材料聚氯乙烯(PVC)的改性研究

1、聚氯乙烯(PVC) 研究 加工容易透光柔性好絕緣耐酸堿生產簡單產量大優(yōu)點缺點熱穩(wěn)定性欠佳力學性能不好耐老化性能差耐寒性能不好改性：基本原理： 在基體樹脂中引入其他種類的樹脂或無機物質,各組分之間通過其自身相容性或加入增容劑后形成具有一定強度的界面,當其共混體系在受到?jīng)_擊彎曲時,界面處會產生相與相的分離而吸收大量的能量,從而提高基體材料的性能。1 PVC/ NBR 共混體系共混體系 相容性： 丁腈橡膠(NBR) 是一種極性聚合物，與PVC的相容性隨著NBR中丙稀腈含量的增加而提高，當AN含量為40時相容性最好。PVC 與NBR 在150 下進行機械共混時發(fā)現(xiàn),即使體系中沒有交聯(lián)劑的存在, PVC

2、/ NBR體系都能形成部分交聯(lián)體系。1 1 PVC/ NBR 共混體系共混體系 沖擊強度：當AN的含量為20時，與PVC的共混物的沖擊強度最高 拉伸強度：PVC/NBR的共混物的拉伸強度與沖擊強度的變化規(guī)律不同：它隨NBR中丙稀腈含量的增加而增加，AN含量低于50的時候，兩者成線性關系。應用與用途： PVC/ NBR 共混物比未改性的共混物比未改性的PVCPVC，在彈性、拉伸強，在彈性、拉伸強度、耐磨性、耐油性。耐溶劑性都有顯著的改善。度、耐磨性、耐油性。耐溶劑性都有顯著的改善。目前廣泛應用于生產耐油、耐腐蝕、防滑的工作鞋目前廣泛應用于生產耐油、耐腐蝕、防滑的工作鞋、各種密封襯墊、波紋管及其他

3、柔性管材。電線包、各種密封襯墊、波紋管及其他柔性管材。電線包覆材料、電器絕緣零件以及泡沫塑料等。覆材料、電器絕緣零件以及泡沫塑料等。 NBRNBR是不飽和橡膠，所以耐候性不好，可以通過硫是不飽和橡膠，所以耐候性不好，可以通過硫化加以改善?；右愿纳?。2 PVC/ EPDM共混體系共混體系 EPDM是乙烯丙烯二烯烴三元共聚物,在常溫下呈柔軟的橡膠態(tài)。EPDM 為非極性高聚物,因此在與PVC 進行共混改性時,兩者之間的相容性極差。 在共混體系中加入第三組分硫醇類化合物作為增容劑來提高兩相之間的相容性,在共混過程中,硫醇類化合物一端與PVC 反應形成接枝物質,另一端則與EPDM纏繞在一起,其作用恰如

4、在聚合物基復合材料中所用的偶聯(lián)劑。通過增容劑的作用,PVC 與EPDM之間的界面得到強化,從而達到改性增韌之目的。加入硫醇類化合物的共混體系缺口沖擊強度比PVC 基體樹脂提高了6 倍以上。3 3PVC/MBS 共混體系共混體系 MBS 樹脂是將甲基丙烯酸與苯乙烯的共聚物接枝于聚丁二烯或二苯橡膠上得到的一類高聚物。在高聚物分子鏈上,苯乙烯為剛性鏈段,聚丁二烯或丁苯橡膠為柔性鏈段,二者的協(xié)同效應賦予MBS 分子很好的柔韌性。 MBS與PVC有相近的溶解度參數(shù)，兩者之間能形成良好相容性的共混體系。二者在高溫處只有一個玻璃化溫度Tg（89.14 ）,介于兩者的Tg 之間。PVC/MBS 共混體系 利用

5、SEM觀察發(fā)現(xiàn),在該體系中,MBS相中的MS 鏈段與PVC 相形成相容性很好的“連續(xù)相” ,而橡膠鏈段則分散在連續(xù)相中形呈微觀上的“分散相” 。在受到?jīng)_擊時,分散相橡膠鏈段與連續(xù)相之間能形成裂紋吸收和轉移沖擊能量。達到很好的增韌效果。 MBS的加入，使PVC獲得兼有韌性和透光性能成為可能，所以MBS被稱為PVC的透明性抗沖改性劑。4 PVC/ ABS 共混體系 相容性：ABS 是丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物。其結構與MBS 一樣存在著剛性鏈段和柔性橡膠鏈段。ABS 與PVC 溶解度參數(shù)相近,在化學熱力學上是相容的。從分子結構上分析，ABS 分子鏈中含有大量的丙烯腈鏈段，與PVC 分子間具有較強的作

6、用力，二者能形成良好的相容性體系。 沖擊強度：此共混物的沖擊強度大于任一原料的沖擊強度；當PVC/ABS70/30時，此共混物的沖擊強度達到最大值。 高溫使用性能：PVC的軟化點比較低7585；ABS的軟化點在105。所以共混后可以改善PVC的高溫使用性能。4 PVC/ ABS 共混體系 加工性能：隨ABS比例的增加，熔體指數(shù)呈上升趨勢。流動性增加改善了加工性能。 助劑：增容劑、增塑劑、熱穩(wěn)定劑、抗氧劑、增韌劑、潤滑劑等。 應用：擠出成型生產板材、管、異性材，在箱包制品中可替代ABS，還可注塑成型制造紡織器材、機器零部件、儀表盤等。5 5PVC/ ACR 共混體系共混體系 作為硬質PVC樹脂的

