聚氯乙烯的阻燃改性研究及应用
聚氯乙烯应用及市场分析
聚氯乙烯应用及市场分析聚氯乙烯(Polyvinyl Chloride,简称PVC)是一种重要的塑料材料,广泛应用于建造、电子、汽车、医疗、包装等领域。
本文将对聚氯乙烯的应用及市场进行分析。
一、聚氯乙烯的应用领域1. 建造行业:聚氯乙烯是建造行业中使用最广泛的塑料材料之一。
它常用于制作窗框、地板、壁板、管道等建造材料。
聚氯乙烯具有耐候性好、阻燃性能优异、耐腐蚀等特点,因此在建造行业中得到了广泛应用。
2. 电子行业:聚氯乙烯在电子行业中用于制作电线电缆的绝缘材料。
聚氯乙烯电缆具有良好的电绝缘性能、耐腐蚀性能和机械强度,广泛应用于电力、通信、汽车等领域。
3. 汽车行业:聚氯乙烯在汽车行业中用于制作汽车内饰件、车身覆盖件、管道等。
聚氯乙烯材料具有分量轻、成本低、耐候性好等特点,可以有效降低汽车的整体分量,提高燃油经济性。
4. 医疗行业:聚氯乙烯在医疗行业中应用广泛,常用于制作输液管、输血袋、医疗器械等。
聚氯乙烯材料具有良好的生物相容性和耐腐蚀性能,符合医疗行业的要求。
5. 包装行业:聚氯乙烯在包装行业中用于制作塑料瓶、保鲜膜、塑料袋等。
聚氯乙烯材料具有良好的耐候性、耐化学性和机械强度,可以有效保护包装物品,延长货物的保质期。
二、聚氯乙烯市场分析1. 市场规模:聚氯乙烯市场规模庞大,全球年产量超过4000万吨。
亚太地区是全球最大的聚氯乙烯市场,其次是欧洲和北美。
2. 市场需求:聚氯乙烯的需求主要来自建造、电子、汽车、医疗、包装等行业。
随着全球经济的发展和人民生活水平的提高,这些行业对聚氯乙烯的需求将持续增长。
3. 市场竞争:聚氯乙烯市场竞争激烈,主要厂商包括道达尔、英利化工、巴斯夫等。
市场竞争主要体现在产品质量、价格、服务等方面。
4. 市场趋势:聚氯乙烯市场的发展趋势主要包括以下几个方面:(1) 环保要求提高:随着环保意识的增强,市场对环保型聚氯乙烯的需求将增加。
环保型聚氯乙烯具有低毒性、低挥发性、可回收等特点。
聚氯乙烯的阻燃改性研究及应用
聚氯乙烯的阻燃改性研究及应用聚氯乙烯(Polyvinyl Chloride,PVC)是一种广泛应用于建筑、电子、汽车等行业的热塑性塑料。
然而,PVC在燃烧过程中会产生有毒气体,如氯化氢、有机氯化物等,对人体和环境造成极大危害。
为了提高PVC的阻燃性能,减少燃烧时产生的有害物质,阻燃改性技术应运而生。
阻燃改性研究主要从两个方面展开:一是利用添加剂对PVC进行改性,二是通过改变PVC的分子结构来提高其阻燃性能。
在添加剂方面,常用的阻燃剂有无机阻燃剂、氮、磷、硅有机化合物等。
无机阻燃剂常常是一些金属化合物,如三氢氧化铝、六氢氧化二铝等,它们通过残留热量吸收和隔热屏障效应来减缓燃烧速度。
氮、磷、硅有机化合物则常常通过气相反应抑制火焰的燃烧过程。
此外,还可以加入一些促进剂、稳定剂等改善PVC阻燃性能。
在分子结构方面,可以通过共聚、交联、复合等方法改变PVC的结构,提高其阻燃性能。
共聚方法是将PVC与其他阻燃性能较好的聚合物进行共聚,使PVC的阻燃性能得到提高。
交联方法是将PVC通过热、辐射等方式与交联剂进行交联,使PVC的分子结构更加稳定,抵抗火焰的燃烧和扩散。
复合方法是将PVC与其他材料进行复合,形成阻燃性能更好的复合材料。
阻燃改性研究的目的是提高PVC的阻燃性能,以减少燃烧时产生的有害物质。
应用方面,PVC阻燃改性材料广泛应用于建筑、电子、汽车等行业。
在建筑行业,阻燃PVC被广泛用作电线电缆、建筑装饰材料等;在电子行业,阻燃PVC用作电线电缆、电力设备等;在汽车行业,阻燃PVC被应用于线束、内饰等。
阻燃改性研究和应用的发展,旨在提高PVC的阻燃性能,减少燃烧时产生的有害物质,保护人体健康和环境安全。
未来,随着环保意识的增强,阻燃改性技术将进一步发展,为PVC材料的应用带来更加广阔的前景。
聚氯乙烯改性研究
聚氯乙烯改性研究聚氯乙烯(PVC)是一种常见的塑料材料,由于其良好的物理性质和化学性质,在广泛的应用中起着重要作用。
然而,PVC材料也存在一些缺点,如脆性、低耐热性和易燃性等,限制了其在一些领域的应用。
因此,研究人员一直致力于改性PVC,以提高其性能,拓展其应用范围。
改性PVC主要通过添加一些特定的添加剂或通过物理或化学方法来改变PVC材料的特性。
下面将介绍几种常用的改性方法。
1.增塑剂改性增塑剂是改性PVC最常见的方法之一、通常,PVC是一种硬质塑料,但通过添加增塑剂,可以使其变得柔软和可塑性增加。
常用的增塑剂有酯类、磺酸酯类和酚醛类等。
增塑剂的作用是在PVC聚合过程中扩散到PVC 分子链中,并与PVC分子链形成物理交联或空间体积效应,从而减小分子间的相互作用力,提高PVC的柔软性和延展性。
2.聚合物合金改性将PVC与其他聚合物进行混合,形成聚合物合金,也可以改善PVC的性能。
将不同聚合物混合可以产生相互作用,并改变PVC的性能。
例如,将PVC与丙烯酸酯类共聚可以提高PVC的耐候性和热稳定性。
3.引入填料改性通过在PVC中添加填料可以改善其一些性能。
常用的填料有无机填料(如氧化锌、硅酸盐等)和有机填料(如纤维素、玻璃纤维等)。
填料可以增加PVC的硬度、强度和耐磨性,同时减少成本。
4.化学交联改性通过化学交联可以提高PVC材料的耐热性和耐化学腐蚀性。
常见的化学交联方法有辐照交联和化学交联剂引发的交联。
辐照交联是指将PVC暴露在辐射源下,通过辐射诱导产生自由基从而引发交联反应。
化学交联剂引发的交联是通过在PVC中添加化学交联剂,经热处理引发交联反应。
5.表面改性通过改变PVC材料的表面性质,可以改善其粘附性、润滑性和耐腐蚀性等。
表面改性方法包括耐候性和抗紫外线改性、等离子体处理、涂层改性等。
综上所述,聚氯乙烯(PVC)的改性研究主要通过增塑剂、聚合物合金、填料、化学交联和表面改性等方法来改善其性能。
聚氯乙烯化学改性的研究进展
聚氯乙烯化学改性的研究进展作者:付威来源:《科技创新与应用》2019年第32期摘; 要:文章首先介绍了聚氯乙烯(PVC)化学改性的方法,然后介绍了化学改性的研究进展,并分析了在热稳定性、力学性能、疏水性方面的研究现状,为聚氯乙烯化学改性的研究提供了一些思路。
关键词:PVC;化学改性;热稳定性;力学性能;疏水性中图分类号:TQ325; ; ; ; ;文献标志码:A; ; ; ; ;文章编号:2095-2945(2019)32-0109-03Abstract: This paper first introduces the method of chemical modification of polyvinyl chloride (PVC), and then introduces the research progress of chemical modification, and the research status in terms of thermal stability, mechanical properties and hydrophobicity is analyzed, which provides some ideas for the research of polyvinyl chloride.Keywords: PVC; chemical modification; thermal stability; mechanical properties; hydrophobicity聚氯乙烯(簡称PVC)是一种热塑性树脂。
