pvc的共混改性及其应用
聚氯乙烯共混改性综述
11级材料1班王永鑫 1105101025
摘要：介绍了目前国内国际市场PVC的需求，PVC的共混改性方式种类，重点介绍ABS 与PVC的共混改性及其应用。
关键字：PVC 共混改性方式ABS
前言：聚氯乙烯(Polyvinyl Chloride，简称PVC)，是中国第一、世界第二大通用型合成树脂材料，由于具有优异的难燃性、耐磨性、抗化学腐蚀性、综合机械性、制品透明性、电绝缘性及比较容易加工等特点，目前，PVC已经成为应用领域最为广泛的塑料品种之一，在工业、建筑、农业、日常生活、包装、电力、公用事业等领域均有广泛应用，与聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚苯乙烯（PS）和ABS统称为五大通用树脂。
聚氯乙烯是一种无毒、无臭的白色粉末。它的化学稳定性很高，具有良好的可塑性。除少数有机溶剂外，常温下可耐任何浓度的盐酸、90%以下的硫酸、50～60%的硝酸及20%以下的烧碱，对于盐类亦相当稳定；PVC的热稳定性和耐光性较差，在140℃以上即可开始分解并放出氯化氢(HCl)气体，致使PVC变色。PVC的电绝缘性优良，一般不会燃烧，在火焰上能燃烧并放出HCl，但离开火焰即自熄，是一种“自熄性”、“难燃性”物质。基于上述特点，PVC主要用于生产型材、异型材、管材管件、板材、片材、电缆护套、硬质或软质管、输血器材和薄膜等领域。
PVC的用途广泛，在专业领域的应用其性能还显不足，所以需要通过改性来增强其性能。例如增加其阻燃性、耐热性、韧性、抗冲击能力等。改性方法有化学改性和物理改性，化学改性是在PVC链段上引入其它单元，通过改变其整体结构来实现改性，物理改性是改性剂与PVC共混，从而改变物质性能，增加所需性能。下面介绍几种主要的增韧共混改性。
1.PVC增韧共混改性方式
1.1 PVC／ABS共混增韧改性
ABS与PVC溶解度参数相近，经SEM分析发现二者有良好的相容性。杨育芹等研究发现PVC与ABS质量比为70：30时，悬臂桥冲击强度达377．4 J／m2，与PVC基体的43．1 J／m2相比，提高了将近10倍。若在PVC与ABS的共混体系中加入CPE，体系的冲击强度和断裂伸长率大幅度提高，而拉伸强度随CPE用量的增加而下降。CPE用量约在5份时，ABS／PVC ／CPE共混体系的弹性模量出现最大值。
1.2 PVC／TPU共混增韧改性
TPU是一种新型的热塑性树脂，具有较高的力学性能，弹性好，耐油、耐磨、介电性能好等优点，但价格较高。其中聚酯型，TPU改性软质PVC效果要好于聚醚型TPU，加入约10份时拉伸强度，断裂伸长率均出现最大值，而压缩永久变形出现最小值，综合性能最佳，但是二者的相容性差。方少明等将SBS—g—MMA接枝聚合物作为PVC／TPU的增容剂，与一般的弹性体或者橡胶增韧PVC相比，PVC／TPU／SBS—g—MMA共混体系冲击强度得以改善的同时，保持了较高的拉伸强度，有较高的实用价值。
1.3 PVC／EV A共混增韧改性
EV A是乙烯与醋酸乙烯酯共聚而成的一种橡胶弹性体。EV A对PVC的增韧机理剪切带约占90％，银纹化约占10％，适当数量的孔穴化也有利于材料的增韧。利用醋酸乙烯酯含量为48％的EV A占体系的6～8份时，共混物的抗冲击强度改进最明显，当EV A占7．5份时，EV A 成为连续网络结构，体系冲击强度最大，随EV A含量增加，体系的冲击性能、加工性能和光稳定性增加，而模量、强度和热变形温度下降。章长明等以丙烯酸酯类多官能团不饱和单体为交联敏化剂，采用电子束对PVC与EV A共混物进行辐照交联，发现V A质量分数越高的EV A
越有利于促进PVC辐照交联，共混体系的凝胶质量分数越高，力学性能及热延伸性能的改善越明显。
1.4 PVC／CPE共混增韧改性
CPE是通过在在聚乙烯分子链上引入氯原子得到的一种韧性高分子聚合物，含氯量小于36％的CPE体系，结晶度高，相容性差；而含氯量高于42％的CPE体系，弹性差。whittle A J 等研究了不同含量的CPE对PVC的韧性影响，在他们的测试范围内，复合材料的韧性与CPE 几乎成线性关系。王士才等采用cPE增韧Pvc时发现增韧效果主要与氯含量和制备条件有关，摩尔质量影响不大。用含氯量36％的CPE 7．15份(占体系质量份数，下同)时，增韧效果突出，综合性能最佳。
1.5 PVC／NBR共混增韧改性
NBR是增韧PVC最早商品化的改性剂，因其耐油、耐老化、耐腐蚀且与PVC相性好等优点而倍受青睐。Mano等111J发现PVC与NBR在150℃下进行机械共混时，两相之间具有较好的相容性，体系交联结构的存在使体系具有良好的综合力学性能。随着NBR含量的增大，体系的断裂伸长率迅速增大，但拉伸强度有所下降。在PVC／NBR(质量比)为75／25时，体系的拉伸强度为32 MPa，断裂伸长率达175％，表现出较好的韧性。Liu z H等将NBR相呈准网络态分布于PVC中，其增韧效果要优于简单共混。Schwarz H F等发现羧酸化的丁腈橡胶(XN．BR)对PVC的增韧效果比NBR的要好，共混物的冲击强度、拉伸强度、模量均比NBR 更高，且耐磨性更好。Ishiaku等将NBR加人PVC／NR共混物中，既可增韧，又可改善共混物的抗氧老化性能。游长江等利用有机膨润土改性NBR所得的复合材料用于改性PVC，增韧效果好且能保持较高的拉伸强度和弯曲强度。
1.6 PVC／其他弹性体共混增韧改性
Dompas等提出了丙烯酸酯对PVC的增韧机理，由于其中的孔隙形变减弱了PVC的约束应力，使这种应力低于材料的断裂强度，从而产生大面积的塑性形变，因而冲击强度大幅度提高。在ACR为3份时，它在PVC中呈颗粒状，并且粒径发生了较大的变形和界面空化；当ACR为8份时，在PVC中形成了清晰的网络结构。Canter等在配方中加入含磺化弹性体以降低PVC的Tg。Galvez等将硬质PVC、PP与一种起增容作用的接枝乙烯基化合物的乙烯基的共聚物共混，其流动性能比传统的软质PVC更好。潘明旺等自制了3种ACR-g-PVC复合粒子，其常温缺口冲击强度随ACR含量增加而显著提高，其突跃点的发生具有等橡胶效应，其临界橡胶含量约为4％，且P(BA．EHA)比核一壳ACR I或ACRⅡ具有更高的增韧效率。杨波等[28]用韧性贡献率探讨了弹性体CPE，si02对PVC的协同增韧效果，当CPE用量为6份，si02用量为4份时，PVC／CPE／Si02复合体系的冲击强度达一最大值12．2kJ／m2，拉伸强度、弯曲强度下降不明显，且模量均比纯PVC高，同时该体系的热稳定性由于PVC、PVC／CPE、PVC／si02，但对PVC维卡软点的影响不明显。
2.PVC／ABS共混改性
ABS树脂是在聚苯乙烯改性的基础上发展起来的三元共聚物,它体现了三种组分丙烯腈2丁二烯2苯乙烯的协同性能。由于它具有价格较低、综合性能优良的特点,广泛地应用于汽车、电子电器、轻工家电和建筑等行业。但其却存在一些缺陷,如不阻燃、耐热性较差、成本偏高等,这些缺陷的存在在很大程度上限制了其进一步拓宽应用领域,同时也有被PP、PS 等通用树脂排挤的危险,因此,国内外都在加紧ABS树脂的研究,相继研究开发出了许多新牌号ABS树脂。而通过将ABS树脂与其他高聚物共混,制备ABS共混合金是提高ABS性能、降低成本的一个必备手段,ABS/ PVC共混合金便是其中一个。
根据朱伟平的研究得出PVC与ABS共混中各条件对产物各性能影响如下。