7、改性劑，ACR可分為加工助劑和抗沖擊助劑兩種。 加工助劑主要是減少硬質PVC物料的凝膠塑化時間。便于熱成型等二次加工。 抗沖擊性型ACR形成“核殼”結構。其殼與PVC具有良好的相容性；其核在共混體系中起到了卓越的增韌效果。 ACR是繼MBS之后最成功的透明性改性劑。6 PVCEVA共混體系 EVA是乙烯一醋酸乙烯 .PVCEVA共混物可采用機械共混法(主要為熔融共混)和接枝共聚共混法生產 。PVC與EVA僅有中等程度的相容性，所以用機械共混法制得之PVCEVA共混物相 疇粗大；接枝共聚共混法制取的PVCEVA共混物相疇微細。 PVCEVA共混物的形態(tài)結構還與兩聚合物共混比例有直接關系，若EVA

8、在機械共混法PVCEVA中少于78，則PVC為連續(xù)相，它包圍著EVA粒子，但超過78時，EVA轉變?yōu)檫B續(xù)相反而包圍著PVC粒子，所以EVA含量78是此種共混物的相逆轉區(qū) 。 PVCEVA共混物的一個突出優(yōu)點是柔韌性顯著優(yōu)于PVC根據(jù)其所含EVA的多少，此類共混物也與PVC一樣分為硬質和軟質兩種主要類型 ;軟質PVCEVA共混物的軟化度相當于加入40份或60份增塑劑的軟PVC，但比后者的低溫特性好，增塑效果穩(wěn)定，而且具有良好的手感。PVCEVA接枝共聚共混物 在PVCEVA接枝共聚共混物中，隨EVA含量增加，增塑效果也提高，但拉伸強度下降，透氣性提高，透光性下降。 一般，EVA及EVAPVC接枝

9、共聚物的分子量越小，PVCEvA接枝共聚一共混物的硬度越低，越柔軟 。應用： PVCEVA共混物使用范圍很廣泛，它可用以生產硬質產品和軟質產品硬質產品以擠出抗沖管材為主，也用來生產抗沖板材和擠出異形材硬質產品還包括低發(fā)泡合成木材、注射成型制品(抗沖管件、工業(yè)零部件)等軟質產品主要有耐寒薄膜、軟片、人造革、電纜及泡沫材料。 7 聚氯乙烯與乙烯醋酸乙烯 CO(EVACO)共聚物的共混 體系 EVACO三元共聚物與EVA相比，由于在分子結構單元中引入了酮羰基，使極性提高，而且溶解度參數(shù)更加接近，這些都使其和PVC可以按任意比例良好相容。 PVCELVALOY共混物可采取注塑、擠塑、壓延、熱擠冷壓等工

10、藝加工成型由于共混比例不同，所以用各種成型方法成型時，要注意選擇恰當?shù)臏囟?PVCEVACO共混物的應用 建筑材料： PVCELVALOY共混物制成的片材使用壽命長、性能穩(wěn)定，不論熱風焊、高頻熱合還是用溶劑粘接均可。耐腐蝕性能好，撕裂強度大，耐寒性好，抗蠕變性能優(yōu)良。在歐美各國，廣泛使用PVCELVALOY共混物片材建造工業(yè)廢水池、石油貯槽的防油堤，屋頂防水材、太陽能熱水池的防水層等。 汽車工業(yè)方面的應用： 汽車內大量使用PVC人造革作為內裝飾材料汽車用人造革要求耐熱，耐老化，尤其不希望有低分子增塑劑揮發(fā)造成汽車宙玻璃的“霧化”現(xiàn)象以前大量使用NBR(丁腈膠)改性PVC制造人造革，但已迅速轉向

11、PVCELVALOY人造革，并認為是目前最理想的人造革覆層材料 另外，由于PVCELVALOY共混物的真空成型制品厚薄均勻一致，所以在汽車配件方面也開發(fā)了許多用途，如制造墊片、防護罩等 靴鞋方面的應用： 由于PVCELVALOY共混物具有卓越的耐油性耐磨性柔韌性。彈性、耐老化性及恰當?shù)哪Σ料禂?shù)，因而適用于制造工作靴、廚房用鞋及各種輕便鞋所制鞋使用壽命長，冬天也能保持柔軟性，穿著行走杭滑、舒適此外還具有加工容易，輯色鮮艷，易洗刷，比橡膠鞋便宜等優(yōu)點杜邦公司聲稱使用這種共混物制鞋是制鞋工業(yè)突破性的成就8 PVCCPE共混 氯化聚乙烯(CPE)通常為氯含量3040的非結晶或微晶橡膠類物質。由低分子量聚乙烯氯化制得的CPE對PVC有較好的塑化效果; 制取透明性較好的PVCCPE共混物制品應用氯含量較低的CPE。 PVCCPE共混物的性能受原料組分的性能，共混比例、共混方式、共混溫度等多方面影響，但