良好的耐磨损、耐腐蚀、绝缘等性能使其在日用品、工业制品、建筑材料等领域具有广泛的应用[1]。
自19世纪初发现以来,一直是高分子科学的研究课题。
然而,其耐热、耐化学和力学性能差,增塑剂迁移现象以及疏水性等缺点限制了PVC的一些应用。
PVC的内部结构缺陷源于它的直接制造(通过自由基聚合),增强了它的特性,包括它的热不稳定性。
什么是pvc防火材料
什么是pvc防火材料PVC防火材料是一种具有良好防火性能的材料,被广泛应用于建筑、交通运输、电力等领域。
PVC防火材料具有优异的阻燃性能和耐高温性能,能够有效地阻止火灾的蔓延,保护人们的生命财产安全。
那么,什么是PVC防火材料呢?PVC,全称聚氯乙烯,是一种常见的塑料材料,具有优异的机械性能和化学稳定性。
PVC防火材料是在PVC基础上添加阻燃剂、稳定剂等特殊添加剂而制成的一种新型材料。
这些添加剂能够有效提高PVC材料的阻燃性能,使其在火灾发生时能够有效地阻止火焰的蔓延,减少火灾造成的损失。
PVC防火材料具有许多优良特性。
首先,它具有良好的阻燃性能,能够在火灾发生时有效地阻止火焰的蔓延,减少火灾造成的损失。
其次,PVC防火材料具有良好的耐高温性能,能够在高温环境下保持稳定的物理性能,不易发生变形和熔化。
此外,PVC防火材料还具有良好的耐腐蚀性能和机械性能,能够适应各种恶劣环境下的使用要求。
PVC防火材料广泛应用于建筑领域。
在建筑装饰材料中,PVC防火材料被用作墙面、天花板、地板等装饰材料,其良好的防火性能能够有效地提高建筑物的防火等级,保护人们的生命财产安全。
在建筑结构材料中,PVC防火材料被用作隔热层、隔音层等材料,能够有效地提高建筑物的隔热隔音性能,提高建筑物的舒适度。
此外,PVC防火材料还广泛应用于交通运输领域。
在船舶、飞机、火车等交通工具中,PVC防火材料被用作内饰材料、隔热材料等,其良好的防火性能能够有效地提高交通工具的防火等级,保护乘客的生命安全。
在电力领域,PVC防火材料被用作电缆护套材料、电缆绝缘材料等,其良好的防火性能能够有效地提高电力设备的安全性能,保障电力系统的正常运行。
总的来说,PVC防火材料是一种具有良好防火性能的材料,具有广泛的应用前景。
随着人们对安全性能要求的不断提高,PVC防火材料将会得到更广泛的应用,为人们的生活和生产提供更加可靠的保障。
聚氯乙烯增韧改性的研究开发进展
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改性PVC及PVC的应用
改性PVC及PVC的应用
一、改性PVC的介绍
PVC(聚氯乙烯)是一种由苯乙烯共聚形成的常用的聚合物。
它具有良好的耐温性和耐腐蚀性,可以生产出具有优良力学性质和热稳定性的分子链。
在实际应用中,原始PVC存在着许多严重的缺点,比如它的硬度和弹性性能非常低,热稳定性也不够高,因此,改性PVC(Modified PVC)应运而生,它是在原始PVC的基础上进行改性处理,以获得更高的性能,可用于满足更多应用需求。
改性PVC具有高热稳定性、较低的材料成本、良好的耐腐蚀性、容易加工加工、耐老化性能好等优点,可以满足更广阔的需求,应用的领域比原始PVC更广泛。
它添加了一种特殊的化学物质称为“改性剂”,使它的性能更好,可以改善PVC的硬度、拉伸性和耐侯性,从而更适合于工业、汽车、建筑等领域中的应用。
二、改性PVC的分类
1、改性PVC的主要分类有三种:双酚A型PVC,双酚A型钙酸酯型PVC和丙烯酸共聚物型PVC。
2、双酚A型PVC:其特点是有极高的机械强度和风化耐久性,可以用于生产管材、电缆套管和纤维布等产品。
3、双酚A型钙酸酯型PVC:具有优良的机械性能和良好的热塑性,是生产制品的最理想材料之一,可用于生产管道和隔离带等产品。
PVC电缆料的配方技术及应用
题目: PVC电缆配方技术及其应用专业:材料工程技术(新材料)班级:材料131 学生姓名:嵇敏学号: 130301117 指导教师:马群锋时间: 2015年1月摘要以聚氯乙烯为基础树脂,添加环保型的钙/锌复合稳定剂、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二异癸酯对苯二甲酸二辛酯、偏苯三酸三辛酯增塑剂等添加剂,制备了环保型电缆料。
本文介绍了聚氯乙烯电缆料中阻燃抑烟的方法和生产工艺。
阐述了PVC电缆料阻燃性能的研究进展,并揭示了增塑剂、阻燃剂以及填充剂用量对其阻燃性能的影响。
最后,简单描述了共混制备阻燃PVC电缆料的研究现状。
关键词:聚氯乙烯、电缆料、环保、新产品开发、阻燃目录(一) PVC电缆简介 (4)(二) P VC电缆改性 (4)2.1钙/锌热稳定剂的研究 (4)2.2阻燃改性 (4)(三) PVC电缆配方 (4)(四) 实验结果分析 (5)4 .1PVC树脂的选用 (5)4.2增塑剂的选择 (5)4.3环保稳定剂的选择 (7)4.4阻燃改性 (8)4.5结论 (12)(五) 结束语 (12)参考文献 (14)PVC电缆配方技术及其应用(一)PVC电缆简介PVC电缆料是以聚氯乙烯为基础树脂,添加稳定剂、邻苯二甲酸二辛酯,邻苯二甲酸二异癸酯,对苯二甲酸二辛酯、偏苯三酸三辛酯等增塑剂以及碳酸钙等无机填充物,助剂和润滑剂等添加剂,经过混配捏合挤出而制备的粒子。
(二)P VC电缆改性2.1钙/锌热稳定剂的研究[1]2.2阻燃改性[2](三)PVC电缆配方(四)实验结果分析传统的PVC稳定剂含有铅等重金属,性能虽好却不环保,所以用环保的稳定剂替代传统的重金属稳定剂是必须的,目前研究较多、应用较广的是钙/锌复合稳定剂。
苏朝北[3]~ [4]等经过一系列研究,用国产钙/锌稳定剂,配合适当温度等级的增塑剂,分别制得了70,90,105℃的环保PVC护套料,环保要求符合RoHS规定,性能可满足GB/T 8815-2002的要求。
聚氯乙烯(PVC)聚苯砜(PPSU)共混膜的研制及其改性研究
聚氯乙烯(PVC)/聚苯砜(PPSU)共混膜的研制及其改性研究摘要膜分离技术是一种新型、高效的分离技术,因其分离效率高、无二次污染、能耗低等优点而备受关注,但由于在实际工程运行中膜易被污染、膜清洗更换、能耗高带来的成本问题导致膜分离技术并没有被大规模用于污水处理中。
聚氯乙烯(PVC)作为第二大合成材料,具有廉价易得、化学稳定性好、机械性能好等优点,因此在新型膜材料的开发领域中引起了人们的关注。
但是研究表明PVC疏水性较强,因此容易导致膜污染,而且只有当PVC质量百分含量较高时,PVC 膜才会有较高的强度,但此时PVC膜的水通量会急剧下降,甚至为零;另外,PVC还存在成膜性能差的缺点。
因此PVC作为膜材料,需要进行改性。
聚苯砜(PPSU)作为一种新颖的膜材料,比其他聚合物具有更好的韧性、耐冲击性、水解稳定性、更稳定的化学性能和较好的机械性能,但价格较昂贵。