2.1 PVC用量对ABS/ PVC体系性能的影响
2.1.1 PVC用量对ABS/ PVC体系力学性能的影响
随着加入的PVC量大,共混物的悬臂梁缺口冲击强度增大;并且在20phr后变化较明显这是因为PVC为脆性材料,它受到冲击时会在两相界面诱发大量银纹,吸收冲击能,同时ABS中的丁二烯橡胶组分也会诱发大量的银纹,吸收冲击能,银纹的相互干扰又导致银纹的终止。这样,ABS/ PVC合金在ABS含量较高时,合金的冲击强度随PVC含量的增加而上升。
2.1.2 PVC用量对ABS/ PVC 共混体系熔融流动性能的影响
随着PVC用量的逐渐增加,体系熔融流动性逐渐下降, 在PVC用量0 ～10phr 和20 ～30phr范围内,体系熔融流动性逐渐下降比较缓慢。这是因为PVC的熔体粘度高,ABS/PVC 是半相容体系,体系的粘度较大,所以随着PVC含量的增大,共混物的熔体流动性下降。由于PVC 的热敏感性强,热稳定性相对ABS差,所以尽管加入了PVC的热稳定剂,共混物的耐热性仍随PVC含量的增加而呈降低趋势。
2.1.3 PVC用量对ABS体系耐热性能的影响
随着PVC含量的增加(0～40phr) ,体系的热变形温度下降,表明制品耐热性下降,这与PVC本身耐热性低于ABS有关,但总体来说下降幅度并不大。
2.1.4 PVC用量对ABS燃烧性能的影响
随PVC加入量增多,体系内含卤量逐渐增多,表现为共混物的阻燃性能增大,但仅靠加入PVC还远不能达到UL94 V- 0 级,还应配合使用复合阻燃剂,只是复合阻燃剂用量可以减少,从而可以降低成本。
2.2 相容剂对ABS/ PVC共混体系性能的影响
ABS与PVC具有一定的相容性,这是由于ABS中SAN与PVC极性将近,但二者的相容程度如何还要看ABS中胶含量多少、橡胶粒子在ABS中分布情况、ABS中SAN与PBL界面形态以及PVC在共混体系中的含量,因此一般说来不同牌号的ABS由于在ABS组分中胶含量不同、橡胶粒子在ABS中分布情况不同以及ABS中SAN 与PBL界面形态的差异表现为与PVC相容程度不同。为了最大程度上改善二者的相容性,通常要在ABS与PVC共混过程中加入适宜的相容剂。作为ABS与PVC相容剂通常可选用市场销售的CPE、SBS、ACR等,但这些材料作为相容剂,相容效果还要与ABS和PVC牌号相配才能实现。我们所研制开发的ABS 与PVC相容剂是采用原位聚合技术,在苯乙烯、丙烯氰共聚的同时引入活性点,在适宜的工艺条件下接入不同含量的甲基丙烯酸甲酯,经聚合而生成的YW相容剂,所制作的YW系列相容剂是根据所接入的甲基丙烯酸甲酯含量来确定的。下面就相容剂对ABS/ PVC共混体系性能影响进行分析讨论。
2.2.1 相容剂对ABS/ PVC混合体系力学性能的影响
由于对于ABS/ PVC共混物,在界面层内或界面层与两相之间存在着ABS、PVC两组分聚合物之间粘合的好坏和两组分聚合物链段相互之间扩散程度大小的问题,而两组分聚合物粘和好坏和链段的扩散程度对共混物的性能,尤其是力学性能具有决定性作用,粘合越好,扩散程度越小,则力学性能越优异。因此,通过测定共混物力学性能可以定性评价共混物相容性好坏。
由于CPE本身具有一定的韧性,当ABS/ PVC合金中加入CPE作为体系的相容剂时,制品的冲击性能有很大幅度的改善,但同时也应看到,加入体系中CPE后制品的其他性能如拉伸强度、拉伸模量、弯曲强度和弯曲模量等都减小了,这表明加入CPE后只能改善制品的冲击性能,而对制品的其他力学性能贡献不大,因此CPE作为ABS/ PVC共混物相容剂具有很大局限性.体系中加入YW系列相容剂后对制品力学性能有不同程度的影响,就整体而言,应选用YW2 作为ABS/ PVC共混体系的相容剂,这是由于因此YW与PVC及ABS均有较好的相容性,使得它能有效地降低界面张力和界面层厚度,从而提高两相之间的粘合力。
2.2.2 相容剂对ABS/ PVC共混体系流变性能的影响
由于的流变性能直接关系到加工性能,是成型加工的重要参数。在一定工艺条件下,如温度及剪切应力条件下,聚合物都有各自的流变性能。通过测定在一定温度及剪切应力条件下,共混物各自的流变性能和形成共混物后的流变性能,同时运用等粘点理论和软包硬法则(软相通常粘度较小,易成为连续相;而硬相粘度较大,易成为分散相) ,可以通过流变手段评价共混物相容性,预测共混物形态,进而预测共混物性能。
在ABS与PVC共混体系中加入YW相容剂明显提高了共混物的熔融流动性,而体系中加入CPE 却使共混物的熔融流动性下降,由于熔融指数在一定程度上反映了物料的流变性能,因此可以这样认为,在ABS 与PVC共混体系中加入YW相容剂改善了物料的流变性能,从流变角度来讲改善了ABS与PVC的相容性,其中YW2和YW3比较理想。
2.2.3 分子运动测定法研究相容剂对共混体系相容性的影响
由于聚合物的玻璃化温度(Tg) 是高聚物的一个重要特性参数,是高聚合物从玻璃态转变为高弹态的温度。从分子结构上讲,玻璃化转变是主聚合物无定型部分从冻结状态到解冻状态的一种松驰现象,而不是相转变那样有相变热,所以他是一种二级相变(高分子动态力学中称为主转变) 。Tg是高分子链段运动的特征温度,一般认为分散相粒径> 011μ时共混物出现两个Tg ,颗粒在0102～011μ时两个Tg 加宽和明显靠近, <150A 时仅有一个Tg。可以通过测定共混物两个玻璃化温度Tg与原有的玻璃化温度Tg相差值以及共混物中两个玻璃化温度Tg相互靠近程度来品评制品相容性好坏,从而定性预测评价共混物的界面形态。测试设备为DSC、动态粘弹谱(DMTA)。其中DSC测定Tg就是利用高聚物在玻璃化温度转变时,热容增加这一性质。
由于每种聚合物由于其比较固定的玻璃化温度,对于完全相容的两种聚合物来说,共混后的制品有惟一一个玻璃化温度;而对于完全不相容的两种聚合物来说,共混后的制品有两个玻璃化温度,且每个玻璃化温度都与原来聚合物的玻璃化温度相同;而对于部分相容的两种聚合物来说,共混后的制品有两个玻璃化温度,且每个玻璃化温度都与原来聚合物的玻璃化温度不相同,两个玻璃化温度差值变小,而这正是通常所需要的。对于ABS/ PVC 共混物来说也是如此。通过采用DSC测定ABS/ PVC共混物的玻璃化温度,观察玻璃化温度差值的大小,并与单独的ABS、PVC 玻玻化温度差值对比,可以初步确定ABS/ PVC 共混物相容性好坏。
PVC 与ABS的基质SAN间存在部分的相容性,从而导致ΔTg减小,但加入相容剂之后ABS/ PVC 混合物的ΔTg减小趋势更为明显,而ΔTg越小表明二者的相容性越好,因此就比较而言,在ABS与PVC 共混体系中加入YW系列相容剂可以明显改善ABS 与PVC的相容性,从热力学角度出发应选用YW3 作为ABS与PVC共混体系的相容剂。
2.3 复合阻燃剂(ZR) 的用量对体系性能的影响
在ABS 中加入PVC可以改善ABS 的耐燃性能,但由于PVC的加入会使制品的其他性能受到不同程度的损失如物料的熔融流动性、耐热性等,同时也会在一定程度上增加制品的成本,为此还需要在ABS/ PVC共混体系中添加阻燃剂,但传统的阻燃剂的加入同样会使物料和制品的其他性能受到很大损失,因此我们研究开发了针对本共混体系的复合阻燃剂。随着复合阻燃剂量的增加,阻燃性能增强,最后达到UL94 FV - 0级,综合考虑复合阻燃剂用量7～10phr 范围内。
3.ABS／PVC合金应用现状
ABS／PVC合金中，PVC提供了紫外线稳定性和内在的阻燃性；而ABS带来了良好的抗冲击性和易加工性能。目前ABS／PVC合金主要应用于电子、仪表、航空、火车、建筑、轻工家电等各个工业部门。
