠出管材,也用作抗沖板材,還可用來生產(chǎn)注塑制品.軟質(zhì)pvc/eva共混物相對(duì)使用增塑劑的軟質(zhì)pvc低溫性能好,增塑效果穩(wěn)定,具有長效增塑作用l3.陳緒煌3等研究了eva對(duì)pvc改性及剛性有機(jī)粒子(ps,pmma等)對(duì)pvc/eva共混體系力學(xué)性能的影響.結(jié)果表明:eva能使pvc/evla體系沖擊強(qiáng)度增加,但eva添加量增大后,沖擊性能又降低,剛性有機(jī)粒子能明顯地增韌增強(qiáng)pvc/eva體系.從ps和pmma兩種粒子的改性效果來看,pm-ma的改性效果更好,主要是由于pmma與vvc/e

36、va體系的相容性更好,添加少量的剛性有機(jī)粒子能使pvc/eva體系產(chǎn)生明顯”脆一韌”轉(zhuǎn)變.曾仁強(qiáng)l3等借助dsc,tem,sem和毛細(xì)管流變儀對(duì)pvc/eva的相容性,流變行為,加工條件與結(jié)構(gòu),性能問的關(guān)系進(jìn)行了單因素分析,考察了各種不同va含量的eva在pvc/eva共混物中的含量變化時(shí)對(duì)材料性能的影響.結(jié)果表明:材料中含有質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7.5%的eva(va質(zhì)量分?jǐn)?shù)為45%)的pvc/eva共混物的沖擊強(qiáng)度最大,其他綜合性能也較好,有實(shí)用價(jià)值;pvc/eva體系具有兩相形態(tài)結(jié)構(gòu),隨著pvc中va含量與eva含量逐漸增加而發(fā)生相轉(zhuǎn)變,eva由分散粒子逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)檫B續(xù)網(wǎng)絡(luò);加工條件對(duì)共混體系的形態(tài)結(jié)

37、構(gòu)與性能影響很大,最佳混煉溫度為170,此時(shí)pvc塑化良好,且不發(fā)生分解,又能生成eva連續(xù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)且完整而均勻,體系沖擊性能與流動(dòng)性均顯著提高.段玉豐3對(duì)pvc/eva體系的eva含量,加工條件對(duì)沖擊強(qiáng)度的影響進(jìn)行研究,并通過透射電鏡和掃描電鏡分析了其微觀形態(tài)的變化.結(jié)果表明:加入eva可提高pvc的沖擊強(qiáng)度,當(dāng)加入量為7.5%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))時(shí),沖擊強(qiáng)度達(dá)到最大值;eva改性pvc的沖擊強(qiáng)度對(duì)加工條件的變化較敏感,加工溫度過高或過低,加工時(shí)間過短或過長,均可降低eva改性pvc的沖擊強(qiáng)度.王奇觀3等利用溶液成膜法制備了pvc/sbs/eva薄膜,溶液采用四氫呋喃,溶解一定量的pvc,sbs,e

38、va,然后將溶液鋪展在潔凈玻璃板上,6干燥即得到pvc/sbs/eva薄膜,然后對(duì)其表觀形態(tài),力學(xué)性能進(jìn)行了研究,并討論了eva對(duì)體系的增容作用.結(jié)果顯示:eva在一定濃度范圍內(nèi)能增加pvc與sbs的相容性,提高斷裂伸長率.同時(shí)測(cè)量了溶液的相對(duì)黏度,得出了相反轉(zhuǎn)變濃度點(diǎn).在力學(xué)性能方面,增加sbs的含量,材料的拉伸強(qiáng)度有所下降,斷裂伸長率明顯提高,由脆性斷裂逐漸過渡為蠕變行為,連續(xù)基體相也從塑料轉(zhuǎn)變?yōu)橄鹉z.加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%的eva(以共混體系總量為100%),斷裂伸長率亦增加,表明eva對(duì)體系的增容作用主要體現(xiàn)在彈性形變方面.章長明3.等以丙烯酸酯類多官能團(tuán)不飽和單體為交聯(lián)敏化劑,采用電子束對(duì)

