1、 Chemische modificatie
Chemische modificatie omvat copolymerisatiemodificatie, entreactie en chlorering.
Copolymerisatiemodificatie: copolymerisatie van vinylchloridemonomeer met andere monomeren. Het wordt bijvoorbeeld gecopolymeriseerd met vinylacetaat, vinylideenchloride, acrylonitril, acrylaat, maleïnezuuranhydride en andere monomeren om de vormverwerkingsprestaties te verbeteren, de vormtemperatuur te verlagen of nieuwe toepassingen te ontwikkelen of als nieuwe materialen te verschijnen.
Entreactie: introduceer een andere monomeergroep of een ander polymeer in de PVC-zijketen voor entreactie. Ethyleenvinylacetaat wordt bijvoorbeeld geënt met vinylchloride om het aantal en de polymerisatiegraad van met vinylchloride geënte onderdelen te beheersen, om de slagvastheid, brosheid bij lage temperatuur en verouderingsbestendigheid van dit gemodificeerde materiaal te verbeteren.
Chlorering: chloreer PVC door middel van suspensie in de waterfase (of gasfasemethode) om het chloorgehalte te verhogen van 57% tot ongeveer 65%. Het doel van deze wijziging is om de hittebestendigheid van PVC te verbeteren. De gebruikstemperatuur is 35 ~ 40 ℃ hoger dan het originele PVC, dat gechloreerd polyvinylchloride (CPVC) wordt genoemd.
De dichtheid van CPVC is hoger dan die van PVC, namelijk 1,7 g/cm3. De vlamvertragende prestaties van CPVC zijn beter dan die van PVC en de treksterkte is ook beter dan die van PVC. Het nadeel is een lage slagvastheid.
CPVC is moeilijk te vormen en te verwerken en de vormingstemperatuur is 10 ~ 20 ℃ hoger dan die van PVC; Smalle temperatuurregelbereik; De hoeveelheid stabilisator is 1 ~ 2 keer meer dan die van PVC; De hoeveelheid smeermiddel is ook meer dan PVC.
CPVC kan producten produceren door extrusie, injectie en kalanderen. CPVC kan worden gebruikt voor buizen, platen, profielen, schuimmaterialen, lijmen, coatings, modificatoren, enz.
2、 Fysieke wijziging
Fysieke modificatie is het verbeteren van de eigenschappen door het toevoegen van verschillende additieven of het vullen, mengen en versterken.
Bijvoorbeeld het toevoegen van ACR om de vorm- en verwerkingseigenschappen van PVC-materialen te verbeteren; Voeg interne en externe smeermiddelen of polyethyleenwas toe om de viscositeit en vloeibaarheid van materialen te verbeteren; Voeg hittestabilisator toe om de thermische stabiliteit van materialen tijdens het vormen te verbeteren en hun ontledingstemperatuur te verlagen; Voeg antioxidant en anti-ultraviolet middel toe om de veroudering van producten te verbeteren; Voeg weekmaker toe om de weekmakingsprestaties van materialen te verbeteren en de zachtheid van producten te vergroten. Vullingsmodificatie is het verbeteren van sommige eigenschappen door anorganische of organische vulstoffen toe te voegen.
Zoals het toevoegen van houtpoedervuller om het soortelijk gewicht van PVC-producten te verminderen en dicht bij hout; Het toevoegen van metaalpoeder, zoals koperpoeder en aluminiumpoeder, om de geleidbaarheid van het product te verbeteren; Het toevoegen van magnetisch ferrietpoeder om de magnetische eigenschappen van de producten te verbeteren; Calciumcarbide toevoegen om de hardheid van producten te verbeteren en tegelijkertijd de materiaalkosten te verlagen; Rode modder wordt toegevoegd om de hittebestendigheid en lichtverouderingsweerstand van de producten te verbeteren en tegelijkertijd de materiaalkosten te verlagen.
Mengmodificatie is het verkrijgen van de zogenaamde"polymeerlegering" door een of twee polymeren (rubber, plastic, elastomeer, enz.) toe te voegen en te mengen om de vloeibaarheid of slagvastheid van PVC te verbeteren. Andere polymeren die bijvoorbeeld met PVC kunnen worden gemengd, zijn acrylonitril-butadieen-styreencopolymeer (ABS), methylmethacrylaat-butadieen-styreencopolymeer (MBS), polyacrylaat, gechloreerd polyethyleen (CPE), ethyleenvinylacetaatcopolymeer (EVA), nitrilrubber, ethyleenpropyleen rubber, gechloreerd polyvinylchloride (CPVC), dioctylmaleaat, enz.