3.1 汽车上的应用
在我国汽车工业大发展的背景下，我国汽车用塑料水平有了显著提高，但是随着一批高档车型进一步引进，一些高档车用塑料仍然依赖进口，如果不尽快提高我国自身的材料开发力度，必然会影响到我国民族汽车工业的发展，表2是ABS／PVC合金在汽车制造业上的应用。
3.2 电子电器上的应用
随着个人电脑，电视机等家用电器产量的不断增加，对电器外壳用ABS塑料需求量也愈来愈大。但是ABS塑料本身为可燃材料，耐燃等级不高，而同时国外发达国家对家用电器的耐燃等级提出了比较高的要求，所以为了降低成本，提高电器外壳的耐燃等级，以提高经济效益和出口竞争能力，采用综合性能良好，价格低廉的ABS／PVC合金来代替ABS塑料制作各种家用电器外壳已经成为必然的趋势，而且国外很多电器公司都采用ABS／PVC合金制作电器外壳。
4.结语
我国在ABS／PVC合金方面研制起步比较晚，虽然在科研院所内进行了一系列的研究开发，但是真正工业化的不多，而且产品品种单一，在质量上无法与国外产品竞争。随着我国民族汽车工业、电子电器行业的不断发展，对ABS／PVC合金的需求量越来越大，性能要求也越来越高。因此，我国必须加快ABS／PVC合金研究的开发速度，大力开展ABS／PVC合金的应用研究开发。
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聚氯乙稀共混改性综述
聚氯乙稀共混改性综述 2008-11-30 01:22:41| 分类：高分子化学| 标签：聚氯乙烯共混改性丁腈橡胶|字号大中小订阅 衡阳师范学院湖南衡阳（421008） 摘要：本文就近年来国内外聚氯乙烯（PVC）共混改性的研究状况进行综述和总结，并简要阐述了高聚物共混改性的原理，并且介绍了PVC的一些共混高聚物以及其性能特点。 关键词: 聚氯乙烯共混改性丁腈橡胶 前言 聚氯乙烯(PVC) 树脂是一种常用的高分子合成材料。自1936 年工业化以后,其年产量日益增加, 目前，全世界PVC产量仅次于聚乙烯(PE)，位居世界第二。据预测，其需求量以及生产规模还将继续扩大[1，2]。聚氯乙烯(PVC)是一种性能优良、用途广泛而价格又较为低廉的通用塑料，有良好的耐化学性、绝缘性、透光性、耐腐蚀、耐磨损、价格低廉、材料来源广泛等优点而得以广泛应用[3]。加入增塑剂可制得柔软耐曲折聚氯乙烯制品。广泛用于制作各种管材、异型材、板材和薄膜。PVC的最大缺陷是热稳定性差，在100℃即开始分解并放出氯化氢，当温度超过150℃后分解更加迅速。PVC的Ｔg为87℃左右，熔融温度约为210℃，加工成型一般要求在熔融状态下进行，聚氯乙烯因受热分解，给加工造成困难。聚氯乙烯分解后放出氯化氢，使主链产生双键。双键属于不稳定结构，可进一步分解或交联，使聚氯乙烯力学性
能下降。同时还伴有颜色变化，严重影响产品质量。聚氯乙烯韧性差，受冲击后脆裂，缺口冲击强度只有2.2kJ/m2，影响使用性能。聚氯乙烯耐低温性差，硬质聚氯乙烯使用温度一般不得低于-15℃，软质聚氯乙烯也只有-30℃。超过使用极限温度，聚氯乙烯制品迅速变硬变脆，以致无法使用。因其耐热性、热稳定性、缺口冲击性、加工性较差且易断裂，[4，5]因此，近年来．有关学者开展了大量的改性方面的研究工作，PVC的改性方法主要有化学接枝、共聚法和物理共混法等。物理改性法即通过机械方法将溶液或乳液等进行混合改性。由于其方法简单，且效果较好的优点，因此人们对其进行了大量的研究。本文对目前 PVC共混改性的研究进展作综述。 1、PVC／NBR共混体系 NBR是丙烯腈(AN)与丁二烯的无规共聚物，通常作为耐油橡胶使用。NBR是一种极性聚合物，与PVC极性相似，其极性随NBR中AN 的增多而加强，与PVC的相容性也相应提高。采用动态硫化技术制备的NBR／PVC热塑性弹性体(TPE)具有硬度低、弹性高、永久变形小、高温下耐油、耐老化、耐臭氧、耐化学药品等优点。彭建岗[6]等采用动态硫化法制备了具有阻燃、抗静电性能的TPE，发现橡塑共混比、导电炭黑、阻燃剂、硫化剂用量都对弹性体的性能有较大影响，返炼对弹性体性能影响不大。他们发现最佳配方组成为：NBR60份，PVC40份，炭黑30份，氢氧化铝40份，硫磺1.3份。王炼石等[7]用交联包覆法制备出粉末NBR(PNBR)，并研究了其性质及用量对PVC／PNBR体系
聚苯乙烯PS三大改性手段
本文摘自再生资源回收-变宝网（https://www.360docs.net/doc/665158668.html,） 聚苯乙烯（PS）三大改性手段 聚苯乙烯(PS)，乳名：苯乙烯，后通过自由基聚合，成为聚苯乙烯。其性，透明，绝缘，好色(易染色);低吸湿，价格还便宜。因此，常常被卖到电子、汽车、包装、建筑、仪表、家电、玩具和日用品等行业中做苦力。 正所谓，便宜没好货，好货不便宜。便宜的聚苯乙烯的缺点也挺多，比如说，受不得打(脆性大)、身子弱，受不得环境变化(耐环境应力差)、胃寒，更是喝不了各种饮料(耐溶剂性差)。因此，常常需要通过吃药养生(改性)来治疗这些毛病。比较常见三大手段是：共混改性、共聚改性以及无机纳米粒子改性。 一、共混改性 共混改性：就是把两种或两种以上的聚合物材料、无机材料及助剂，经过机械搅拌，最后获得力学均匀、热性能、光性能得到改善的材料。 共混特点：共混改性方法投资小、生产周期短，因而成为PS改性的热点，不仅是聚合物改性的重要手段，也是开发新材料的重要途径。
PS/PE 聚乙烯(PE)具有优良的柔性和抗冲击性能，因而有利于提高PS的韧性。但PS和PE是两种不相容的高聚物，共混改性时，需加入适当的相容剂。PS与PE共混有两种手段可以实现，即反应性共混和非反应性共混。 在反应性共混的研究中，将增强PS(RPS)、羟基化PE(CPE)、PE 和PS同时加入双螺杆挤出机中熔融共混挤出得到共混改性PS。注：PE相对分子量增大不影响共混物的拉伸强度，同时还可提高共混物的抗冲击强度。 PS/PP 聚丙烯(PP)拉伸强度和表面硬度均高于PS，耐热性能也好，因而将其与PS共混可提高PS的热性能。 但PP与PS不相容，故需加入增容剂。常用表面处理后的硅填充PS/PP体系能增加聚合物界面间的粘合力，提高PS/PP体系的拉伸强度。马来酸酐官能化聚丙烯(RPS-MPP)对PS/PP也有较好的反应增容效果。 PS/PC 聚碳酸酯(PC)性能优异，抗蠕变性能好，可见光透过率可达90%以上，与PS折光率相近，且可与PS共混，使PS的热稳定性、强度和韧性都有所提高。
PVC共混改性基础
PVC共混改性基础 增塑剂(Plasticizer) 第一节概述 一:概念 一些常用的热塑性聚合物具有高于室温的玻璃化转变温度（Tg）,在此温度以下﹐聚合物表现为类似玻璃的脆化状态﹐在此温度以上﹐则呈现较大的回弹性﹑柔韧性和冲击强度。要使聚合物具有实用价值﹐就必须使其玻璃转变温度降到使用温度以上。增塑剂就是为了解决这个问题而引入聚合物的一类助剂。增塑剂为挥发性较小之物质﹐将之添加于塑料时﹐能使塑料之弹性率﹑玻璃化转变温度（Tg）下降﹐而于常温时赋予适当之柔软性﹐于高温时减低其熔融黏度使其易于加工。广义地讲﹐凡能与树脂均匀混合﹐不与树脂发生化学反应﹐在成型加工期间保持不变﹐或者与树脂发生化学反应﹐但能长期保留在聚合物制品中﹐并能够改变聚合物某些物理性质的物质﹐都可以称为增塑剂。 聚合物与增塑剂间的作用﹐可简单地看做以下两种方式﹕ （1）树脂分子间偶极--偶极相互作用的抵消而减弱了树脂间的引力﹔ （2）通过简单的稀释作用﹐缩小树脂分子间的距离（自由体积）而形成一定的空间。结果增加了塑料片材的柔软性﹐增强了模塑制品的韧性的冲击强度。 因此可以说﹐增塑剂的主要作用是削弱聚合物分子间的次价键﹐即范德华力﹐从而增加聚合物分子链的移动性﹐亦即增加聚合物塑性。表现为聚合物的硬度﹑模量﹑伸长率﹑曲挠性和柔韧性的提高。 软质配合物的硬度与可塑剂量(参考) DOP配合量(Phr）20 30 40 50 60 70 80 90 100 Shore 硬度(Duro, 25o C) 96C 86C 95A 88A 81A 75A 69A 63A 57A
