材料聚氯乙烯(PVC)的改性研究.ppt

聚氯乙烯(PVC)研究,改性：,基本原理：在基体树脂中引入其他种类的树脂或无机物质,各组分之间通过其自身相容性或加入增容剂后形成具有一定强度的界面,当其共混体系在受到冲击弯曲时,界面处会产生相与相的分离而吸收大量的能量,从而提高基体材料的性能。,1PVC/NBR共混体系,相容性：丁腈橡胶(NBR)是一种极性聚合物，与PVC的相容性随着NBR中丙稀腈含量的增加而提高，当AN含量为40时相容性最好。PVC与NBR在150下进行机械共混时发现,即使体系中没有交联剂的存在,PVC/NBR体系都能形成部分交联体系。,1PVC/NBR共混体系,冲击强度：当AN的含量为20时，与PVC的共混物的冲击强度最高拉伸强度：PVC/NBR的共混物的拉伸强度与冲击强度的变化规律不同：它随NBR中丙稀腈含量的增加而增加，AN含量低于50的时候，两者成线性关系。,应用与用途：,PVC/NBR共混物比未改性的PVC，在弹性、拉伸强度、耐磨性、耐油性。耐溶剂性都有显著的改善。目前广泛应用于生产耐油、耐腐蚀、防滑的工作鞋、各种密封衬垫、波纹管及其他柔性管材。电线包覆材料、电器绝缘零件以及泡沫塑料等。NBR是不饱和橡胶，所以耐候性不好，可以通过硫化加以改善。,2PVC/EPDM共混体系,EPDM是乙烯丙烯二烯烃三元共聚物,在常温下呈柔软的橡胶态。EPDM为非极性高聚物,因此在与PVC进行共混改性时,两者之间的相容性极差。,在共混体系中加入第三组分硫醇类化合物作为增容剂来提高两相之间的相容性,在共混过程中,硫醇类化合物一端与PVC反应形成接枝物质,另一端则与EPDM缠绕在一起,其作用恰如在聚合物基复合材料中所用的偶联剂。通过增容剂的作用,PVC与EPDM之间的界面得到强化,从而达到改性增韧之目的。加入硫醇类化合物的共混体系缺口冲击强度比PVC基体树脂提高了6倍以上。,3PVC/MBS共混体系,MBS树脂是将甲基丙烯酸与苯乙烯的共聚物接枝于聚丁二烯或二苯橡胶上得到的一类高聚物。在高聚物分子链上,苯乙烯为刚性链段,聚丁二烯或丁苯橡胶为柔性链段,二者的协同效应赋予MBS分子很好的柔韧性。MBS与PVC有相近的溶解度参数，两者之间能形成良好相容性的共混体系。二者在高温处只有一个玻璃化温度Tg（89.14）,介于两者的Tg之间。,PVC/MBS共混体系,利用SEM观察发现,在该体系中,MBS相中的MS链段与PVC相形成相容性很好的“连续相”,而橡胶链段则分散在连续相中形呈微观上的“分散相”。在受到冲击时,分散相橡胶链段与连续相之间能形成裂纹吸收和转移冲击能量。达到很好的增韧效果。MBS的加入，使PVC获得兼有韧性和透光性能成为可能，所以MBS被称为PVC的透明性抗冲改性剂。,4PVC/ABS共混体系,相容性：ABS是丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物。其结构与MBS一样存在着刚性链段和柔性橡胶链段。ABS与PVC溶解度参数相近,在化学热力学上是相容的。从分子结构上分析，ABS分子链中含有大量的丙烯腈链段，与PVC分子间具有较强的作用力，二者能形成良好的相容性体系。,冲击强度：此共混物的冲击强度大于任一原料的冲击强度；当PVC/ABS70/30时，此共混物的冲击强度达到最大值。高温使用性能：PVC的软化点比较低7585；ABS的软化点在105。所以共混后可以改善PVC的高温使用性能。,4PVC/ABS共混体系,加工性能：随ABS比例的增加，熔体指数呈上升趋势。流动性增加改善了加工性能。助剂：增容剂、增塑剂、热稳定剂、抗氧剂、增韧剂、润滑剂等。应用：挤出成型生产板材、管、异性材，在箱包制品中可替代ABS，还可注塑成型制造纺织器材、机器零部件、仪表盘等。,5PVC/ACR共混体系,作为硬质PVC树脂的改性剂，ACR可分为加工助剂和抗冲击助剂两种。