1) PVC / NBR-MENGSELS
Compatibiliteit: nitrilrubber (NBR) is een polair polymeer. De compatibiliteit met PVC neemt toe met de toename van het acrylonitrilgehalte in NBR. Wanneer de inhoud van een 40% is, is de compatibiliteit het beste. Toen PVC en NBR mechanisch werden gemengd bij 150 ℃, bleek dat het PVC/NBR-systeem een gedeeltelijk vernettingssysteem kon vormen, zelfs als er geen vernettingsmiddel in het systeem was.
Slagvastheid: wanneer het gehalte aan 20% is, is de slagvastheid van het mengsel met PVC het hoogst.
Treksterkte: de veranderingswet van treksterkte en slagvastheid van PVC / NBR-mengsels is anders: deze neemt toe met de toename van het acrylonitrilgehalte in NBR. Wanneer de an-inhoud minder dan 50% is, is er een lineair verband tussen beide.
Sollicitatie:
Vergeleken met ongemodificeerd PVC heeft het PVC / NBR-mengsel een betere elasticiteit, treksterkte, slijtvastheid en oliebestendigheid. De oplosmiddelbestendigheid is aanzienlijk verbeterd. Momenteel wordt het veel gebruikt bij de productie van oliebestendige, corrosiebestendige en antislip werkschoenen, verschillende afdichtingspakkingen, balgen en andere flexibele buizen. Draadbekledingsmaterialen, elektrische isolatiedelen en schuimplastic.
NBR is onverzadigd rubber, dus de weersbestendigheid is niet goed, wat kan worden verbeterd door vulkanisatie.
2) PVC / EPDM-mengsels
EPDM is een terpolymeer van ethyleenpropyleendieen, dat bij kamertemperatuur zacht rubber is. EPDM is een niet-polair polymeer, dus de compatibiliteit tussen EPDM en PVC is erg slecht. De mercaptanverbinding van de derde component wordt als compatibilisator aan het mengsysteem toegevoegd om de compatibiliteit tussen de twee fasen te verbeteren. Tijdens het mengproces reageert het ene uiteinde van de mercaptanverbinding met PVC om transplantaatmateriaal te vormen en het andere uiteinde wordt omwonden met EPDM. Zijn functie is net als het koppelingsmiddel dat wordt gebruikt in composietmaterialen op basis van polymeren. Door de werking van compatibilizer wordt de interface tussen PVC en EPDM versterkt om het doel van modificatie en versteviging te bereiken. De kerfslagsterkte van de mengsels met mercaptaanverbindingen was meer dan 6 keer hoger dan die van PVC-matrixhars.
3) PVC / MBS-mengsels
MBS-hars is een soort hoog polymeer dat wordt verkregen door het copolymeer van methacrylzuur en styreen te enten op polybutadieen of difenylrubber. In de molecuulketen van het polymeer is styreen een stijf segment en is polybutadieen of styreenbutadieenrubber een flexibel segment. Het synergetische effect van de twee geeft MBS-moleculen een goede flexibiliteit.
MBS en PVC hebben vergelijkbare oplosbaarheidsparameters en ze kunnen een mengsysteem vormen met een goede compatibiliteit. Er is slechts één glasovergangstemperatuur Tg (89,14 ℃) bij hoge temperatuur, die tussen de twee TG ligt.
SEM-observatie toonde aan dat in dit systeem de MS-segmenten in MBS-fase een"continue fase" vormden; met goede compatibiliteit met de PVC-fase, terwijl de rubbersegmenten in de continue fase werden gedispergeerd en een micro" vormden; gedispergeerde fase". Bij blootstelling aan schokken kunnen scheuren worden gevormd tussen het segment van de rubberen ketting in de gedispergeerde fase en de continue fase om de impactenergie te absorberen en over te dragen. Er wordt een goed uithardend effect bereikt.
De toevoeging van MBS maakt het voor PVC mogelijk om zowel taaiheid als lichtdoorlatendheid te verkrijgen, daarom wordt MBS de transparante impactmodificator van PVC genoemd.
4) PVC / ABS-mengsysteem
Compatibiliteit: ABS is een copolymeer van acrylonitril-butadieen-styreen. Net als MBS heeft het stijve kettingsegmenten en flexibele rubberen kettingsegmenten. ABS en PVC hebben vergelijkbare oplosbaarheidsparameters en zijn compatibel in de chemische thermodynamica. Uit de analyse van de moleculaire structuur bevat de ABS-moleculaire keten een groot aantal acrylonitrilsegmenten, die een sterke kracht hebben met PVC-moleculen, en ze kunnen een goed compatibiliteitssysteem vormen.
Slagvastheid: de slagvastheid van het mengsel is groter dan die van welke grondstof dan ook; Wanneer PVC/ABS=70/30 bereikt de slagvastheid van het mengsel het maximum.