1.聚合物的分子间力 增塑剂加入到聚合物中时﹐增塑剂分子之间﹑增塑剂与聚合物分子之间的相互作用力对增塑作用影响很大。这种相互作用主要是范德华力和氢键力﹐范德华力又包括色散力﹑诱导力和取向力3种。 （1）范德华力色散力存在于所有极性或者非极性的分子之间﹐系同微小的瞬间偶极的相互作用﹐使靠近的偶极处于异极相邻状态而产生的吸力﹐但只有在非极性的体系中﹐其色散力才占主要地位。当一个具有偶极的分子在相邻的一个非极性分子中﹐诱导出一个诱导偶极时﹐诱导偶极和固有偶极之间的分子吸引力称作诱导力。对于芳族化合物﹐诱导力特别强。聚苯乙烯与低分子量的酯的增塑作用主要是诱导力. 当极性分子相互靠近时,由于固有偶极取向,引起分子间产生一种作用力,通常称为取向力.酯类增塑剂与PVC的相互作用就是一个代表例子. (2) 氢键含有-OH基或-NH-基团的分子,如聚XIAN胺,聚乙烯醇等在分子间能够形成氢键. 氢键是一种比较强的相互作用键,它的存在会妨碍增塑剂分子插入到聚合物分子间.氢键沿着聚合物分子链分布越密,相应的增塑剂分子插入越困难,因此要求增塑剂与聚合物分子产生类似的强的作用.当温度升高时,由于分子的热运动妨碍了聚合物分子的取向,氢键的作用会相应减弱. 2.聚合物的结晶度± 空间有规结构聚合物的分子链在适当的条件下可以结晶, 增塑剂的分子插入结晶区域要比插入无定形区域要困难的多。因为在结晶区聚合物链之间的自由空间最小。如果增塑剂的分子仅仅能插入部分结晶聚合物的无定形区域﹐则此增塑剂便是非溶剂型增塑剂。如果增塑剂的分子即能插入聚合物的无定形区域﹐又能插入结晶区域﹐则此增塑剂便是溶剂型增塑剂﹐所谓主增塑剂。 二﹑增塑剂的作用机理 1. 润滑理论 润滑理论认为﹐树脂能够抵抗形变（刚性）是因为分子间有磨擦力。增塑剂能起润滑剂作用﹐促进大分子间或者分子链间的运动。增塑剂仅仅降低分子间的作用力﹐因此只能引起部分增塑。 2. 凝胶理论 凝胶理论认为﹐聚合物抗形变由于内部存在着三维蜂窝状结构或者凝胶所致。这种凝胶是由于在聚合物分子链间或多或少发生粘着而形成的。由于分子吸咐点常集中在一块﹐因此软质塑料或者硬质塑料中的蜂窝是很小的。这种蜂窝弹性极小﹐很难通过物体内部的移动使其变形。增塑剂进入树脂中﹐沿高分子链产生许多吸咐点﹐通过新的吸咐而松弛破坏原来的吸引力﹐并替代了聚合物分子内的引力中心﹐使分子容易移动。 3. 溶剂化理论 基于胶体化学。增塑剂的溶剂化和溶胀能力取决于3种分子间作用力。增塑剂/增塑剂﹐增塑剂 /聚合物﹐聚合物/聚合物之间的力。增塑剂应该是小分子﹐对聚合物分子应该有一定的吸引力﹐而该力要小于聚合物/聚合物之间的作用力。增塑剂/增塑剂间的力越低﹐越能发挥增塑剂的效能。增塑剂也不应该太小﹐否则容易挥发。 4. 极性理论 极性理论认为﹐在增塑剂分子﹑聚合物分子和增塑剂/聚合物分子之间必须很好的帄衡﹐以确保凝胶是稳定的。因此增塑剂必须是含有一个或者多个与特定聚合物极性相匹配的极性或者非极性基团。即以上提出的聚合物的结晶度。 三﹕增塑过程 一般认为﹐增塑过程分为以下几步﹕ 1. 润湿﹑表面吸咐 增塑剂分子进入树脂树脂孔隙并填充其孔隙。 2. 表面溶解 增塑剂渗入到树脂粒子中的速度很慢﹐特别在低温时更是如此。一般认为增塑剂先溶解溶胀聚合物表面的分子﹐当聚合物表面有悬浮聚合残留的胶体时﹐能延长诱发阶段。 3. 吸咐作用 树脂颗粒由外部慢慢地向内部溶胀﹐产生了很强的内应力﹐表现为树脂和增塑剂的总体积减少。 4. 极性基的游离 增塑剂掺入到树脂内﹐并局部改变其内部结构﹐溶解了许多特殊的官能团﹐反应为增塑剂被吸咐之后﹐介电常数比起始混合物高。这一过程受温度和活化能大小的影响。
ps共混改性
PS的共混改性研究进展 摘要：综述了国内外聚苯乙烯(PS)树脂的生产、应用及新品种的开发情况，采用接枝共聚物，嵌段共聚物以及反应性共混提高PS/PE相容性的研究方法。本文主要介绍了聚苯乙烯（PS）的改性方法及其在各个领域的应用进展。 关键词：共混改性；接枝共聚物；嵌段共聚物；非反应性共混；反应性共混；增韧改性。 1.前言 聚苯乙烯是由苯乙烯单体通过自由基聚合而成的，英文名称为polystyrene，简称PS，是一种应用广泛性仅次于聚烯烃和PVC 的热塑性材料。PS 较脆，耐环境应力开裂及耐溶剂性能较差，热变形温度相对较低（70～98℃），冲击强度也不高。因而，获得综合性能优良的PS合金材料就成为当前人们关注的一个重要课题。历年来，科学家们不断研究提高PS性能的方法。接着诸如HIPS、ABS、AS 等改性聚苯乙烯系列纷纷涌现。综观各种PS 改性方法，用共混改性PS 的方法投资小、见效快、生产周期短，因而成为改性聚苯乙烯的热点。以下主要介绍几种共混改性方法。聚苯乙烯(PS)与其它通用型塑料相比，有透明、成型性好刚性好、电绝缘性能好、易染色、低吸湿性和价格低廉等优点。因而在包装、电子、建筑、汽车、家电、仪表、日用品和玩具等行业已得到广泛应用。但PS的抗冲击性能、耐环境应力开裂及耐溶剂性能较差，热变形温度相对较低(70~98℃)，限制了它的应用。 2. 聚苯乙烯（PS）的共混改性 所谓共混改性是指将两种或两种以上聚合物材料、无机材料以及助剂在一定
温度下进行机械掺混，最终形成一种宏观上均匀，而且力学、热学、光学及其他性能得到改善的新材料的过程。聚合物的共混不仅是聚合物改性的一种重要手段，更是开发具有崭新性能新型材料的重要途径。 2.1 PE/PS 共混体系 PE 具有优良的柔性和抗冲击性能，因而，有利于提高PS 的韧性。 （1）非反应性共混 谢文炳就PE、PS 的分子量对PS/PE 共混体系的影响做了研究，并提出，PE 相对分子量增大不会影响共混物拉伸强度而能提高其抗冲击强度；而PS 相对分子量增大，共混体系的冲击强度增加，但韧性下降。Tjong 研究了PS/PE/SEBS （SEBS 是增容剂）体系，发现富PE 相HDPE/PS/SEBS 体系抗冲击强度超过纯HDPE，说明HDPE 可与PS、SEBS 共混而增加其抗冲强度。 接枝共聚物增容作用PS/PE 早在七十年代初，就有用接枝共聚物增容PS/PE体系的报导[2~4]，近年来国内也开始了此方面的工作。陈苏[5~6]等采用PE悬浮接枝聚合苯乙烯的方法，制备了接枝率为38.5%的PE、PS接枝共聚物(GR-Ⅰ相容剂)，并将这种接枝共聚物与SBS复配(GR-Ⅱ相容剂)应用于PS/PE共混体系。由如图1知随着共混物中HDPE含量的增加其拉伸强度Ts下降；图2表明随着共混物中PS含量的增加其冲击强度Is 下降;在HDPE/PS共混物中加入10%GR-Ⅰ相容剂其力学性能均有一定的提高。在HDPE/PS共混物不加相容剂GR-Ⅱ时PS组分的Tg峰在105℃左右，加入相容剂后，此峰变得非常平坦几乎消失。另外，加入相容剂后，共混物HDPE组分的结晶熔融温度Tm向高温方向移动。这些说明了加入此相容剂后共混物的相容性有一定改善。
