耐寒聚氯乙烯的配方
聚氯乙稀
聚氯乙稀的縮寫代號(hào)是PVC。按照產(chǎn)量，聚氯乙稀在世界范圍和我國皆是占據(jù)五大通用塑料的第二位。
1、工藝特性：
聚氯乙烯具有如下成型加工工藝特性：1、熱穩(wěn)定性差。為避免材料過熱分解，應(yīng)盡量避免一切不必要的受熱現(xiàn)象，嚴(yán)格控制成型溫度，避免物料在料筒內(nèi)滯留時(shí)間過長(zhǎng)(特別是生產(chǎn)啟動(dòng)和班次交接時(shí))，并應(yīng)盡量減少塑化過程中的摩擦熱。聚氯乙烯熔融粘度高，熔融加工工藝中應(yīng)盡量避免使用分子量太高的品級(jí)，配料中應(yīng)加入適當(dāng)潤(rùn)滑劑以增加物料流動(dòng)性，穩(wěn)定劑應(yīng)采用效率較高的有機(jī)錫類，如馬來酸二丁基錫、二月桂酸二正辛基錫等。注塑成型不宜采用柱塞式注塑機(jī)。2、聚氯乙烯熔體粘度高，需要較高的成型壓力，為避免熔體破裂，注塑、擠出時(shí)宜采用中、低速，避免高速。3、聚氯乙烯熱分解時(shí)放出氯化氫，對(duì)設(shè)備有腐蝕作用，加工的金屬設(shè)備應(yīng)采取電鍍的防護(hù)措施或采用耐腐鋼材。4、聚氯乙烯熔體冷卻速度快(比熱容僅為836—1170kJ／(kg?K)，且無相變熱)，成型周期短。
2、加工工藝
聚氯乙烯可以采用注塑、擠出、吹塑、壓延、搪塑、發(fā)泡等成型工藝。對(duì)于增塑聚氯乙烯制品，成型加工前需先向聚氯乙烯粉料或顆粒料中加入增塑劑和其它助劑進(jìn)行預(yù)混，并進(jìn)行塑化。將塑化后的配料準(zhǔn)備成適于加工的形狀，例如采用注塑、擠出工藝時(shí)，則需要擠出造粒；用于壓延工藝時(shí)，需要先預(yù)壓成軟板。注塑成型主要用于硬聚氯乙烯。硬聚氯乙烯注塑成型工藝條件列于表4－1。聚氯乙烯可以擠出成型各種型材，也可以擠出吹塑薄膜。表4—2和表4—3分別是聚氯乙烯管材和聚氯乙烯薄膜的擠出成型工藝條件。
3、聚氯乙稀的應(yīng)用：
聚氯乙烯的應(yīng)用主要集中在制備以下幾方面的制品：1、薄膜和人造革，薄膜主要供農(nóng)用。2、耐油、耐腐、耐老化的不燃電線電纜包皮、絕緣層。3、種型材如管、棒、異型材、門窗框架；瓦楞板及建材、室內(nèi)地板裝飾材料、各種板材。4、家具、玩具、運(yùn)動(dòng)器材、醫(yī)用管件、包裝涂層等。
4、聚氯乙稀的改性：
聚氯乙稀的缺點(diǎn)是軟化點(diǎn)低，耐熱性和耐寒性差，韌性也欠佳，特別是熱穩(wěn)定性差，此外熔體粘度也較高，加工較困難。為克服這些缺點(diǎn)，就產(chǎn)生了各種改性的聚氯乙烯。一、氯化聚氯乙烯：氯化聚氯乙烯又稱為過氯乙烯，系由聚氯乙烯樹脂經(jīng)氯化后所得。1，氯化方法：制取氯化聚氯乙烯主要采用懸浮氯化法。將聚氯乙烯樹脂粉懸浮于濃度為20％左右的鹽酸(或水)中，用氯仿或?yàn)榕驖?rùn)劑，借以形成穩(wěn)定的懸浮體。用過氧化物、引發(fā)劑引發(fā)或紫外光照射，在常壓和60～65℃溫度的條件下通人氯氣進(jìn)行氯化。氯化后的聚氯乙烯含氯量可達(dá)到66％～67％。2．性能改善：氯化聚氯乙烯比之聚氯乙烯性能上有明顯改善，主要表現(xiàn)在耐熱性和耐寒性提高。未氯化的聚氯乙烯高連續(xù)使用溫度僅65～80C，氯化后的聚氯乙烯可提高到100℃。未氯化的聚氯乙烯脆化溫度僅一20℃，氯化后的聚氯乙烯脆化溫度可達(dá)到一45℃。氯化聚氯乙烯的拉伸、彎曲強(qiáng)度比聚氯乙烯皆有所提高，耐腐蝕、耐老化性進(jìn)一步提高，阻燃性也進(jìn)一步提高，有限氧指數(shù)從原來的47提高到60左右。