Prestaties bij hoge temperaturen: het verwekingspunt van PVC is relatief laag bij 75-85 ℃; Het verwekingspunt van ABS is 105 . Daarom kunnen de prestaties bij hoge temperaturen van PVC na het mengen worden verbeterd.
Verwerkbaarheid: met de toename van de ABS-ratio vertoont de smeltindex een stijgende trend. Verhoogde vloeibaarheid verbetert de verwerkbaarheid.
Additieven: compatibilisator, weekmaker, hittestabilisator, antioxidant, verstevigingsmiddel, smeermiddel, enz.
Toepassing: extrusie om platen, buizen en heteroseksuele materialen te produceren. Het kan ABS in bagageproducten vervangen. Het kan ook worden gebruikt voor spuitgieten voor de vervaardiging van textielapparatuur, machineonderdelen, instrumentenpanelen, enz.
5) PVC / ACR-mengsels
Als modificator van hard PVC-hars kan ACR worden onderverdeeld in verwerkingsadditieven en impactadditieven.
Verwerkingshulpmiddelen zijn voornamelijk bedoeld om de geleringstijd van harde PVC-materialen te verminderen. Het is handig voor secundaire verwerking zoals warmvormen.
De slagvaste ACR vormt een"core-shell" structuur. De schaal heeft een goede compatibiliteit met PVC; De kern speelde een uitstekend versterkend effect in het mengsysteem.
ACR is de meest succesvolle transparante modifier na MBS.
6) PVC / EVA-mengsysteem
EVA is ethyleenvinylacetaat. PVC / EVA-mengsels kunnen worden geproduceerd door mechanisch mengen (voornamelijk smeltmengen) en entcopolymerisatiemengen. PVC en Eva hebben slechts een matige compatibiliteit, dus de PVC / EVA-mengsels die zijn bereid door mechanisch mengen, hebben grote fasedomeinen; Het fasedomein van PVC/EVA-mengsels bereid door middel van entcopolymerisatie-mengmethode is prima.
De morfologische structuur van het PVC / EVA-mengsel is ook direct gerelateerd aan de mengverhouding van de twee polymeren. Als EVA minder is dan 7-8% in PVC / EVA door mechanisch mengen, is PVC een continue fase, die EVA-deeltjes omringt, maar wanneer het 7 ~ 8% overschrijdt, verandert EVA in continu en omringt PVC-deeltjes. Daarom is de fase-omkeringszone van dit mengsel 7 ~ 8% EVA-gehalte.
Een van de opvallende voordelen van PVC / EVA-mengsels is dat hun flexibiliteit aanzienlijk beter is dan die van PVC. Afhankelijk van de hoeveelheid EVA in PVC / EVA-mengsels, zijn ze ook verdeeld in twee hoofdtypen: hard en zacht; De verwekingsgraad van zacht PVC / EVA-mengsel is gelijk aan die van zacht PVC met 40 of 60 delen weekmaker, maar het heeft betere eigenschappen bij lage temperaturen, een stabiel weekmakend effect en een goed handgevoel dan de laatste.
PVC / EVA-entcopolymerisatiemengsel
In PVC / EVA entcopolymerisatiemengsel, met de toename van het EVA-gehalte, nam ook het weekmakende effect toe, maar de treksterkte nam af, de luchtdoorlaatbaarheid nam toe en de lichttransmissie nam af.
In het algemeen geldt: hoe kleiner het molecuulgewicht van EVA en eva-pvc-entcopolymeer, hoe lager de hardheid en hoe zachter het mengsel van PVC/EVA-entcopolymeer.
Sollicitatie:
PVC / EVA Blends worden veel gebruikt bij de productie van harde en zachte producten. Harde producten zijn voornamelijk geëxtrudeerde slagbuizen, die ook worden gebruikt om slagplaten en geëxtrudeerde speciaal gevormde materialen te produceren. Tot harde producten behoren ook laagschuimend synthetisch hout, spuitgietproducten (slagpijpfittingen, industriële onderdelen), enz. Zachte producten zijn voornamelijk koudebestendige folies, folies, kunstleer, kabels en schuimmaterialen.
Bovendien kunnen de eigenschappen van PVC worden verbeterd door modificatie, verknopingsmodificatie, schuimmodificatie, stralingsmodificatie en andere modificatiemethoden te versterken. Micapoeder met een grote aspectverhouding wordt bijvoorbeeld gebruikt voor versterking; De sterkte werd verbeterd door verknoping met diisopropylperoxide (DCP); Azodicarbonamide-schuimmiddel wordt gebruikt om het soortelijk gewicht van PVC-producten te verminderen, kobaltstraling wordt gebruikt om de sterkte te verbeteren, enz.