聚氯乙烯的阻燃改性研究及应用
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PVC
NBR增韧改性PVC
NBR增韧改性PVC
聚氯乙烯(PVC)是最早工业化、产量位居第二的通用塑料，具有耐油、耐酸碱、电气性能优良、透光性好、加工成型容易等优点。但其热稳定性欠佳，导致加工性能恶化，硬而脆，冲击强度低，耐老化性、耐寒性差。PVC共混改性的方法很多，可用的添加剂主要有聚酯树脂、PMMA、AS树脂、加工改进型ACR、NBR、CR、CPE、EVA、EVA-CO共聚物、抗冲改进型ACR、ABS、MBS、PE、PP等。NBR增韧改性PVC就是通过加入一定品种、一定用量的NBR与PVC共混，以提高PVC的冲击强度。NBR改性PVC所得共混物因具有优异的韧性、弹性、耐油性及易加工成型性而倍受青睐，在PVC改性中占据着极其重要的地位。最早人们采用NBR与PVC直接机械共混，随着NBR/PVC共混方法的深入研究，又开发出乳液共混法。本文所提到的方法都是采用机械共混法。 一、NBR增韧改性PVC的开发背景PVC是极性塑料，人们很自然首先想到用极性的NBR做为它的增韧改性剂。NBR 作为丁二烯与丙烯腈的共聚物，不仅具有耐油、耐老化及耐磨等优点，且与PVC相容性好，因而得到广泛的应用。市场上已有块状、粉状、液体NBR销售，它们各自又有普通、羧基、羟基NBR之类别，还可与各种添加剂(如改性膨润土等)制成性能各异的NBR，为PVC的增韧改性提供了非常广泛的原料选择余地。NBR/PVC两者的相容性还可由NBR中丙烯腈的含量来调节，NBR的极性随丙烯腈含量的增加而增强。当丙烯腈含量为40%
时，两者相容性最佳；当丙烯腈含量为20%左右时，它与PVC 共混物的冲击强度最高。NBR与PVC能很好地共混，引入动态硫化技术，利用开炼机制成的NBR/PVC型热塑性硫化胶(TPV)，经透射电镜观察，它呈现出明显的两相结构：交联的丁腈橡胶分散相分散于PVC连续相中。由于共混物的力学性能受硫化体系(以树脂硫化体系为宜)和加工条件影响，该共混物压缩永久变形、拉断永久变形、耐油等主要性能均优于简单机械共混物，该共混物是假塑性流体。NBR增韧改性PVC具有加工成型简单、产品性能稳定、增韧改性效果明显、原料选择范围广泛等优点，因而被大量使用。NBR改性PVC已日趋成熟，但NBR 属于不饱和橡胶，用它改性的PVC耐候性仍不理想，但通过硫化会有所改善。 二、NBR增韧改性PVC的机理采用NBR增韧改性PVC 时，由于其相容性好，NBR相易形成包覆有PVC的细胞状结构，并分散于PVC连续相中形成“海岛”结构。连续的PVC相保持材料的力学特征，分散于PVC相中的细胞状NBR相形成材料的应力集中点。当材料受到冲击时，应力集中于NBR橡胶相周围，从而诱发产生银纹和剪切带并吸收能量，银纹的发展遇到下一个橡胶粒子时而终止，从而防止银纹发展成破坏性的裂缝。细胞状橡胶相的形成，相当于扩大了NBR的作用，因而用NBR 增韧改性PVC效果明显 三、增韧改性效果的表征与测量增韧改性效果一般用冲
聚苯乙烯常见的改性方法
聚苯乙烯的改性 聚苯乙烯（PS）由苯乙烯单体通过自由基聚合而成，因其具有的透明、成型性好、电绝缘性能好、易染色、低吸湿性和价格低廉等优点，被广泛应用于电子、汽车、包装、建筑、仪表、家电、玩具和日用品等行业中。但PS也具有脆性较大、耐环境应力及耐溶剂性能较差、热变形温度较低、冲击强度低等缺点，因此，通过适当方法，在较少损失模量的前提下制备改性PS成为当前受到广泛关注的一个重要课题。 PS的常用改性方法有共混改性、共聚改性以及无机纳米粒子改性。 一、共混改性 共混改性是指将两种或两中以上聚合物材料、无机材料及助剂在一定温度下进行机械掺混，最终形成宏观上均匀，且在力学、热学和光学等性能上得到改善的新材料的过程。共混改性方法投资小、生产周期短，因而成为PS改性的热点，不仅是聚合物改性的重要手段，也是开发新材料的重要途径。 1、用聚烯烃改性PS PS/PE 聚乙烯（PE）具有优良的柔性和抗冲击性能，因而有利于提高PS的韧性。但PS和PE是两种不相容的高聚物，若要通过共混改性，需加入适当的相容剂。PS与PE共混有两种手段可以实现，即反应性共混和非反应性共混。 在反应性共混的研究中，Baker等[2]将增强PS（RPS）、羟基化PE（CPE）、PE 和PS同时加入双螺杆挤出机中熔融共混挤出得到共混改性PS，所得共混物性能比用（PS-g-PE）增容的PS/PE的性能更佳。而谢文炳等[3]研究了PS/PE非反应性共混体系的抗冲击强度、拉伸强度和弯曲强度与增容剂SEBS（氢化乙苯胶）含量的关系，还就PE、PS的分子量对PS/PE非反应性共混体系的影响进行了研究。结果表明，PE相对分子量增大不影响共混物的拉伸强度，同时还可提高共混物的抗冲击强度。 2、PS/PP 聚丙烯（PP）拉伸强度和表面硬度均高于PS，耐热性能也较好，因而将其与PS共混可提高PS的热性能。PP与PS同样不相容，故仍需加入增容剂。用表面
年产一万吨聚苯乙烯聚合工段工艺设计
. 毕业设计 题目：年产1万吨聚苯乙烯聚合车间工艺设计学院： 专业： 姓名： 学号： 指导老师： 完成时间：
设计说明 本次设计主要是针对年产1万吨聚苯乙烯聚合车间工艺的设计。设计的内容主要包括绪论、聚苯乙烯的聚合机理、聚合工艺介绍、物料衡算、反应釜的设计、热量衡算、自动控制等几部分。本设计采用的是热引发本体聚合的生产工艺，在确定工艺流程的基础上对以下几部分进行了设计计算：物料衡算、反应釜的设计、热量衡算等。本次设计年理论产值是一万吨经计算投料每小时需投入苯乙烯1288.8kg，甲苯175.69kg，每小时生成的聚苯乙烯计算后可知，年产量为1.08万吨。符合设计的要求。釜体容积14.33m3，釜体高度 3.18m。共需反应热为24000000KJ。 关键词：热引发本体聚合聚苯乙烯苯乙烯预聚釜聚合釜
Design Description This design is mainly aimed at the annual output of 10000 tons of polymerization polystyrene workshop process design. Design content mainly includes the introduction, polystyrene introduced the polymerization mechanism, polymerization process, material balance, the design of the reaction kettle, heat balance, automatic control and so on several parts. This design USES a thermal bulk polymerization production process, the technological process is determined on the basis of calculation in design of the following sections: the design of the material balance and the reaction kettle, heat balance, etc. The design theory of value is ten thousand tons of calculating charge per hour need for styrene 1288.8 kg, 175.69 kg, toluene per hour generated polystyrene after calculation, the annual output of 10800 tons. In line with the requirements of design. The kettle body volume of 14.33 m3, body height of 3.18 m. The total heat of reaction of 24000000 kJ. . Keywords：Heat cause Bulk polymerization polystyrene styrene The performed kettle Polymerization kettle