因此将PVC和PPSU共混有望开发出通量较大,机械性能较强、价格低廉的新型膜材料。
本文通过溶液共混法制备了PVC/PPSU共混膜。
首先采用剪切粘度法和傅里叶变换红外光谱(FTIR)测试法研究PVC/PPSU共混体系的相容性;然后通过研究不同共混比下共混膜的断面和表面微观结构及共混膜的性能(水通量、抗伸强度、亲水性和耐污染性),确定了最佳共混比。
在此基础上,探讨了不同聚合物含量对PVC/PPSU共混膜膜性能的影响。
同时考虑到PVC和PPSU都属于疏水性材料,因此通过分别添加不同的亲水性聚合物(PAN、PVB)、无机小分子SiO2及其改性物质PVP-g-SiO2对PVC/PPSU共混膜亲水性进行了改性研究。
通过研究得到如下结论:1. PVC/PPSU共混溶液剪切粘度的测试结果及红外光谱(FTIR)分析结果表明PVC/PPSU共混体系为部分相容体系。
2.通过考察共混比、聚合物浓度对PVC/PPSU共混膜的微观结构和共混膜综合性能的影响,结果表明,当共混比为5/5,聚合物含量为20%时,PVC/PPSU共混膜性能较佳。
市政排水PVC-u管材特性分析与工程施工应用探讨
市政排水PVC-u管材特性分析与工程施工应用探讨摘要:市政工程施工中塑料管代替金属管材在广泛使用,由于它有点很多,水压和水量均优于传统管材,目前PVC-u管技术法规完整,施工技术研究深入、产品加工工艺成熟,从而保证工程质量的稳定,另外排水管管径范围很宽,符合埋地排水管的需求,而且价格低,在经济上和技术上相对更为合理和成熟,更符合我国产业政策和国情,因此PVC-u管材正在作为市政给排水主导材料在广泛使用。
关键词:给排水、PVC-u管材、施工应用、探讨前言PVC-u排水管材又称硬质聚氯乙烯管材,是由乙炔气体和氯化氢合成氯乙烯,再聚合而成。
它以其具有较高的机械强度和较好的耐蚀性,广泛应用于建筑管道工程和市政管道工程。
一、材料分析PVC-u管材的性质:①热性质。
PVC-u管的线膨胀系数很大,几乎比钢大5-7倍,约为5.9×10-5/℃。
随着温度的升高,它的强度直线下降。
温度降低时,耐冲击强度降低。
因此,I型PVC-u管的使用不宜超过60℃。
如超过60℃时,必须采用III型硬管。
在低温使用时,硬聚氯乙烯管要避免受冲击。
②耐化学腐蚀性。
PVC-u管具有良好的耐化学腐蚀性能,如耐酸、碱、盐雾等。
在耐油性能方面超过碳素钢,在耐低浓度酸性能方面也超过不锈钢和青铜,且不受土壤和水质的影响。
但硬管不耐脂和酮类以及含氯芳香族液体的腐蚀。
③耐久性。
PVC-u 管与钢管相比,钢管质硬而坚固,但其易受酸、碱等化学物质的腐蚀,实际使用寿命不长,特别是使用在潮湿地方时,一般寿命仅为5-10年。
如果使用硬PVC 管,只要合理选择配方,可获得良好耐候性的PVC-u管材,它铺设在地下时,不受潮湿、水分和土壤酸碱度的影响,不导电,对电解质腐蚀不敏感。
PVC-u 管材的应用实践证明,在不同的使用条件下,寿命均可达到20-50年。
④力学性能。
PVC-u管具有较好的抗拉抗压强度,但其柔韧性不如其他塑料管,其强度不如钢管。
因此,在要求耐冲击的环境中,一般采用改性耐冲击的PVC-u管。
【doc】EVA树脂在PVC树脂改性中的应用
EV A树脂在PVC树脂改性中的应用郭红梅?EVA树脂在PVC树脂改性中的应用专题与论述EVA树脂在PVC树脂改性中的应用技术发展部郭红梅摘要:叙速了通过物理共混法和共聚接枝法EV A对PVC树庸的改性法原理,改性产品的应用情况和EVA树庸在PVC改性研究方向及前景.关键词:EV APVC共混改性接枝共聚一,概述聚氯乙烯树脂(PVC)作为五大通用塑料之一,广泛用于管材,建材,透明板,片膜,以及用作绝缘材料和防腐材料等方面,是一种重要的热塑性塑料.但实际应用中存在着一些显着的缺点,如热稳定性差,耐老化性,耐寒性不理想,耐冲击性差和加工性能不佳等,使其应用受到一定的限制.针对聚氯乙烯的改性研究是多方面的,主要的研究都是改进其加工性,热稳定性,耐候性和抗冲击性等方面.聚氯乙烯的改性方法一般可分为物理共混法和化学改性法.高聚物物理共混法最为常用,是一种简便而有效的改性方法,国内外在这方面进行了大量的研究积累了丰富的技术和经验,对PVC的加工性能差,热稳定性差,抗冲击性差等缺点分别研究开发出一系列加工改性剂,热稳定剂和抗冲改性剂.近年来国外对化学改性法的研究越来越多,主要通过接枝共聚,嵌段共聚和化学交联提高材料的性能.乙烯/醋酸乙烯共聚物(EVA)在PVC树脂改性中,通过物理共混法可以明显提高PVC树脂的抗冲击性能,是一种用得较多的抗冲改性剂,同时能改进PVC的加工性能和抗老化性能.通过氯乙烯(VC)和EVA接枝共聚物是一种性能优良的PVC树脂改性产品,兼有提高PVC树脂抗冲击性和内增塑作用,同时氯乙烯和EVA接枝共聚物也是PVC硬制品和软制品的良好抗冲改性剂和增韧改性剂.本文将介绍EVA对PVC树脂的这两种改性方法.二,物理共混法EVA与PVC树脂物理共混,主要是提高体系冲击强度,用作PVC树脂的抗冲改性剂,同时也能提高其抗老化性,降低加工粘度.冲击强度是材料最基本的力学性能,在塑料应用中非常重要.乙烯一醋酸乙烯共聚物(EV A)随着醋酸乙烯(V Ac)百分含量不同,性能有很大差异,作为抗冲改性剂一般要求醋酸乙烯含量在30%50%ElJ,当醋酸乙烯含量大于30%时,性能与弹性体相似.1.EVA对PVC树脂改性机理国外很早就开始对弹性体对塑料冲击改性理论进行了详细研究,最早是由Meaz提出的微裂纹理论,但该理论并不完善l2;1965年Newnlan和Strella提出剪切屈服理论l3J,该理论认为弹性体与塑料基体的膨胀系数和泊松比不同,成型加工后的冷却和形变过程中,弹性体分散相对其周围基体的静张应力引起局部自由体积增加从而降低基体的玻璃化温度,使其易于产生塑性流动;同年Bucknall和Smith提出了着名的多重银纹理论[41,该理论认为弹性体微粒在赤道区诱导基体产生多重银纹,并进一步扩展,通过银纹支化作用,弹性体可以终止银纹的扩展.进一步的研究表明在共混物中银纹化和剪切屈服同时存在,相互作用,银纹可以引发剪切带,剪切带可以终止银纹.26上海氯碱化工2003年第6朗有人将EVA提高PVC抗冲性能的机理归纳为网络增韧机理l5_5:弹性体形成连续的网络结构,包住网内的PVC初级粒子;弹性体网络结构吸收大部分冲击能,而PVC初级粒子破裂,同样也可吸收部分能量,从而使材料的韧性得以提高.段玉丰对EVA改性PVC的抗冲性能作了较详细的研究J,实验采用醋酸乙烯含量为28%EV A树脂,通过透射电镜和扫描电镜观察了样品断面的微观结构,在EVA含量较低(2. 5%)时,材料呈现两相结构,EVA粒子无规分布在PVC基相中,EVA粒子起到应力中心作用,诱发银纹和剪切带的作用,显着提高了体系的抗冲击强度.EVA含量较高(7.5%)时,EVA形成细密的分散相,具有橡胶性能的EVA能够吸收储存更多能量,体系抗冲强度达到最大. 2.影响EVA/PVC共混改性的因素(1)PVC树脂特性的影响l]PVC树脂的种类型号很多,不同分子量,质量的PVC树脂对EVA/PVC共混体系的性能影响很大,一般随着PVC分子量的提高,体系的抗冲性能提高,但分子量太大时会降低产品的加工性能.