39、pvc與eva的共混物進(jìn)行輻照交聯(lián).研究了va質(zhì)量分?jǐn)?shù),交聯(lián)敏化劑種類及用量,輻照劑量,eva用量對(duì)共混物凝膠質(zhì)量分?jǐn)?shù),力學(xué)性能以及熱延伸性能的影響.結(jié)果表明:eva共聚物能促進(jìn)pvc的輻照交聯(lián),增加共混體系的凝膠質(zhì)量分?jǐn)?shù),改善其力學(xué)及熱延伸性能;eva共聚物中va質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大,共混體系的凝膠質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大,力學(xué)及熱延伸性能改善更明顯.5其他丙烯腈/丙烯酸酯/苯乙烯共聚物(aas,又稱asa),是近年來國外報(bào)道的一種新型樹脂及新型樹脂改性劑,即用丙烯酸酯取代abs中的丁二烯,也就是將丙烯酸酯顆粒分散于(丙烯腈/苯乙烯)共聚物中的聚合物.aas中無雙鍵結(jié)構(gòu),大大改善了其耐候性,克服了abs長期置于

40、戶外時(shí)其力學(xué)強(qiáng)度顯著下降,受日光照射后降解而顏色變黃等缺點(diǎn).因此aas具有顯著的耐候性,比abs提高10倍.翟云芳39等研究了采用乳液接枝樹脂共混法制備aas的工藝,探討了aas與pvc,各種助劑進(jìn)行摻混,擠出造粒制備pvc/aas合金的各種影響因素,得出了制備pvc/aas合金的最佳條件.結(jié)果顯示:aas是一種有效的新型樹脂改性劑,可有效地改性pvc,從而制備出性能優(yōu)良的pvc/aas合金;熱穩(wěn)定劑可有效提高合金材料的加工溫度,在pvc/aas加工過程中,內(nèi)潤滑劑和外潤滑劑應(yīng)匹配使用;aas用量增加時(shí)除可大幅度提高pvc/aas合金材料的沖擊強(qiáng)度外,還能使該材料的其他性能略有提高;在pvc/

41、aas合金的加工過程中加工溫度的選擇相當(dāng)關(guān)鍵.王士財(cái)4叩等以氯乙烯一丙烯酸丁酯共聚物p(vb)作為pvc和高密度聚乙烯(hdpe)的增容劑,研究討論了共混物的相容性及其加工性能,并第2期王旭峰等:國內(nèi)pvc共混改性研究的最新進(jìn)展在此基礎(chǔ)上研制了以p(vb)為增容劑的pvc/hdpe共混材料,進(jìn)而研究了共混材料的力學(xué)性能.結(jié)果表明:合適配比的共混體系具有良好的相容性,塑化效果和流動(dòng)性能,明顯改善了pvc的加工性能,并在拉伸強(qiáng)度,彎曲強(qiáng)度等具有較高保持率的前提下,顯著地提高了材料的沖擊性能.劉贊e41等采用機(jī)械共混法制備pvc/聚乙烯醇共聚物(pvaf)彈性體.由于pvc的彈性較差,而pvaf具有

42、很高的強(qiáng)度,斷裂永久變形與100%定伸變形率小,拉斷伸長率高,但其硬度較大,且表觀黏度大,不易于成型加工.因此用pvc與pvaf進(jìn)行共混改性,綜合兩者的優(yōu)點(diǎn)來賦予共混體較好的綜合性能.試驗(yàn)對(duì)聚合物的質(zhì)量配比,增塑劑的用量以及增塑劑的配合使用對(duì)體系性能的影響進(jìn)行了研究,并就填料對(duì)體系的影響進(jìn)行了考察.結(jié)果表明:通過不同的聚合物質(zhì)量配比,增塑劑的選擇以及不同填料的選用,可制得不同性能的熱塑性彈性體.張軍4等選擇三元共聚尼龍(pa),pvc和丁腈橡膠(nbr)為主體材料,采用高溫機(jī)械共混,化學(xué)交聯(lián)工藝制得了pa/pvc/nbr三元共混彈性體.探討了pa/nbr,聚甲醛(pom)/nbr,pvc/nbr,pvc/nbr4種二元共混體系性能,重點(diǎn)討論了pa/pvc/nbr共混比,不同硫化體系,有機(jī)過氧化物(dcp)用量等因素對(duì)pa/pvc/nbr三元共混彈性體性能的影響.結(jié)果表明:在pa/nbr,pom/nbr,pvc/nbr,pvc/nbr4種二元共混體系中,前兩個(gè)共混體系的力學(xué)性能優(yōu)于后兩個(gè)共混體系;在pa/pvc/nbr三元共混彈性體中,隨著nb