聚氯乙烯论文
废旧聚氯乙烯回收再生管材 的工艺流程设计 摘要：综述了废旧聚氯乙烯循环利用的一些方法，包括直接再生、改性再生、裂解及焚烧，详细介绍了PVC的改性再生利用做成管材的方法。并对国内外的回收与利用情况作了简要介绍。 关键词：废旧聚氯乙烯；回收利用；再生管材；工艺流程 引言 聚氯乙烯（简称PVC）树脂是由氯乙烯（简称VC）单体聚合而成的热塑性高聚物，是世界上五大通用塑料之一，由于其生产成本较聚乙烯和一些金属要低，而且加工性能和制品的物理及化学性能优良，可以适应制备硬质到软质、弹性体以及纤维、涂料等性能的需要，广泛应用于工业、农业、建筑业等各个领域。据推算，1994年美国PVC废弃量43.5万t，日本21.4万t，西欧55.5万t，我国仅PVC包装材料和农膜的废弃量就达168.6万t。这些废品污染着河流、湖泊、农田、港口和海岸等人类赖以生存的环境。因此，如何对废旧聚氯乙稀的回收与利用，成为全世界人们普遍关心的问题。 目前废塑料回收利用的方法主要有：（1）焚烧或填埋；（2）废塑料作为燃料回收热能；（3）废塑料取代焦炭作为炼铁的还原剂；（4）裂解生产燃料油。除此之外还有很多资源化利用的技术，然而，这些处理技术同样存在着不足，主要体现在以下几个方面：（1）若将废塑料焚烧或作为燃料使用，则会增加空气中的C02、S02、NOx等有害物质，对于含氯的塑料还会产生氯化氢气体和剧毒的二噁英；（2）填埋处理占用大量的耕地并造成地下水污染；（3）若作为原料生产燃料油品，虽然在技术上是可行的，但由于投资大，产品的质量及售价等方面均无法与石油相比，因此其在短时间内无法产业化生产，而对于含氯的塑料，还必须先脱氯化氢，并且要回收氯化氢气体，否则易造成环境的污染。说明回收利用废旧聚氯乙烯塑料有更高的技术要求，而废旧PVC的量仅次于废旧聚乙烯，因此，含氯塑料的回收利用是一个值得关注的课题。随着生产量和消费量的增长，废弃PVC量也随着增长，如何回收利用不断增加的废PVC成为迫切需要解决的问题，伴随着科技的发展，废塑料，特别是含氯塑料的资源化利用的新技术在不断的在不断的发展。本文主要从再生、裂解、焚烧三方面进行探讨。
pvc的共混改性及其应用
聚氯乙烯共混改性综述 11级材料1班王永鑫 1105101025 摘要：介绍了目前国内国际市场PVC的需求，PVC的共混改性方式种类，重点介绍ABS 与PVC的共混改性及其应用。 关键字：PVC 共混改性方式ABS 前言：聚氯乙烯(Polyvinyl Chloride，简称PVC)，是中国第一、世界第二大通用型合成树脂材料，由于具有优异的难燃性、耐磨性、抗化学腐蚀性、综合机械性、制品透明性、电绝缘性及比较容易加工等特点，目前，PVC已经成为应用领域最为广泛的塑料品种之一，在工业、建筑、农业、日常生活、包装、电力、公用事业等领域均有广泛应用，与聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚苯乙烯（PS）和ABS统称为五大通用树脂。 聚氯乙烯是一种无毒、无臭的白色粉末。它的化学稳定性很高，具有良好的可塑性。除少数有机溶剂外，常温下可耐任何浓度的盐酸、90%以下的硫酸、50～60%的硝酸及20%以下的烧碱，对于盐类亦相当稳定；PVC的热稳定性和耐光性较差，在140℃以上即可开始分解并放出氯化氢(HCl)气体，致使PVC变色。PVC的电绝缘性优良，一般不会燃烧，在火焰上能燃烧并放出HCl，但离开火焰即自熄，是一种“自熄性”、“难燃性”物质。基于上述特点，PVC主要用于生产型材、异型材、管材管件、板材、片材、电缆护套、硬质或软质管、输血器材和薄膜等领域。 PVC的用途广泛，在专业领域的应用其性能还显不足，所以需要通过改性来增强其性能。例如增加其阻燃性、耐热性、韧性、抗冲击能力等。改性方法有化学改性和物理改性，化学改性是在PVC链段上引入其它单元，通过改变其整体结构来实现改性，物理改性是改性剂与PVC共混，从而改变物质性能，增加所需性能。下面介绍几种主要的增韧共混改性。 1.PVC增韧共混改性方式 1.1 PVC／ABS共混增韧改性 ABS与PVC溶解度参数相近，经SEM分析发现二者有良好的相容性。杨育芹等研究发现PVC与ABS质量比为70：30时，悬臂桥冲击强度达377．4 J／m2，与PVC基体的43．1 J／m2相比，提高了将近10倍。若在PVC与ABS的共混体系中加入CPE，体系的冲击强度和断裂伸长率大幅度提高，而拉伸强度随CPE用量的增加而下降。CPE用量约在5份时，ABS／PVC ／CPE共混体系的弹性模量出现最大值。 1.2 PVC／TPU共混增韧改性 TPU是一种新型的热塑性树脂，具有较高的力学性能，弹性好，耐油、耐磨、介电性能好等优点，但价格较高。其中聚酯型，TPU改性软质PVC效果要好于聚醚型TPU，加入约10份时拉伸强度，断裂伸长率均出现最大值，而压缩永久变形出现最小值，综合性能最佳，但是二者的相容性差。方少明等将SBS—g—MMA接枝聚合物作为PVC／TPU的增容剂，与一般的弹性体或者橡胶增韧PVC相比，PVC／TPU／SBS—g—MMA共混体系冲击强度得以改善的同时，保持了较高的拉伸强度，有较高的实用价值。 1.3 PVC／EV A共混增韧改性 EV A是乙烯与醋酸乙烯酯共聚而成的一种橡胶弹性体。EV A对PVC的增韧机理剪切带约占90％，银纹化约占10％，适当数量的孔穴化也有利于材料的增韧。利用醋酸乙烯酯含量为48％的EV A占体系的6～8份时，共混物的抗冲击强度改进最明显，当EV A占7．5份时，EV A 成为连续网络结构，体系冲击强度最大，随EV A含量增加，体系的冲击性能、加工性能和光稳定性增加，而模量、强度和热变形温度下降。章长明等以丙烯酸酯类多官能团不饱和单体为交联敏化剂，采用电子束对PVC与EV A共混物进行辐照交联，发现V A质量分数越高的EV A
聚苯乙烯的进展及其改性研究