(2)EVA树脂特性的影响EVA树脂的性能对共混改性的影响非常明显,其中玻璃化温度的影响最大,EVA树脂的Tg越低则增韧效果越好[.这是因为要提高抗冲强度,必须产生大量的剪切带和银纹来吸收冲击能量,就必须有一定数量,强度适当的应力集中场来引发剪切带和银纹.只有当EVA树脂处于弹性态时才能产生较多的应力集中场.EVA树脂的Tg和树脂中醋酸乙烯含量密切相关,因此选择合适醋酸乙烯含量的EVA树脂作增塑剂是非常关键的.(3)EVA树脂和PVC树脂配比的影响EVA树脂含量增加,银纹的引发,支化及终止速度增加,抗冲强度就会随之提高;当EVA树脂含量过高时,.PVC和EVA熔体粘度相差很大,两者自身聚集的几率增加,EVA在PVC 中的分散相变粗疏且不均匀,使抗冲性能下降, 同时共混体系的耐热,拉伸和表面硬度等性能都下降,影响到共混体系的综合性能.段玉丰】的研究表明EVA(V Ac含量28%)含量较高(7.5%)时共混体系的抗冲达到最大.陈绪煌等[]实验得出EVA(VAc含量18%)含量在10%时共混体系的抗冲强度达到最大.(4)加工条件的影响加工条件变化会引起体系微结构的变化,EVA树脂在体系中的分散均匀程度,分散相的相畴大小对体系的性能有很大影响.段玉丰L6J 等研究了加工温度,塑炼时间对共混体系抗冲性能的影响,温度在165℃,塑炼时间为5分钟时体系具有最大抗冲强度.3.有关EVA对PVC树脂改性的更多研究(1)刚性粒子对PVC/EV A体系的改性[-8,12,1]刚性有机粒子对PVC/EV A共混体系有明显增强增韧作用.陈绪煌等l7]做了刚性有机粒子PS,PMMA对PVC/EV A体系改性的研究,添加少量时明显提高体系的抗冲强度和拉伸强度,断面呈韧性断裂特征.这主要是刚性有机粒子的加入促进了基体的"脆一韧"转变.刚性无机粒子对PVC/EV A体系也有增韧作用.特别是新兴的纳米材料对于体系抗冲性能的提高引人注目].刚性无机粒子均匀分散于基体连续相中产生应力集中效应,引发大量银纹,迫使粒子周围的基体产生塑性形变,吸收大量的冲击能量,提高韧性;刚性无机粒子的存在也能阻碍银纹的发展,钝化,终止银纹,同样起到增韧的效果l引.(2)多种抗冲剂共混体系的研究[.9,11,]EVA共混改性的PVC树脂的拉伸强度低,对PVC树脂的增韧作用相对MBS和ACR要低,国外近年来EVA改性剂趋于多种抗冲剂共混复合,如将EVA,CPE,橡胶共混复合这样可以综合多种抗冲剂的优点来提高共混体系的综郭红梅?EVA树脂在PVC树脂改性中的应用合性能.4.EVA改性PVC树脂的特性EVA改性的PVC树脂具有较好的低温性能和加工性能.根据EVA和PVC共混体系中EVA树脂含量的多少可将共混物分为硬质和软质两类,硬质PVC/EV A共混物的抗冲强度要比CPE共混改性的PVC树脂好,主要用作挤出管材,也用作抗冲板材,还可用来生产注塑制品.软质PVC/EV A共混物相对使用增塑剂的软质PVC具有低温性能好,增塑效果稳定,具有长效增塑作用.三,氯乙烯一EVA接枝共聚法PVC制品加工中必须使用大量的增塑剂,使用低分子量增塑剂的PVC制品使用中与食品,油,脂,醇和血液及沸水接触中,增塑剂会迁出制品,污染食品和血液,同时大量助剂的迁出也使产品性能变差.而使用共混方法生产内增塑PVC制品时,不同聚合物的共混往往是不相容的,改性组分难于分散均匀,在熔融加工条件下各聚合物组分也有产生分隔区的情况,有形成干酪的趋势.近年来,国外在化学改性聚氯乙烯方面做了大量工作,内增塑聚氯乙烯产品发展很快.氯乙烯一EVA共聚物也进一步受到人们的重视,产品品种也有增加.氯乙烯一EVA接枝共聚物的研究也进一步受到人们的重视,生产工EVA溶解在氯乙烯单体中艺不断改进.氯乙烯一EVA物是将氯乙烯链节接枝到EVA单体链节上,在EVA骨架上形成的接枝共聚物,是EVA改性聚氯乙烯的主要产品,兼有提高抗冲击性能和内增塑的特点.1.氯乙烯一EVA接枝共聚方法目前采用的生产工艺主要有悬浮法和乳液法,多数产品都是用悬浮法生产的,生产中EVA和氯乙烯的加料比不同,聚合原理和过程也有差别,根据氯乙烯和EVA树脂的加料比可将氯乙烯一EVA接枝共聚分为溶解法,溶胀法和低压聚合法.(1)溶解法溶解法一般用于氯乙烯/EV A加料比不小于3,体系中EVA树脂质量含量小于18%.生产时首先将EVA树脂粉化使其粒径在30目一150目之间,可一次将水,分散剂,EVA树脂粉末,氯乙烯单体和引发剂加入聚合釜,冷搅一段时间后升温聚合,降压后加入终止剂,降温回收单体,水洗干燥后即得成品树脂.,合成初期EVA树脂溶解在氯乙烯单体中,聚合过程中EVA树脂被沉积在PVC树脂粒子表面,EVA被封锁在PVC粒子之间,这样会使EVA和PVC的相容性变差,很难形成网状结构,聚合相转换过程见图1[10】.接枝共聚物的性能改进有限,这种聚合方法已很少应用.聚合过程中EVA被排除在PVC粒子附近图1溶解法接枝共聚的相转换过程(2)溶胀法溶胀法用于氯乙烯/EV A加料比小于2的聚合体系,聚合前按一定配方将水,EVA和分散剂加入聚合釜中,抽真空后加入氯乙烯单体,聚合完成EVA被封闭在PVC粒子问升至较高温度,使EVA树脂粉末充分溶胀,然后降温回收单体,再加入引发剂升温到55~C~70~C进行接枝共聚.EVA树脂被氯乙烯单体溶胀,氯乙烯单体28上海氯碱化工2003年第6期在EVA树脂颗粒间隙中聚合,易于形成网状结构,聚合相转变过程见图2E们.溶胀法生产得到的接枝共聚物具有良好的物理性能,是目前应用最多的氯乙烯一EVA接枝共聚方法.为提高接枝率,可采用连续补加氯乙烯单体的方式进行聚合;延长溶胀时间可减少氯乙烯单体均聚物的量,也可提高产品的性能.PVC图PVCL▲r',I工r--EV AEVA被氯乙烯单体溶胀VCM在EV A颗粒闻隙聚合PVC颗粒大,EV A被分断图2溶胀法接枝共聚的相转换过程(3)低压聚合法u低压聚合法用于氯乙烯/EV A加料比小于l的聚合体系.先将粉化的EV A树脂和引发剂加入聚合釜,然后将部分氯乙烯单体加入釜中,搅拌升温至聚合温度聚合,连续加入单体保持聚合压降,到形成预期接枝共聚物.由于低压聚合法反应温度低,生产效率低,工艺有待改进.2.氯乙烯一EVA接枝共聚物的性能特点[8I10?111氯乙烯一EVA接枝共聚树脂制品有很好的抗冲击性能和耐候性能,且易于加工.氯乙烯一EVA接枝共聚物中EVA质量含量小于10%时为硬质制品,在10%~30%时半硬质制品,大于30%时为软质制品.制品低温性能好,脆化温度低,硬度与温度依赖关系小,制品适用温度范围宽,在较高温度条件下能保持一定的强度,一定的形状,具有永久性或结构性内增塑作用.显着提高了制品的质量.此外,氯乙烯一EVA共聚物作为PVC树脂的抗冲改性剂.可以以任意比例与聚氯乙烯共混,组分间相容性好,比单独使用EVA改性的聚氯乙烯材料的抗冲击提高1.3倍【l引.氯乙烯一EVA接枝共聚物与纯聚氯乙烯,用氯乙烯一EVA接枝共聚物,ABS,CPE改性的聚氯乙烯的性能比较如表1u引.