高分子材料改性作业

天津城市建设学院

《高分子材料改性》结课作业

PVC树脂的共混改性

班级：09级材料化学（2）班

学号：09460219

姓名：张玉锐

PVC树脂的共混改性

摘要：

PVC树脂由于具有一定的极性，因此与很多极性聚合物相容性很好，如丁腈橡胶、MBS、ABS及CPE等。PVC与非极性聚合物的相容性不好，共混时可以利用加入增容剂的方法来实现。

关键词：

极性 PVC树脂增容剂相容性

正文：

由于PVC树脂分子链中有大量的极性键C—Cl键，分子之间存在着较大作用力，因此PVC树脂比较坚硬，对外显示一定的脆性；另外，其分子中的C—cl键在受热时，特别是在成型加工时，容易脱去HCl分子，在大分子链中引入不饱和键，这就大大影响了树脂的耐老化性能。20世纪中期以后，人们利用物理共混的方法对PVC树脂进行了大量的改性研究。高聚物共混是一种简便而有效的改性方法。一般说来，将两种或两种以上不同的高聚物共混时，可以制备兼有这些高聚物性质的混合物。

聚氯乙烯(PVC)是最早工业化的塑料品种之一，也是产量较大的一种通用塑料，目前产量仅次于聚乙烯，居第二位。聚氯乙烯由氯乙烯(VC)按自由基历程聚合而得，其化学反应式简示为：

nCH 2=CHCl—[CH2一CHC]n。

在工业上，聚氯乙烯可按悬浮聚合、乳液聚合、溶液聚合和本体聚合四种方法生产。

聚氯乙烯的共混改性聚氯乙烯(PVC)是最早工业化的树脂品种之一，目前产量仅次于聚乙烯，居第二位。聚氯乙烯是由氯乙烯单体采用悬浮、乳液、溶液或本体聚合方法按自由基历程聚合而成。分子呈无定形线形结构，无支链。分子中氯原子赋予该聚合物较大的极性与刚性，并具有良好的耐化学性、绝缘性和透光性。加入增塑剂可制得柔软曲折的聚氯乙烯制品。

聚氯乙烯的共混是聚合物之间的混合，共混体系的热力学是最重要的影响因素，也就是相容性问题。聚氯乙烯共混改性的应用主要有两种，一种是用作PVC加工助剂，另一种是用作PVC抗冲击改性剂。

(1)PVC加工助剂

①烯酸酯类聚合物如聚丙烯酸酯类聚甲基丙烯酸酯类，或以MMA为主的共聚物。

②苯乙烯、甲基丙烯酸酯或丙烯酸酯共聚物。

③ABS(丙烯腈／丁二烯／苯乙烯)树脂，其苯乙烯含量较高。

④SAN(苯乙烯／丙烯腈)树脂，苯乙烯含量较高者。

⑤聚o—甲基苯乙烯(PAMS)，线性低分子量均聚物，相容性虽比MMA为主的共聚物差，但价格便宜，另外它还有润滑作用。

(2)PVC抗冲击改性剂

①氯化聚乙烯(CPE)。采用高密度聚乙烯进行氯化，C1的含量为30％一42％。一般采用PVC与CPE共混；也有将PVC接枝到CPE上。共混物的耐候性好，适于屋子外墙挡雨板，窗框，异型材等。