聚苯乙烯的改性研究及其应用现状 成型0801班 周昌乐 200848030123 摘要：主要介绍了聚苯乙烯( PS )的改性方法及其在各领域的应用研究进展。指出共混改性依然是PS目前主要的改性方法。强调了随着研究工作的深入，纳米材料改性等新的方法将也将有大的突破，必然伴随着PS应用领域的不断发展。 关键词：共混改性；相容性；控制释放；降解材料；缓释材料 Abstract: It mainly introduced the modification methods of polystyrene (PS) and their applications in various fields. Pointed out that the blending modified is still main methods of PS modification at present. Emphasized the research work with deep, nanometer material and so on the new modification methods will will also have big breakthrough, is accompanied by the development of the application field of PS. Key words: Polystyrene;Blending modification;Compatibility;Degradable material;Sustained release material 聚苯乙烯( PS ) 具有透明、成型性好、刚性好、电绝缘性能好、易染色、低吸湿性和价格低廉等优点，在包装、电子、建筑、汽车、家电、仪表、日用品和玩具等行业已得到广泛应用。但PS较脆，耐环境应力开裂及耐溶剂性能较差，热变形温度相对较低( 7 0 - - 9 8 " C) ，冲击强度也不高。因而，在PS不显著损失模量的前提下增加其韧性，获得综合性能优良的PS合金材料就成为当前人们关注的一个重要课题。历年来，科学家们不断研究提高PS性能的方法，同时也扩大了其应用领域。本文拟就聚苯乙烯改性方法和其应用领域做一综述。 1、PS的改性方法研究进展 1.1 、PS的共混改性 所谓共混改性是指将两种或两种以上聚合物材料、无机材料及助剂在一定温度下进行机械掺混，最终形成一种宏观上均匀，且力学、热学、光学等性能得到改善的新材料的过程。共混不仅是聚合物改性的重要手段，而且也是开发新材料的重要途径。 1.1.1、用聚烯烃(PE)改性PS PE具有优良的柔性和抗冲击性能，因而有利于提高聚苯乙烯的韧性。但是PS和PE是两种不相容的高聚物，简单共混得不到理想合金，必须加入相容剂。 1.1.1.1、非反应性共混改性 七十年代初，Barenten和Heikens [1 , 2]用接枝共聚物PS- g- PE增容PS／PE体系。结果表明，加入PS - g - PE能提高PS／PE体系的拉伸和冲击强度，使分散相尺寸减小。谢文炳[ 3；4 ]研究了PS／PE共混体系的抗冲强度、拉伸强度和弯曲强度与增容剂S EBS ( 氢化乙苯胶) 含量的关系。还就PE 、PS的分子量对PS/PE共混体系的影响做了研究，并提出，PE相对分子量增大不会影响共混物拉伸强度而能提高其冲击强度；而PS相对分子量增大，共混体系的冲击强度增加，但韧性下降。Tjongt5研究了PS/PE／SEBS ( S E B S是增容剂) 体系，发现S E B S共混而增加其抗冲强度。 1.1.1.2、反应性共混改性 早在1988年，PE t e r就用反应挤出共混制备了PS／PE共混物，并研究了不同分子量的PE 、PS及不同添加剂含量对共混物性能的影响。但他没能就减小PS、PE内部交联和链降解的问题提出解决办法。1 9 9 1 年T e h和R u d i n t T l 将引发剂、偶联剂溶于苯乙烯单体中，在PE 、PS双螺杆共混挤出时加入该苯乙烯单体，从而减小了PE的自身偶联，增加了PS和PE间的接枝反应。B a k e d 0 1 将R PS ( 嗯唑啉官能化PS ) C PE ( 羧基化
PVC_PA共混改性研究进展
综述 PVC/PA共混改性研究进展 李 飞1,2*,于 杰2,涂 伟1,2,鲁圣军1,2 (1.贵州大学材料科学与冶金工程学院,贵州贵阳550003; 2.国家复合改性聚合物材料工程技术研究中心,贵州贵阳550014) [关键词]聚氯乙烯;聚酰胺;共混改性;研究进展 [摘 要]综述了不同种类聚酰胺(PA)与聚氯乙烯(PVC)共混改性的研究进展。 [中图分类号]TQ325.3 [文献标志码]B [文章编号]1009-7937(2011)01-0001-04 Progress in research on the blending modification of PVC/PA L I Fei1,2,YU J ie2,T U w ei1,2,L U S hengj un1,2 (1.School of Materials Science and Metallurgical Engineering,Guizhou U niversity,Guiyang550003,China; 2.National Engineering Research Center f or Compounding and Modifi cation of Polymeric Material s,Guiyang550014,China) Key words:PVC;pol yamide;blending modificati on;research progress Abstract:Progresses in research on the bl ending modif ication of PVC with di fferent kinds of polyamide(PA)were summarized. Foundation items:National key technology R&D program(50863001) 聚氯乙烯(PVC)作为第二大通用塑料具有阻燃、绝缘、廉价等优点和缺口冲击强度低、加工性能差、耐热性能差等缺陷,聚酰胺(PA)作为第一大工程塑料具有优异的力学性能和较好的机械加工性, PVC/PA的共混改性结合了PVC的耐燃性、绝缘性和PA的耐磨性、自润滑性、耐化学腐蚀性、耐油性,同时可提高PVC的柔顺性。在聚合物共混材料的研究与开发快速发展的今天,PVC/PA制品依然甚少,各类文献报道也十分少见。这主要源于PVC/ PA共混的两大障碍: PVC与PA相容性差; 两者加工温度相差很大,在绝大多数PA熔融的条件下进行加工极易造成PVC的热降解[1]。如何解决PVC与PA相容性差、加工温度相差很大的问题,使之更好地工业化,是研究的难点和热点。 1 PVC/PA6共混 PA6为半透明或不透明的乳白色结晶形聚合物,具有优良的耐磨性和自润滑性、较高的机械强度、良好的耐热性和电绝缘性能,还具有自熄性和优良的耐油性,但吸水率较高,尺寸稳定性较差[2]。 Lij ie Dong等[3]采用溶液法使苯乙烯-马来酸酐共聚物(SMA)对PA6进行接枝,并运用红外光谱和核磁共振13C分析证实了SMA对PA6的接枝作用,差示扫描量热仪显示接枝后的产物SMA-PA6的熔融温度降至187 ,远低于PA6的215 ,证实了SMA对PA6的接枝有效地降低了PA6的结晶度。在SMA增容PA6/PVC的共混物中,当m (SMA) m(PA6)=5 1且SMA/PA6在共混物中的质量分数为16%时,其冲击强度达到68kJ/m2,拉伸强度达到70MPa,断裂伸长率达到130%,可实现对PVC增强、增韧的效果。 王彩红等[4]采用熔融共混的方法制备了PVC 与不同接枝率SMA接枝改性PA6(PA6-g- 第39卷 第1期2011年1月 聚氯乙烯 Poly viny l Chloride Vo l.39,No.1 Jan.,2011 *[收稿日期]2010-08-30 [基金项目]国家自然科学基金项目(编号:50863001) [联系人]鲁圣军(1971 ),男,博士,硕士生导师,E-mail:yujiegz@https://www.360docs.net/doc/665158668.html, [作者简介]李 飞(1984 ),男,硕士研究生,研究方向为聚合物加工及改性。