表l氯乙烯一EV A接枝共聚物与纯聚氯乙烯,用氯乙烯一EV A接枝共聚物, ABS,CPE改性的聚氯乙烯的性能比较PVCPVCPVC性能Hl一2PVC+2O%H1—6+l5%ABS+l5%CPE外观白色粉末白色粉末挥发份(%)(O.3(O.3粒度过20目过42目松密度(gtill)O.60.57堆密度(gcm)J.36J.4抗冲击强度23℃DIN6652l75558 (kgcmmm)●抗张强度(kgem*mm)39049060054O300柔车l:温度()5558656345脆化温度(℃)—37.—2J—7—43—393.氯乙烯一EVA接枝共聚树脂的应用氯乙烯一EVA接枝树脂具有非常优良的性能,目前主要用在以下几个方面:(1)医用制品和食品包装材料;(2)生产耐热,耐低温,抗撕裂的薄膜,片材和高抗冲硬质板材;郭红梅?EVA树脂在P,c树脂改性中的应用(3)用来作为PVC抗冲击改性剂,使用这种抗冲改性剂是使用纯EVA改性的抗冲强度1.3倍;(4)生产专用电缆:如耐热,耐高压,耐候性,耐冲击,阻燃,阻烟型电缆;(5)其它用途:除以上主要用途外,氯乙烯一EVA接枝树脂还可用于视频磁盘或数字式声频磁盘材料的基材,高级皮鞋旅游鞋鞋底材料和涂料等方面.4.氯乙烯一EVA接枝树脂研究方向和前景现阶段对于氯乙烯一EVA接枝树脂的研究将主要集中在以下两方面:(1)氯乙烯一EVA接枝树脂生产聚合时间较长,聚合成本较高,需要改进聚合方法和工艺以降低生产成本,实行连续化大规模生产,同时提高氯乙烯一EVA接枝率,得到综合性能更好共聚树脂;(2)对氯乙烯一EVA接枝共聚树脂进一步的改性.有报道在氯乙烯一EVA共聚组分中添加第四单体,如丙烯酸酯等,可进一步提高硬质树脂的抗冲强度和加工性能;也可通过物理共混法在氯乙烯一EVA接枝树脂中加入一些改性剂(ACR,NBR,刚性粒子等)来提高材料的综合性能;(3)开发氯乙烯一EVA接枝树脂潜在应用市场,使其在生产生活中发挥重要作用.我国PVC接枝共聚改性研究刚处于起步阶段,产品基本上都依靠进口.氯乙烯一EVA接枝共聚Shin—Etsu将在挪威扩大VCM—PVC生产能力Shin—Etsu已确认其将在挪威扩大VCM和PVC的生产能力(CW,Dee.19/26,2001,P.15).它将把在Botlek处的VCM生产能力从l0万吨/年扩大到60万吨/年,而将Pemis处的PVC生产能力从40万吨/年扩大到44万吨/年.该公树脂作为高抗冲性能和内增塑的树脂,它的开发研究对于满足对Pvc专用树脂需要,提高产品质量,改进产品结构有着重要意义.参考文献1.王英,国内聚氯乙烯抗冲改性剂现状及发展趋势,中国塑料,2000,(9):12—142.MertzEH,ClaverGCandBaerM.JPolymSci,1956,(22):3253.NewmanSandSere1]aS.JApplPolymSci,1965,(9):22974.BucknallBC,SmithRR.Polymer,1965(6):4375.赵磊,梁国正,秦华宇,孟季茹,我国聚氯乙烯增韧改性研究的最新进展,中国塑料,2O00,(1):8~166.段玉丰,EVA改性PVC体系的冲击性能研究,现代塑料加工应用,12(1):20—227.陈绪煌等,刚性有机粒子对PVC/EVA共混体系改性的研究,塑料科技,1998,(8):25—288.任显诚,白兰英,王贵恒,纳米级CACO3粒子增韧增强聚丙烯的研究,中国塑料,2000,(I):22~269.刘岭梅,PVC抗冲击剂应用综述,江苏氯碱,2OO0,(4):l5—22lO.刘继东,氯乙烯一EVA接枝共聚物的生产和应用.中国氯碱,2001,(12):15—2011.刘玉舫,戴汉如,国外乙烯/醋酸乙烯一氯乙烯接枝共聚物生产技术进展,聚氯乙烯,2001,(2):7.9l2.林润雄,潘榕伟,刘丽明,聚氯乙烯抗冲改性剂和加工改性剂现状,现代塑料加工应用,20OO,(6):37.39l3.罗忠富,黄锐,蔡碧华,塑料冲击改性剂的研究进展.中国塑料,2000,(4):17—19l4.叶林忠,李玮,潘炯玺,CACO3增韧R—PVC材料的性能研究,合成树脂及塑料,1995:(4):43.46l5.方少明,周立明,张华林等,Pvc/Elv丑l0~41/MBS及PVC/Elvaloy741/MBS/CACO3共混填充体系的研究,聚氯乙烯, 2001,(2):24.26司说它已有足够的可作为原料的二氯乙烷生产能力,供扩大后的生产装置使用.Shin—Etsu说上述项目将耗资2500300万美元,并于十月份竣工.该公司将从AkzoNobel处获得氯气,后者正在将其Botlek氯碱装置的生产能力从35万吨/年扩大到50万吨/年.(蒋翔译自CW,Junel8.2o03)。
聚氯乙烯耐热改性
摘要:聚氯乙烯塑料有优良的耐酸碱、耐磨、耐燃烧和绝缘性能。
但是对光和热的稳定性差。
在不加热稳定剂的情况下,聚氯乙烯100℃时开始分解,130℃以上分解更快。
受热分解出氯化氢气体,使其变色,由白色→浅黄色→红色→褐色→黑色。
阳光中的紧外线和氧会使聚氯乙烯发生光氧化分解,因而使聚氯乙烯的柔性下降,最后发脆。
关键词:聚氯乙烯耐热改性剂聚氯乙烯,简称PVC,是由氯乙烯在引发剂作用下聚合而成的热塑性树脂。
是氯乙烯的均聚物。
氯乙烯均聚物和氯乙烯共聚物统称为氯乙烯树脂。
PVC为无定形结构的白色粉末,支化度较小。
工业生产的PVC分子量一般在5万~12万范围内,具有较大的多分散性,分子量随聚合温度的降低而增加;无固定熔点,80~85℃开始软化,130℃变为粘弹态,160~180℃开始转变为粘流态;有较好的机械性能,抗张强度60MPa左右,冲击强度5~10kJ/m2;有优异的介电性能。
但对光和热的稳定性差,在100℃以上或经长时间阳光曝晒,就会分解而产生氯化氢,并进一步自动催化分解,引起变色,物理机械性能也迅速下降,在实际应用中必须加入稳定剂以提高对热和光的稳定性。
PVC很坚硬,溶解性也很差,只能溶于环己酮、二氯乙烷和四氢呋喃等少数溶剂中,对有机和无机酸、碱、盐均稳定,化学稳定性随使用温度的升高而降低。
聚氯乙烯分子中含有大量的氯,使其具有较大的极性,同时具有很好的耐燃性。
1. 改善PVC热稳定性的方法1.1 热稳定剂根据添加剂的类型不同,可以分为以下几种情况。
1.1.1 铅盐稳定剂铅盐稳定剂主要分为3类:(1)单纯的铅盐稳定剂,主要含有pbo成分,吸收氯化氢中的氯。
如:铅白、硅酸铅等。
(2)具有润滑作用的热稳定剂。
(3)复合铅盐稳定剂,即多功能的铅盐稳定剂。
此外还包括含有铅盐和其他稳定剂与组分的协同混合物的固体和液体复合稳定剂。
铅盐类稳定剂是PVC最早使用的热稳定剂,现在仍被大量地使用。
铅盐类稳定剂一般都具有很强的结合氯化氢的能力,形成的氯化铅等产物稳定且对PVC脱氯化氢没有促进作用。
聚氯乙烯(PVC)塑料在电线电缆行业不同用途
聚氯乙烯(PVC)塑料在电线电缆行业不同用途聚氯乙烯(PVC)塑料是多组份塑料,根据不同的使用条件,通过改变配合剂的品种和用量,能够制得不同品种的电线电缆用聚氯乙烯塑料。
聚氯乙烯(PVC)电缆塑料按其在电线电缆上用途不同,可分为绝缘级电缆料和护层级电缆料。