②乙烯—醋酸乙烯共聚物(EVA)。PVC／EVA共混物耐低温性能、耐候性及保色性好。此共混物也有粉料与粒料两种。

③ABS(丙烯腈-丁二烯—苯乙烯共聚物)。一般选用丁二烯含量较高者即低模量ABS。

④MBS(甲基丙烯酸甲酯—了二烯—苯乙烯共聚物)。制法是将MMA及S接枝到聚丁二烯乳液上或丁苯乳液上。

⑤MABS(甲基丙烯酸甲酯—丙烯腈—丁二烯—苯乙烯共聚物)MABS可以是MBS与ABS 的共混物，也可以将MMA，AN及S在聚丁二烯或了苯乳液中进行接枝。

⑥丙烯酸酯类聚合物。通常是将MMA接枝到聚丙烯酸丁酯上或聚丙烯酸异辛酯上，是一种弹性体。这类产品加工性好，耐候性好，与硬PVC片共混，可制得玻璃样透明片，

用于窗户、暖房等，较具竞争力。

⑦丁腈橡胶(NR)。PVC／NR共混物是PVC共混物中的老品种，除了提高抗冲击性能外，还可以提高PVC制品的耐油性。

⑧聚氨酯(PU)。

聚氯乙烯的化学改性及增塑除共聚改性和共混改性之外，还有一种改性方法是化学改性，主要是对聚氯乙烯进行化学反应，如聚氯乙烯的氯化反应。化学改性的主要目的有：(1)通过共聚提高聚氯乙烯在廉价溶剂中的溶解度；(2)通过氯化反应提高热变形温度；(3)通过交联改进树脂的熔体流动性：(4)制备离子交换树脂；(5)通过化学改性得到特殊的聚合物结构；(6)改进光和热稳定性。

聚氯乙烯和橡胶等高分子材料并用，可以获得十分优异的共混物，因此很有发展前途。聚氯乙烯与橡胶并用，主要是与丁腈橡胶共混。因为它综合了PVC的耐油性、耐化学药品性、耐臭氧性和NBR的耐溶剂性和弹性，而且PVC对NBR起补强作用，因而PVC 刷BR并用胶获得了广泛应用。

聚乙烯橡胶共混物可用于制造鞋、轮船、胶管、运输带等制品，在制鞋行业中，聚乙烯／橡胶共混物主要用于制造微孑L鞋底、仿革底、透明底等，此外聚乙烯加入橡胶中，可提高胶面胶鞋的挺性、鞋后跟硬度等。

注塑成型工艺是塑料成型加工的重要方法之一，这种方法现已在制鞋工业中得到推广。与传统的模压法和热黏合法相比，注塑成型法具有节能、高效、省力及简化工序等特点。前述之聚氯乙烯合塑鞋，虽有美观、耐用、价廉等许多优点，但质硬，缺乏穿着的舒适性，所以其品种仅限于凉鞋、拖鞋、雨鞋及布鞋底。为了提高鞋底的柔韧性、弹性、耐寒性，以适应旅游鞋、运动鞋、皮鞋等要求穿着舒适性高的鞋类的要求，寅二能适应工业规模大批量快速生产的需求，开发了一系列聚氯乙烯共混改性注塑鞋底专用料，用以注塑成型鞋底。

PVC共混改性的目的一般有下列几种：提高韧性，提高耐热性，提高成型加工性能，提高阻燃性能等。

(1)增韧改性(抗冲弹性体系) 橡胶弹性体增韧改性PVC是传统的方法，其增韧机理很多，目前广泛接受的机理有两种，即“网络增韧”机理和“剪切屈服一银纹化”机理。

(2)耐热改性PVC有着优异的耐老化性能、耐药品性及难燃性，但其维卡软化点仅在80。C左右，与其他通用塑料相比(90。C以上)，耐热性差，因而其应用受到限制。通过共混的方式改善PVC的耐热性，不像改善冲击性能那样容易。通过共混的方法改善PVC的耐热性的研究，要比改善其冲击的研究少得多。

(3)其他改性共混改性除了用于改进PVC的耐热性和抗冲击性外，针对聚氯乙烯的某些特殊用途，有时也采用共混改性方法改进其耐油性、耐磨性、柔韧性等。

PVC具有绝缘性，所以在加工和使用过程中会受摩擦,容易产生电火花，造戏火灾和伤害人身事故。导电塑料有结构型、复台型和表蘑处理型二三类。结构型指塑料本身的结构具有导电性，具有共轭结构的聚乙烯和聚苯撑类掺杂型较为突出。1977年发现经过掺杂处理的聚乙炔是-个导电聚合物，导电率可达2×10an·C1TI以上，早在1973年就有人发现聚合的fsN)。晶体是金属性材料。各种卤素及卤素化合物进入…些导电材料的晶体，可以使材料的导电性急剧增加，后来叉发现聚对苯撑、聚苯硫醚、聚苯醚，聚噻吩、聚喹啉、聚萘撑等掺杂泉台物均具导电性。

通用塑料的高性能化是扩展其应用领域的好途径。PVC的共混改性研究已取得了很大的成绩。进一步开发实用的增混剂、多元共混体系、弹性体一刚性粒子复合增韧PVC 将是下一步的方向。在对PVC增韧改性的同时，如何保持其刚性、拉伸强度、弯曲强度、耐热性、尺寸稳定性等不下降或少下降而改性成本又不致太高，将具有重要的意义。