聚苯乙烯聚合生产工艺设计方案报告
聚苯乙烯聚合生产工艺设计方案报告 说明 本次设计主要是针对年产1万吨聚苯乙烯聚合车间工艺的设计。设计的内容主要包括绪论、聚苯乙烯的聚合机理、聚合工艺介绍、物料衡算、反应釜的设计、热量衡算、自动控制等几部分。本设计采用的是热引发本体聚合的生产工艺，在确定工艺流程的基础上对以下几部分进行了设计计算：物料衡算、反应釜的设计、热量衡算等。本次设计年理论产值是一万吨经计算投料每小时需投入苯乙烯1288.8kg，甲苯175.69kg，每小时生成的聚苯乙烯计算后可知，年产量为1.08万吨。符合设计的要求。釜体容积14.33m3，釜体高度 3.18m。共需反应热为24000000KJ。
目录 设计说明 ........................................................................................................................... I 前言 (1) 第1章绪论 (1) 1.1聚苯乙烯简介 (1) 1.2聚苯乙烯的性能与应用 (1) 1.2.1聚苯乙烯的特性及用途 (1) 1.2.2聚苯乙烯的共混改性及用途 (1) 1.2.3苯乙烯系列共聚物 (3) 1.3聚苯乙烯的使用及生产近况 (5) 1.4聚苯乙烯的发展现状 (5) 1.4.1聚苯乙烯产量及消费量 (5) 1.4.2聚苯乙烯的消费结构及预测 (6) 1.4.3聚苯乙烯的主要生产厂商 (6) 1.4.4新产品开发 (7) 1.4.5 生产和发展的思考 (7) 第2章聚苯乙烯的聚合机理 (9) 2.1聚合过程 (9) 2.1.1 链引发 (9) 2.1.2 链增长 (9) 2.1.3 链终止 (9) 2.1.4 链转移 (10) 2.2聚合工艺 (10) 2.2.1 预聚合 (10) 2.2.2 聚合 (11) 2.2.3 分离及聚合物后处理 (11) 2.3聚合工艺流程图 (11) 2.4聚合体系各组分及作用 (12) 2.4.1单体苯乙烯 (12) 2.4.2 引发剂 (13) 2.4.3 添加剂 (13)
PVC改性配方设计
一、综述 PVC增韧改性研究进展 摘要：概述了聚氯乙烯（PVC）几种主要的增韧改性方法，探讨了PVC弹性体 共混增韧改性和刚性粒子共混增韧改性，提出了其今后的发展方向。 关键词：PVC；增韧改性；弹性体；刚性粒子 1.前言 PVC树脂具有阻燃、绝缘及耐腐蚀等优良的综合性能，同时由于其原料来源广、价格低廉的优点，被广泛应用于工业、农业、建筑、化工等领域，是当今世界应用最多的通用塑料之一[1-2]。但是，普通PVC由于其热稳定性差、冲击强度低及低温脆性等缺点，其应用范围受到较大限制。因此，研究人员需要对其进行大量改性研究，以满足不同使用条件下的需求。国内外自20世纪70年代起开始大规模开展PVC增韧改性的研究[3]，人们采用了弹性体共混、纳米粒子填充、纤维增强、弹性体，纳米粒子复合材料增韧等方法对其进行改性,进一步拓宽了其应用领域。现在PVC的增韧改性已经成为PVC行业发展的主要方向。 2.弹性体增韧改性PVC 弹性体增韧PVC是一种传统的方法，其发展已较为成熟。用于增韧PVC的弹性体一类是代表“剪切-屈服银纹化”机制的丙烯腈丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物(MBS)、丙烯酸树脂(ACR)等，另一类是代表“网络增韧”机制的丁腈橡胶( NBR)、氯化聚乙烯(CPE)、热塑性聚氨酯弹性体(TPU)等。 2.1“海一岛”结构增韧PVC 在这类PVC，弹性体复合物中，两相形成“海岛”结构，弹性体均匀分散于PVC连续相中。当材料受到外力作用时，剪切屈服和银纹化同时存在。弹性体粒子充当应力集中体，诱发基体产生大量的银纹和剪切带，从而吸收大量能量，起到增韧目的。同时，弹性体粒子和剪切带又能够控制和终止银纹发展，使银纹不至于形成破坏性裂纹。 周丽玲等[4]在ABS对PVC的增韧改性研究中发现，随着ABS用量的增加，增韧曲线呈S形，体系形态发生变化。PVC/ABS共混体系为半相容体系。试样拉伸时，ABS作为应力集中体分散于PVC连续相中，引发银纹和剪切带，银纹和剪切带对共混体系增韧具有重要作用。党四荣等[5]研究了ACR增韧PVC的性能，得出在ACR达到15份的时候改性体系的韧性达到最高，缺口冲击强度达到80 kJ/m2。黎学东等[6]研究了MBS对PVC 的增韧改性。他们认为由于PVC是脆
聚合物共混改性原理知识点
聚合物共混改性原理知识点 By Jimluoyu 亚稳态是指聚合物共混在达到平衡状态之前，因动力学的原因或局部能量低处于暂时稳定的状态。 聚合物共混物（Polymer Blend）是将两种或两种以上的聚合物按适当的比例，通过共混，以得到单一聚合物无法达到的性能的材料。 聚合物共混物的研究呈现出在共混过程中对材料的相态进行控制的趋势，因为决定新材料性能的关键因素是共混物中的形态结构。 聚合物共混物的形态控制主要由热力学和动力学两方面的因素决定。 高分子—高分子共混原则： (1) 极性相匹配原则。与选择溶剂的情形类同，两相高分子材料极性相似，有助于混溶。 (2) 表面张力相近原则，这是一条胶体化学原则。因为表面张力相近，易在两种混合高分子颗粒表面接触处形成较稳定的界面层，从而提高共混稳定性。 (3) 扩散能力相近原则，这是一条分子动力学原则。已知在界面层上两相高分子链段相互渗透，扩散。若扩散能力相近，易形成浓度变化较为对称的界面扩散层，提高材料物理、力学性能。 (4) 等粘度原则，这是一条流变学原则。指两相高分子熔体或溶液粘度接近，易混合均匀混合。若粘度相差较大、易发生“软包硬”，或粒子迁移等流动分级现象，影响共混质量。 (5) 溶解度参数相近原则。这是一条热力学原则。两相高分子共混不同于高分子溶液。两相共混的目的是取长补短，升发新性能，因此并不要求两相一定达到分子级的均匀混合，而希望各相保持各自的特性，一般要求达到微米级的多相结构即可，即所谓“宏观均相，微观非均相”的分相而又不分离的状态。但是，为了混合的稳定性，为了提高力学性能，要求两相颗粒界面之间有一定的微小混溶层。溶解度参数相近有助于稳定混溶层的形成。 聚合物共混物相容性概念 所谓聚合物之间的相容性（Miscibility），从热力学角度而言，是指在任何比例混合时，都能形成分子分散的、热力学稳定的均相体系，即在平衡态下聚合物大分子达到分子水平或链段水平的均匀分散。 机械相容性（Compatibility），是指能得到具有良好物理、机械性能的共混材料时聚合物共混物之间的相容性。这时，共混时聚合物各组分间存在一定的相界面亲合力、且分散较为均匀，分散相粒子尺寸不太大。 对于非晶态高分子共混物可用溶解度参数较准确地预测其相容性，而含有结晶高分子时就有偏差。 影响聚合物共混物相容性的因素： 1、溶度参数，高分子间溶度参数越相近，其相容性越好。 2、共聚物组成，共聚物组成不同导致不同的分子间和分子内作用力，从而影响共混物的相容性。 3、极性，高分子的极性愈相近，其相容性愈好极性越大，分子间作用力越大。 4、表面张力，共混组分的表面张力愈接近，两相间的浸润、接触和扩散愈好，界面结合愈好。