1、绝缘用聚氯乙烯(PVC)塑料根据电线电缆的使用要求和特性,绝缘用聚氯乙烯塑料的类型、性能、要求及主要用途绝缘用聚氯乙烯塑料又分为绝缘级、普通绝缘级、耐热绝缘级、高电性能绝缘级、耐油耐溶剂绝缘级、阻燃绝缘级等。
2、护套用聚氯乙烯塑料。
聚氯乙烯塑料护层具有较好的耐腐蚀性,足够的机械性能,一定的耐大气性能,柔软、耐振、重量轻、加工及敷设方便。
根据电线电缆的使用条件,研究制成了不同类型聚氯乙烯护套料:普通护层级、耐寒护层级、柔软护层级、耐热护层级、耐油护层级、易撕护层级、防霉防白蚁防鼠护层级、阻燃护层级等3、半导电聚氯乙烯(PVC)塑料半导电聚氯乙烯塑料可作为屏蔽材料来使用,例如可作为10kV聚氯乙烯电缆的屏蔽层。
半导电塑料用作高压电缆的屏蔽料时,由于半导电料直接与绝缘料接触,会发生相互迁移,因而尽量选用与绝缘料相同的增塑剂或电性好、迁移小的增塑剂。
否则在使用过程中会影响绝缘料的电绝缘性能。
4、环保型防白蚁、防鼠电缆护套料白蚁和老鼠对电缆造成破坏,轻则中断供电,重则酿成重大事故,使电力和通信部门受到损害。
以往采用在电缆护套料内加入有毒添加剂(如氯丹、七氯、狄氏剂、艾氏剂等)的办法,杀灭白蚁、老鼠,以保护电缆安全运行。
但这些有毒添加剂对环境和人身会造成污染和危害。
目前,多使用在护套料中加入环烷酸铅或环烷酸酮做添加剂,制成改型的防白蚁护套料。
5、低烟低卤型阻燃护套料。
用普通(阻燃)PVC电缆料制造的电缆燃烧时会产生大量黑烟,同时释放出大量腐蚀性气体HCl,对人体和仪器装置会造成巨大损害。
低烟低卤阻燃电缆料是以专用PVC树脂为基料,添加各种改性剂、助剂和优良阻燃剂,经过均匀混炼充分塑化加工而成的高科技产品。
氯化聚氯乙烯的发展现状及改性进展研究
线 。东 台市天腾 化工 有限责任公司和潍坊旭业塑
胶 材 料 有 限 公 司 等 已 形 成 了一 定 的 C P V C生 产 能
力。
是一种介 于橡 胶和塑料 之间的新 型高分子 弹性 体 材料。C P V C 除 了具有 P V C的优点之外 , 还具有优 异的耐热 、 耐老化性 、 抗腐蚀 、 阻燃 以及较高的机械 强度 、 良好 的电性能等特点。其维卡软化点 比P V C 树脂提高 2 0 — 4 0 ℃; 与P V C和其他树脂相 比, C P V C 在较 高温度 下仍 具有很好 的耐酸 、 碱, 耐化学药品
中 图分 类 号 : T Q 3 2 5 . 3 文 献标识 码 : B 文章 编 号 : l 0 0 8 - 0 8 9 9 ( 2 0 1 3 ) 1 2 — 0 0 2 4 — 0 3
制 由溶 液法 合成 C P V C , 并于6 0 年 代 中期投 入 生 产 。7 0 年代安徽省化工研究 院进行了水相法生产 工艺 的开发并取得 了一定成果 。1 9 8 5 年无锡化工 集 团股份有 限公 司开始进行液相悬 浮氯化法生产
外优 质 的 C P V C的氯含 量 则 可达 7 0 ~7 5 %。另外 由
烯一 苯 乙烯共 聚物 ( A B S ) 树脂 、 聚丙 烯 ( P P ) 树脂高 约i 倍; 具有优异的阻燃 自熄性 , 其 限氧指数可高达 6 0 , 因而在空气 中不会燃烧 ; 热 传 导 系数 仅 为
我国的C P V C生 产技 术 水平 仍 处 于研 究 开发 的初 始
阶段 。
但 氯质 量分 数 的提 高 , 使C P V C的加 工温 度
( 1 8 0~1 9 0 ℃) 与分 解 温度 相 近 , 熔 融粘度增大 , 加
聚氯乙烯(PVC)电缆料阻燃性能的研究
St d i h a e Re a d ntPr p r y 0 u y olt e Fl m t r a o e t f PVC b e M a e i l Ca l t r a
n no S 0 wa ig r ta h co S 0 fr t e L01 o h tra s wh n t e L ft e mae ilwa a b2 3 sb g e h n t e mir 。 b, o h ft e ma ei l , e h OIo h t ra s
氧化二 锑 及 纳 米 三 氧 化 二 锑/ 酸 锌 复 合 阻 燃 剂 对 硼 P C电线 电 缆料 的 阻燃 性 能及 力 学 性 能 的影 响 ,该 V
阻燃剂 在很少 添加 量时 就可 以达到较 高 的氧指数 ,且
抑 烟效果 较好 ,对材 料 的力学性 能影 响较小 。
常 大 的塑 料 之 一 。P C树 脂 本 身 的 氧 指 数 为 4 % , V 5 然 而 P C电缆料 中 由于加 入 了大 量 的 增 塑 剂及 其 他 V
c n e to n r a i g,t e tn i te g h a d t e e o g to tb e k r d c d b twe e n to ius o tn fZB i ce sn h e sl sr n t n h ln ain a r a e u e u r o bvo . e
1 实验部分
1 1 主 要原 料 .
助剂 , 使其阻燃性能大大下降 ,氧指数降到 2 %左 4 右 ¨ 。随着 经 济 的 发 展 ,一 些 高 精 尖 仪 器 设 备 、地 铁 、高层建筑、发电站等对使用的 P C电线 电缆 的 V 阻燃性提出要求。 目前 ,解决 P C电缆料阻燃 的方 V 法 主要有 添加 无机 及有机 阻燃 剂 以达 到 阻燃 效果 。在
PVC PP PE 的比较
PVC PP PE 的比较PVC其实是一种乙烯基的聚合物质,其材料是一种非结晶性材料。
PVC 材料在实际使用中经常加入稳定剂、润滑剂、辅助加工剂、色料、抗冲击剂及其它添加剂。
具有不易燃性、高强度、耐气侯变化性以及优良的几何稳定性。
PVC对氧化剂、还原剂和强酸都有很强的抵抗力。
然而它能够被浓氧化酸如浓硫酸、浓硝酸所腐蚀并且也不适用与芳香烃、氯化烃接触的场合。
聚氯乙烯具有阻燃(阻燃值为40以上)、耐化学药品性高(耐浓盐酸、浓度为90%的硫酸、浓度为60%的硝酸和浓度20%的氢氧化钠)、机械强度及电绝缘性良好的优点。
但其耐热性较差,软化点为80℃,于130℃开始分解变色,并析出HCI。
PVC有哪些污染PVC 污染成因: PVC内一些有毒添加剂和增塑剂,可能渗出或气化;部份添加剂会干扰生物内分泌(影响生殖机能),部份可增加致癌风险;焚化PVC垃圾会产生致癌的二恶英而污染大气。
常规的PVC材料,如电线、电缆等是相当严重的污染源。
在制造、使用及废弃处理时,都会产生大量的二恶英、氯氢酸、铅等有害物质;PVC材料燃烧时会发生很大的浓烟,并产生有害的HCL气体;而且大部分PVC材料中含有Pb(铅)、Cd(镉)等(用作电缆稳定剂)多种有害重金属,会对人体健康造成一定的危害;焚烧或掩埋后,会造成对土壤和水源的污染。
由于一次性医疗器械产品大多采用医用级聚氯乙烯(PVC)或聚碳酸酯(PC),而PVC加工过程中的热分解物对钢材有较强的腐蚀性,PC则硬度高,粘性大,因而对塑化部分的零部件材质要求必须是能抗腐蚀、抗磨损而且有较高的抛光性能。
目前大多数医用注塑机采用机筒螺杆镀硬铬的办法或者采用不锈钢为材料制作机简螺杆以达到上述特殊要求。