氯化聚氯乙烯密度大于聚氯乙烯，且含氯量愈大，密度愈大，當(dāng)含氯量為65％時(shí)，密度為1．52 g／cm。二、共聚改性： 將氯乙烯與某些其它單體共聚，可以改善聚氯乙烯的某些性能。1．氯乙烯與乙烯共聚。用過氧化物引發(fā)劑使二單體進(jìn)行懸浮或溶液共聚，可以得到含乙烯10％一25％的共聚物。氯乙烯-L酸乙烯共聚物分子鏈中，含有側(cè)基氯原子和乙?；?，降低了分子鏈的有序性，故乙烯進(jìn)人共聚物分子鏈實(shí)際上起到了內(nèi)增塑作用，使共聚物熔體流動(dòng)性增大；韌性和耐寒性也得到改善，但也因此使材料耐化學(xué)試劑、耐溶劑性降低，強(qiáng)度、硬度也不及聚氯乙烯。2．氯乙烯與丙烯共聚： 氯乙烯與丙烯的共聚物可由過氧化物引發(fā)使二單體進(jìn)行懸浮共聚而得，其中共聚物中丙烯含量不超過10％。這種共聚物比之聚氯乙烯的性能改善是流動(dòng)性增大，不僅可進(jìn)行注塑成型，還可中空吹塑形狀復(fù)雜的容器。共聚物的熱穩(wěn)定性比聚氯乙烯提高，還具有良好的透明性和耐化學(xué)試劑性，可用以制備醫(yī)藥、食品的包裝容器。3．氯乙烯與丙烯腈共聚：采用本體法、溶液法、懸浮法、乳液法等共聚合，都可以制得氯乙烯與丙烯腈的共聚物，但乳液法常用。乳液共聚時(shí)用過鹽為引發(fā)劑。共聚物中丙烯腈含量在20％～60％的范圍內(nèi)。氯乙烯丙烯腈共聚物的軟化點(diǎn)比聚氯乙烯有大幅度提高，可達(dá)到140～160℃，故耐熱性也有較大程度提高。含有60％丙烯腈的共聚物基本性能與聚丙烯腈相似，可以抽絲作為纖維，織物手感好，保溫性優(yōu)，難燃，耐酸堿，不怕蟲蛀。4．氯乙烯與丙烯酸酯共聚：氯乙烯可以與許多丙烯酸酯類單體共聚，共聚方法可以是乳液法或懸浮法。共聚物的軟化點(diǎn)比聚氯乙烯高，流動(dòng)性也比聚氯乙烯好，有利于成型加工；共聚物的沖擊韌性、耐寒性也比聚氯乙烯有明顯改善。這種共聚物是透明材料，可以制造座艙玻璃、儀表面板。5．氯乙烯與偏二氯乙烯共聚：氯乙烯與偏二氯乙烯兩單體可以在過氧化物、偶氮化合物或過鹽的引發(fā)下進(jìn)行共聚。共聚可采用乳液法或懸浮法，兩種單體比例可以在很大范圍內(nèi)改變，所得到共聚物的性能和用途明顯不同。作為塑料、涂料、膠粘劑使用的共聚物，偏二氯乙烯含量不超過60％，一般主要采用乳液共聚合。作為纖維使用的共聚物，偏二氯乙烯含量可達(dá)到75％～90％，主要采用懸浮共聚合。偏二氯乙烯與氯乙烯結(jié)構(gòu)接近，二者的共聚物保持了聚氯乙烯的許多特點(diǎn)，由于主鏈由兩種單體構(gòu)成，使共聚物比之聚氯藝烯均聚物或聚偏二氯乙烯均聚物的流動(dòng)性皆有明顯改善，這是由于兩單體的存在互相起著內(nèi)增塑作用。偏二氯乙烯鏈節(jié)的存在使共聚物分子鏈間距增大，使共聚物流動(dòng)性優(yōu)于純聚氯乙烯均聚物。純聚偏二氯乙烯由于分子鏈的對(duì)稱性，是高結(jié)晶度聚合物，熔融溫度高，氯乙烯單體的存在又破壞了聚偏二氯乙烯分子鏈的對(duì)稱性，使共聚物軟化點(diǎn)降低，因此共聚物加工性比聚氯乙烯有所改善。氯乙烯—偏二氯乙烯可采用注塑、擠出、吹塑方法加工。共聚物的強(qiáng)韌性和透明性優(yōu)于聚氯乙烯，耐油性、耐化學(xué)試劑性、耐光性也較好，阻燃性亦優(yōu)，但大的特點(diǎn)是透氣性、透濕性均很小，適宜于作為密封性包裝材料。
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