加工助剂主要是减少硬质PVC物料的凝胶塑化时间。便于热成型等二次加工。抗冲击性型ACR形成“核壳”结构。其壳与PVC具有良好的相容性；其核在共混体系中起到了卓越的增韧效果。ACR是继MBS之后最成功的透明性改性剂。,6PVCEVA共混体系,EVA是乙烯一醋酸乙烯.PVCEVA共混物可采用机械共混法(主要为熔融共混)和接枝共聚共混法生产。PVC与EVA仅有中等程度的相容性，所以用机械共混法制得之PVCEVA共混物相畴粗大；接枝共聚共混法制取的PVCEVA共混物相畴微细。,PVCEVA共混物的形态结构还与两聚合物共混比例有直接关系，若EVA在机械共混法PVCEVA中少于78，则PVC为连续相，它包围着EVA粒子，但超过78时，EVA转变为连续相反而包围着PVC粒子，所以EVA含量78是此种共混物的相逆转区。,PVCEVA共混物的一个突出优点是柔韧性显著优于PVC根据其所含EVA的多少，此类共混物也与PVC一样分为硬质和软质两种主要类型;软质PVCEVA共混物的软化度相当于加入40份或60份增塑剂的软PVC，但比后者的低温特性好，增塑效果稳定，而且具有良好的手感。,PVCEVA接枝共聚共混物,在PVCEVA接枝共聚共混物中，随EVA含量增加，增塑效果也提高，但拉伸强度下降，透气性提高，透光性下降。一般，EVA及EVAPVC接枝共聚物的分子量越小，PVCEvA接枝共聚一共混物的硬度越低，越柔软。,应用：,PVCEVA共混物使用范围很广泛，它可用以生产硬质产品和软质产品硬质产品以挤出抗冲管材为主，也用来生产抗冲板材和挤出异形材硬质产品还包括低发泡合成木材、注射成型制品(抗冲管件、工业零部件)等软质产品主要有耐寒薄膜、软片、人造革、电缆及泡沫材料。,7聚氯乙烯与乙烯醋酸乙烯CO(EVACO)共聚物的共混体系,EVACO三元共聚物与EVA相比，由于在分子结构单元中引入了酮羰基，使极性提高，而且溶解度参数更加接近，这些都使其和PVC可以按任意比例良好相容。PVCELVALOY共混物可采取注塑、挤塑、压延、热挤冷压等工艺加工成型由于共混比例不同，所以用各种成型方法成型时，要注意选择恰当的温度,PVCEVACO共混物的应用,建筑材料：PVCELVALOY共混物制成的片材使用寿命长、性能稳定，不论热风焊、高频热合还是用溶剂粘接均可。耐腐蚀性能好，撕裂强度大，耐寒性好，抗蠕变性能优良。在欧美各国，广泛使用PVCELVALOY共混物片材建造工业废水池、石油贮槽的防油堤，屋顶防水材、太阳能热水池的防水层等。,汽车工业方面的应用：汽车内大量使用PVC人造革作为内装饰材料汽车用人造革要求耐热，耐老化，尤其不希望有低分子增塑剂挥发造成汽车宙玻璃的“雾化”现象以前大量使用NBR(丁腈胶)改性PVC制造人造革，但已迅速转向PVCELVALOY人造革，并认为是目前最理想的人造革覆层材料另外，由于PVCELVALOY共混物的真空成型制品厚薄均匀一致，所以在汽车配件方面也开发了许多用途，如制造垫片、防护罩等,靴鞋方面的应用：由于PVCELVALOY共混物具有卓越的耐油性耐磨性柔韧性。弹性、耐老化性及恰当的摩擦系数，因而适用于制造工作靴、厨房用鞋及各种轻便鞋所制鞋使用寿命长，冬天也能保持柔软性，穿着行走杭滑、舒适此外还具有加工容易，辑色鲜艳，易洗刷，比橡胶鞋便宜等优点杜邦公司声称使用这种共混物制鞋是制鞋工业突破性的成就,8PVCCPE共混,氯化聚乙烯(CPE)通常为氯含量3040的非结晶或微晶橡胶类物质。由低分子量聚乙烯氯化制得的CPE对PVC有较好的塑化效果;制取透明性较好的PVCCPE共混物制品应用氯含量较低的CPE。PVCCPE共混物的性能受原料组分的性能，共混比例、共混方式、共混温度等多方面影响，但其形态结构是决定性能的关键。,应用：,CPE的热稳定性比PVC好，加之CPE具有润滑作用，因此PVCCPE共