另外,为了防止 PVC加工过程中热分解产生气体,要求对动定模板表面进行镀铝处理,而且对外围板金也进行镀铝处理或者采用不锈钢板制作板金,板金拼缝采用无毒硅胶进行密封,以防塑料加工过程中产生的气体跑到外面(塑料加工过程中产生的气体可通过专用设备进行集中收集再经过净化处理方可排入大气中)。
聚氯乙烯改性最新研究进展
聚 氯 乙 烯 ( V 树 脂 是 由 氯 乙 烯 ( C) 体 P C) V 单 聚合 而 成 的 热 塑 性 高 聚 物 P C作 为 通 用 树 脂 之 V
一
磷 酸 酯 ( D 表 面 改 性 剂 原 位 合 成 了 疏 水 性 纳 米 O P) 碳 酸 钙 , 过 T M、 R F 'I 接 触 角 等 手 段 对 通 E X D、 / R、 一 产 物 结 构 和 性 质 进 行 了测 试 。 果 表 明 , 疏 水 性 结 把 纳 米 碳 酸 钙 应 用 于 聚 氯 乙 烯 中 .碳 酸 钙 能 形 成 与
方 法 填 充 改 性 的 主要 目的 是 : 高 制 品 的 硬 度 、 提 耐 磨 性 、 变 形 温 度 、 稳 定 性 及 耐 候 性 ; 低 制 热 热 降 品 的 成 型 收缩 率 、 出胀 大 效 应 及 成 本 。目前 最 常 挤 用 的 填 充 改 性 剂 有 碳 酸 钙 、纳 米 二 氧 化 硅 、高 岭 土 、 石 粉 、 业 废 渣 等 滑 工
作 者 简 介 : 建  ̄(9 1 )女 , 士 研 究 生 ,0 8年 毕 业 于 中 北 王 18一, 硕 20 大 学 . 于河 北 省 氯 碱 工 程 技 术 研 究 中心 从 事 技 术 研 究 工 作 。 现
浅谈对聚氯乙烯(PVC)的改性研究
剂 ,使 它们 主要 起溶 胀作 用 ,并提 高 发泡剂 与 P C V 颗粒 的相 容性 。发 泡处 理 的 同时通人 惰性 气体 ,将 蒸发 到表 面 的溶剂 尽快 赶 出 ,保 证在 高 温腐蚀 性 气 体 环境 中不 会 破 坏 P C表 面 结 构 。 为使 发 泡 温 度 V 均匀 ,选 择 油浴 加 热 。发泡 温 度在 12℃时 ,高于 1 P C的玻璃 化转 变温 度 ,易 于变形 .采 用 冰水 混合 V
i . L m,纯 度 为 9 . 87 、瓶 装 C %) O 以及 丙 酮 、丁 酮 、 环 己酮 、乙 酸 乙酯 均为 工业级 。
应体系 p H值 ,直至其值为 7 8 ~ 停止反应 ,抽滤并
经 多次水 洗 。风干 即得 P C纳米母 粒 。 V
复合母粒纳米 C C a O 含量的测定。称取 1 g 0 复
合母粒 ,用 0 oL的盐酸滴定 ,终点 (H值为 .ml 5 / p 6 左右)由精密 p H试纸控制。
14 E 测试 . S M
12 P C微发泡 处理 及其孑 隙率 的测 定 . V L
微发泡处理 。良溶剂使 P C颗 粒之间产 生凝 V
聚 ,需 综合 考 虑溶 剂 的溶解 度参 数 与挥发 速率 。用 丙酮 、丁酮 、环 己酮 按 一 定 的 比例 配 成 混合 溶 剂 , 以期 达 到最 佳效 果 。先将 3g发泡 剂 AB IN溶 于 3 0
将 微 发泡 P C颗 粒 及 复合 母 粒 喷 金 膜 ,利 用 V JM口5 1L S 6 0 U型扫描 电镜 观察颗 粒形貌 。
2 结 果与讨 论
m L混合溶剂 中。再于 2 i n内滴加 到 5 P C粉 a r 0 V g
21 P C微 发泡处 理 . V
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目录1PVC 的组成结构 (3)2PVC 改性方法 (4)3PVC 改性的性能指标 (5)3.1着色性 (5)3.2迁移性 (5)3.3耐候性 (6)3.4稳定性 (6)3.5电性能 (7)4 阻燃PVC 的概述 (8)4.1阻燃PVC的发展 (8)4.2阻燃PVC 结构与特点 (8)4.3阻燃PVC性能 (9)4.4阻燃PVC 加工成型 (10)4.5阻燃PVC应用 (10)5PVC 共混阻燃改性材料研究 (12)5.1二元共混阻燃材料 (12)5.1.1 PVC/CPE (12)5.1.2 PVC/CPVC (12)5.1.3PVC/NBR (13)5.1.4PVC/EVA (14)5.2三元共混阻燃材料 (15)6 结语 (16)聚氯乙烯的阻燃改性研究及应用摘要:PVC材料具有成本低、易加工、韧性好等优点, 被广泛使用在建筑中。
但由于PVC材料在户外使用过程会受到紫外线照射而发生老化, 所以PVC材料的加工过程会添加一些增塑剂等助剂, 导致材料的阻燃性能降低, 而无法满足建筑材料防火阻燃等级的要求。
因此通过添加阻燃剂来改善材料PVC的阻燃性就显得十分重要。
本文首先介绍了PVC的主要结构其碳原子为SP3杂化,其次介绍了PVC的常用改性方法有:化学改性、填充改性、增强改性、共混改性以及纳米复合改性,引申出了PVC的阻燃改性的研究,其中阻燃PVC的性能研究当中研究了不同温度下阻燃PVC的形态以及性能趋势。
探究了二元共混阻燃材料与三元共混阻燃材料的区别,阐述了PVC阻燃改性的重要性以及生活中应用在必要性。
关键词:阻燃改性PVC1PVC 的组成结构聚氯乙烯是一种使用一个氯原子取代聚乙烯中的一个氢原子的高分子材料,是含有少量结晶结构的无定形聚合物。
这种材料的结构如下:[―CH2―CHCl―]n。
PVC 是VCM 单体多数以头-尾结构相联的线形聚合物。
碳原子为锯齿形排列,所有原子均以σ键相连。
所有碳原子均为sp3 杂化。
在PVC 分子链上存在短的间规立构规整结构。
随着聚合反应温度的降低,间规立构规整度提高。
聚氯乙烯大分子结构中存在着头头结构、支链、双键、烯丙基氯、叔氯等不稳定性结构、使得耐热变形及耐老化差等缺点。
故作交联后,可将该类缺点消除。
交联分为辐射交联和化学交联。
1.辐射交联。
使用高能射线,一般为钴60 辐射源产生的射线或电子加速产生的电子射线,主要采用后者。
再加以助交联助剂(两个或多个碳碳双键结构的单体)进行交联。
但操作难度大,对设备要求高。
2.化学交联。
使用三唑二巯基胺盐(FSH)进行交联,交联机理为胺与巯基结合进攻碳氯极性键实行取代反应。
交联后产品耐紫外、耐溶剂、耐温、冲击增韧等性能会得到全面提升。
2PVC 改性方法PVC 树脂是一个极性非结晶性高聚物,密度: 1.380 g/cm3,玻璃转变温度:87℃,因此热稳定性差,不易加工。
不能直接使用,必须经过改性混配,添加相关助剂和填充物才可以使用。
而因添加的相关助剂和填充物的种类和分数的不同,这就决定了所制备的PVC 材料性能和要求是不一样的。
我们通常称之为PVC 配方,严格说来是PVC 改性配方,而PVC 只有经过改性才能使用。
这一类常被归类为高分子改性材料。
高分子材料改性主要围绕通用塑料的高性能化、单组分材料向多组分材料复合材料转变(合金、共混、复合)、赋予材料功能化、优化性能与价格等方面的研究。
改性方法主要是化学改性、填充改性、增强改性、共混改性以及纳米复合改性。
改性基本原理就是通过添加物赋予材料功能或者提高某些性能。
