聚氯乙烯的化學改性和物理改性

2020-11-26 騰訊網

聚氯乙烯(PVC)樹脂成型加工性能差,如熔體粘度大、流動性不好、熱穩定性低、容易造成分解等;另外,PVC製品耐老化性差、易變脆、變硬、龜裂、韌性不好、耐寒性不佳等,所以一般要對其進行改性,來彌補上述缺點。改性PVC的方法有兩條途徑:第一條途徑為化學改性,第二條途徑為物理改性。

化學改性

1、共聚改性

共聚改性,即讓氯乙烯單體和其他單體進行共聚反應,例如和乙酸乙烯、偏二氯乙烯,丙烯腈、丙烯酸酯、馬來酸酯等單體共聚,以此提高成型加工性能,或使成型溫度降低,或開拓新的用途,或作為新型材料出現。

2、接枝改性

接枝改性是在PVC側鏈上引入另外的單體基團,或另一種聚合物,進行接枝反應。例如乙烯/乙酸乙烯與氯乙烯進行接枝,控制氯乙烯骨架上的接枝部分數量及聚合度,以此改善這種改性材料的衝擊性能、低溫脆性、老化性等。

3、氯化改性

氯化改性是將PVC用水相懸浮法(或氣相法)進行氯化,使氯含量由原來的57%提高到65%左右,這樣改性的目的在於提高PVC的耐熱性,使用溫度比原來的PVC高出35-40℃,稱之為氯化聚氯乙烯(CPVC)。CPVC的密度比PVC大,為1.7克/立方釐米,阻燃性能優於PVC,拉伸強度也優於PVC,缺點是衝擊強度低;CPVC的成型溫度比PVC高10-20℃,溫度調節範圍窄,穩定劑用量比PVC多1-2倍,潤滑劑用量也比PVC多。CPVC可用擠出法、注射法、壓延法生產製品;CPVC可用於管材、板材、型材、發泡材料、粘合劑、塗料、改性劑等。

物理改性

改性PVC的第二條途徑是物理改性,即通過添加各種填料和助劑來改善其性能。例如添加ACR來改善PVC物料的成型加工性能;添加內外潤滑劑或聚乙烯蠟來改善物料的粘度、流動性等;添加熱穩定劑,提高物料在成型加工時的熱穩定性,降低其分解溫度;添加抗氧劑、抗紫外線劑以提高製品的耐老化壽命;添加增塑劑提高物料的塑化性能,增加製品的柔軟度等。

1、填充改性

填充改性是通過加入無機或有機填充劑(填料)來改善某些性能。如加入木粉填料,降低PVC製品的比重,接近木材;加入金屬粉末,如銅粉、鋁粉提高製品的導電性能;加入鐵淦氧磁粉,提高製品的磁性能;加入碳酸鈣提高製品的硬度,同時降低材料成本;加入赤泥,改善製品的耐熱、光老化性能,同時降低材料成本等。

2、共混改性

共混改性是通過加入一種或兩種高聚物(塑料、橡膠、彈性體等),通過共混合,得到所謂「高分子合金」,以此改善PVC的流動性或衝擊韌性。例如能和PVC共混改性的其他高聚物有:丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS),甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物(MBS),聚丙烯酸酯,氯化聚乙烯(CPE),乙烯-乙酸乙烯共聚物(EVA),丁腈橡膠,乙丙橡膠,氯化聚氯乙烯(CPVC),馬來酸雙辛酯等。摻混氯乙烯/醋酸乙烯共聚物樹脂,可降低糊樹脂粘度。

3、其他

除此以外,還可用增強改性、交聯改性、發泡改性、輻射改性等方法來改善PVC的性能。例如用縱橫比大的雲母粉進行增強,用過氧化二異丙苯(DCP)進行交聯改性,用偶氮二甲醯胺發泡劑來降低PVC製品的比重,用鈷60射線進行照射提高強度等。

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