因此,PVC 配方技术的高下,决定了一家工厂技术和生产能力的高下。
PVC 一般先要改性造粒,用螺杆挤出机组制备成粒子后,塑化更充分,加工也更容易,尤其是工艺是注塑的产品。
螺杆挤出机是塑料成型加工最主要的设备之一,它通过外部动力传递和外部加热元件的传热进行塑料的固体输送、压实、熔融、剪切混炼挤出成型。
螺杆挤出机无论作为塑化造粒机械还是成型加工机械都占有重要地位严格来说,有着特殊要求的PVC制品,PVC 改性配方,是根据客户要求量身定做的。
还有就是在PVC 生产过程中共聚衍生,此类改性的品种有氯乙烯共聚物、聚氯乙烯共混物和氯化聚氯乙烯等。
3PVC 改性的性能指标3.1 着色性聚氯乙烯热稳定性和耐光性较差。
在150℃时开始分解出氯化氢,随着增塑剂含量的多少发生不良反应。
另外,颜料对PVC 的影响,体现在颜料是否与PVC 及组成PVC 制品的其它组分发生反应以及颜料本身耐迁移性、耐热性。
着色剂中的某些成份可能会促使树脂的降解。
如铁离子和锌离子是PVC 树脂降解反应的催化剂。
因此,使用氧化铁(红、黄、棕和黑)颜料或氧化锌、硫化锌和立德粉类白色颜料会降低PVC 树脂的热稳定性。
某些着色剂可能会与PVC 树脂的降解产物发生作用。
如群青类颜料耐酸性差,故在PVC 着色加工过程中,会与PVC 分解产生的氯化氢发生相互作用而失去应有的颜色。
因此就PVC 着色而言,考虑到所用树脂及相关助剂的特征,结合颜料的特点。
在选择着色剂时应当注意以下几个问题[1-3]。
1、颜料中的某些金属离子会促使聚氯乙烯树脂热氧分解。
测定方法为加有颜料聚乙烯加热至180℃时的色相变化。
由于颜料中含有金属离子促使PVC 分解加快,从而产生色相变化。
同时,还要注意的是,同样加入色淀红可使PVC 产生的色差不同,如含有钙,色相差小;含锰则色相差大,这是由于锰等金属促进PVC 脱氯化氢所致。
硫化物类着色剂(如镉红、黄等)用于聚氯乙烯着色,可能因着色剂分解放出硫化氢。
这类着色剂不宜与铅稳定剂混用,以免生成黑色的硫化铅。
2、颜料对聚氯乙烯电气绝缘性影响作为电缆材料的聚氯乙烯和聚乙烯一样,应该考虑着色后的电性能。
尤其是聚氯乙烯因其本身绝缘性较聚乙烯差,故颜料的影响就更大。
说明,选择无机颜料着色PVC 对其电气绝缘性较有机颜料为好(除炉黑、锐钛型二氧化钛外)。
3.2 迁移性迁移性仅发生在增塑PVC 制品中,并且是在使用染料或有机颜料时。
所谓迁移是在周围溶剂中存在的部分可溶解的染料或有机颜料,通过增塑剂渗透到PVC 制品表面,那些溶解的染(颜)料颗粒也被带到制品表面上,这样,导致接解渗色、溶剂渗色或起霜。
另一个问题是“结垢”。
指着色剂在着色加工时,因为被着色物的相溶性差或根本不相容而从体系中游离出来,沉积在加工设备的表面(如挤出机的机筒内壁、口模孔内壁)上。
3.3 耐候性指颜料耐各种气候的能力。
其中包括可见光和紫外光、水分、温度、大气氯化作用以及制品使用期间所遇到的化学药剂。
最重要的耐候性,包括不褪色性、耐粉化性和物理性能的持久性。
而有机颜料则因其结构不同有好有差。
此外,在含有白色颜料的配方中,颜料的耐候性会受到较严重的影响。
颜料的褪色、变暗或色调变化,一般由颜料的反应基因所致。
这些反应性基因,能与大气中的水分或化学药剂——酸、碱发生作用。
例如,镉黄在水分和日光作用下会褪色,立索尔红具有较好的耐光性,适合于大多数户内应用,而在含有酸、碱成分的户外使用时严重褪色。
脱氯化氢的测定方法按JIS-K-6723,测定温度180℃。
以未着色的聚氯乙烯复合物脱氯乙烯的时间为基准,延长或阻缓时间以5%、10%间隔计,负值表示加速分解。
3.4 稳定性聚氯乙烯树脂的软化点低,约75-80℃,脆化温度低于-50~-60℃,大多数制品长期使用温度不宜超过55℃,特殊配方的可达90℃。
若聚氯乙烯树脂纯属头-性相接面怕线型结构,内部无支链和不饱和键,尽管C-Cl 键能相对较小,聚氯乙烯树脂的稳定性也应当是比较高的。
但即使纯度很高的聚氯乙烯树脂,长期在100℃以上或受紫外线辐射就开始有氯化氢气体逸出。
说明其分子结构中存在尖性基团或不稳定结构。
时间越长、降解越多、温度越高,降解速度越快,在氧或空气存在下降解速度更快。
3.5 电性能聚氯乙烯属于极性高聚物,对水等导电物质亲和力较大,故电阻较非极性的聚烯烃要小,但仍有较高的体积电阴和击穿电压。
聚氯乙烯的极性基团直接附着在主链上,在玻璃化温度以下,偶极链段受到冻结构的主链原子的限制,不能移动,因而并不产生偶极化作用,可作室温的高频绝缘材料。
作电线绝缘用时、悬浮树脂的电气绝缘性比浮液树脂高10-100 倍。
降解产生的氯离子的存在会降低电绝缘性。
4 阻燃PVC 的概述4.1 阻燃PVC 的发展PVC 树脂从1835 年发现到现在已经过去185年了,由于其特有的难燃性、耐磨性和耐候性的特点,成为了目前五大通用塑料之一,与人们生活息息相关,是不可缺少的重要材料。
目前,全球PVC 企业主要分布在15 个国家150 家大公司中。
美国体斯敦的化学品市场协会统计,2005年全球PVC 生产能力约4018万吨/年,涉及企业170 余家。
2006年全球PVC产能4279万吨/年,产量约3350万吨,其中大部分产能集中在亚洲、北美和西欧,这三个地区分别占全球产能的50.5%、20.2%和14.7%。
2007 年全球PVC 产能4633万吨,产量3522万吨。
从世界各国聚氯乙烯PVC 制品的消费结构来看,以管材、管件用量大,其次是护墙板、型材、薄膜和片材,以及电线电缆等. 自从20 世纪80 年代以来,其消费模式一直没有大的变化。
近几年来,全球建筑市场中护墙板和窗型材得到了迅速发展,而且聚氯乙烯PVC 的应用范围也在扩大。
目前世界PVC 树脂的消费以硬制品为主,约占总消费量的65.14%,软制品占34.86%。
其中用于管材管件的PVC树脂数量占总消费量的29.7%,是PVC树脂大的消费市场,在许多国家和地区PVC 树脂在小口径上下水管、排污管及电缆护套方面的应用与其他材料相比占优势。
预计今后几年,世界PVC树脂的消费量将以年均约3.8%的速度增长,到2018 年总消费量将达到约6100 万吨,其中亚洲地区消费量增长快,消费量的年均增长率约 6.7%[4]。
4.2 阻燃PVC 结构与特点PVC 是含有一个取代基的乙烯基单体,它在PVC 的链结构上可能有几种不同的结合方式。
首先,单体单元依次接在一起,一种是氯原子处在相邻的碳原子上,另一种是氯原子沿着链均匀地排列,进而要考虑的是关于氯原子相互间的位置。
所有的氯原子都排列在聚合物链的同一侧为等规立构型,从一侧到另一侧交替排列的为间规立构型,而杂乱无章排列的为无规立构型.商品PVC 中以无规立构为主,但间规立构仍然存在。
通过红外光谱和核磁共振分析,发现随着聚合温度降低,PVC 的间规立构比例提高。
同时还发现,降低聚合温度,较长间规立构链段的质量比率也提高。
工业上应用的PVC 树脂都是以粉料形式供货,PVC 树脂大都是粒径为75-250um 的白色粉末,在160~210℃的温度范围内对PVC 进行挤出加工,随着加工温度的提高,PVC 的形态结构跟着发生变化。