1、 Kemiallinen modifikaatio
Kemiallinen modifiointi sisältää kopolymeroinnin modifioinnin, oksastusreaktion ja kloorauksen.
Kopolymerointimuunnos: vinyylikloridimonomeerin kopolymerointi muiden monomeerien kanssa. Se esimerkiksi kopolymeroidaan vinyyliasetaatin, vinylideenikloridin, akryylinitriilin, akrylaatin, maleiinihappoanhydridin ja muiden monomeerien kanssa muovausprosessin tehokkuuden parantamiseksi, valulämpötilan alentamiseksi tai uusien sovellusten kehittämiseksi tai uusina materiaaleina.
Oksasreaktio: lisää toinen monomeeriryhmä tai toinen polymeeri PVC-sivuketjuun oksastusreaktiota varten. Esimerkiksi eteenivinyyliasetaatti oksastetaan vinyylikloridilla vinyylikloridilla oksastettujen osien lukumäärän ja polymeroitumisasteen säätelemiseksi, jotta voidaan parantaa tämän modifioidun materiaalin iskuominaisuuksia, alhaisen lämpötilan haurautta ja ikääntymisen kestävyyttä.
Klooraus: klooraa PVC vesifaasisuspensiomenetelmällä (tai kaasufaasimenetelmällä) klooripitoisuuden nostamiseksi 57 %:sta noin 65 %:iin. Tämän muutoksen tarkoituksena on parantaa PVC:n lämmönkestävyyttä. Käyttölämpötila on 35 ~ 40 ℃ korkeampi kuin alkuperäinen PVC, jota kutsutaan klooratuksi polyvinyylikloridiksi (CPVC).
CPVC:n tiheys on korkeampi kuin PVC:n, joka on 1,7 g / cm3. CPVC:n palonestokyky on parempi kuin PVC:n, ja vetolujuus on myös parempi kuin PVC:n. Haittana on alhainen iskulujuus.
CPVC:tä on vaikea muodostaa ja käsitellä, ja sen muodostuslämpötila on 10 ~ 20 ℃ korkeampi kuin PVC:n; Kapea lämpötilan säätöalue; Stabilisaattorin määrä on 1-2 kertaa enemmän kuin PVC:tä; Voiteluaineen määrä on myös enemmän kuin PVC:tä.
CPVC voi tuottaa tuotteita suulakepuristamalla, ruiskuttamalla ja kalanteroimalla. CPVC:tä voidaan käyttää putkiin, levyihin, profiileihin, vaahtomateriaaleihin, liimoihin, pinnoitteisiin, modifiointiaineisiin jne.
2, Fyysinen muutos
Fysikaalisella modifikaatiolla pyritään parantamaan sen ominaisuuksia lisäämällä erilaisia lisäaineita tai täytettä, sekoittamalla ja vahvistamalla.
Esimerkiksi ACR:n lisääminen PVC-materiaalien muotoilu- ja käsittelyominaisuuksien parantamiseksi; Lisää sisäisiä ja ulkoisia voiteluaineita tai polyeteenivahaa materiaalien viskositeetin ja juoksevuuden parantamiseksi; Lisää lämpöstabilisaattoria materiaalien lämmönkestävyyden parantamiseksi muovauksen aikana ja niiden hajoamislämpötilan alentamiseksi; Lisää antioksidantteja ja ultraviolettisäteilyä parantavia aineita tuotteiden ikääntymisen parantamiseksi; Lisää pehmitintä parantaaksesi materiaalien pehmitystä ja lisätäksesi tuotteiden pehmeyttä. Täytemuokkauksella pyritään parantamaan joitain ominaisuuksia lisäämällä epäorgaanisia tai orgaanisia täyteaineita.
Kuten puujauhetäyteaineen lisääminen PVC-tuotteiden ominaispainon vähentämiseksi ja lähellä puuta; Metallijauheen, kuten kuparijauheen ja alumiinijauheen lisääminen tuotteen johtavuuden parantamiseksi; Ferriittimagneettisen jauheen lisääminen tuotteiden magneettisten ominaisuuksien parantamiseksi; Kalsiumkarbidin lisääminen parantaa tuotteiden kovuutta ja vähentää materiaalikustannuksia samanaikaisesti; Punamutaa lisätään parantamaan tuotteiden lämmönkestävyyttä ja kevyen ikääntymisen kestävyyttä ja samalla vähentämään materiaalikustannuksia.
Sekoitusmuunnoksen tarkoituksena on saada ns."polymeeriseos" lisäämällä yksi tai kaksi polymeeriä (kumi, muovi, elastomeeri jne.) ja sekoittamalla PVC:n juoksevuuden tai iskunkestävyyden parantamiseksi. Esimerkiksi muita polymeerejä, joita voidaan sekoittaa PVC: n kanssa, ovat akryylinitriilibutadieenistyreenikopolymeeri (ABS), metyylimetakrylaattibutadieenistyreenikopolymeeri (MBS), polyakrylaatti, kloorattu polyeteeni (CPE), eteenivinyyliasetaattikopolymeeri (EVA), nitriilikumi, eteeni kumi, kloorattu polyvinyylikloridi (CPVC), dioktyylimaleaatti jne.
1) PVC/NBR-sekoitukset
Yhteensopivuus: nitriilikumi (NBR) on polaarinen polymeeri. Yhteensopivuus PVC:n kanssa paranee NBR:n akryylinitriilipitoisuuden kasvaessa. Kun an sisältö on 40%, yhteensopivuus on paras. Kun PVC ja NBR sekoitettiin mekaanisesti 150 ℃:ssa, havaittiin, että PVC/NBR-järjestelmä voi muodostaa osittaisen silloitusjärjestelmän, vaikka järjestelmässä ei olisikaan silloitusainetta.
Iskunkestävyys: kun an pitoisuus on 20 %, PVC:n seoksen iskulujuus on suurin.
Vetolujuus: PVC/NBR-seosten vetolujuuden ja iskulujuuden muutoslaki on erilainen: se kasvaa NBR:n akryylinitriilipitoisuuden kasvaessa. Kun sisältö on alle 50%, niiden välillä on lineaarinen suhde.
Sovellus:
Verrattuna modifioimattomaan PVC:hen, PVC/NBR-seoksella on parempi joustavuus, vetolujuus, kulutuskestävyys ja öljynkestävyys. Liuotinkestävyys on parantunut merkittävästi. Tällä hetkellä sitä käytetään laajalti öljyn-, korroosionkestävien ja liukumattomien työkenkien, erilaisten tiivisteiden, palkeiden ja muiden joustavien putkien valmistuksessa. Johdinpäällystemateriaalit, sähköeristysosat ja vaahtomuovit.
NBR on tyydyttymätöntä kumia, joten sen säänkestävyys ei ole hyvä, mitä voidaan parantaa vulkanoimalla.
2) PVC/EPDM-sekoitukset
EPDM on eteenipropyleenidieenin terpolymeeri, joka on huoneenlämpötilassa pehmeää kumia. EPDM on ei-polaarinen polymeeri, joten EPDM:n ja PVC:n yhteensopivuus on erittäin huono. Kolmas komponentti merkaptaaniyhdiste lisätään sekoitusjärjestelmään yhteensopivuuden parantamiseksi näiden kahden faasin välisen yhteensopivuuden parantamiseksi. Sekoitusprosessissa merkaptaaniyhdisteen toinen pää reagoi PVC:n kanssa muodostaen oksastemateriaalia, ja toinen pää kääritään EPDM:llä. Sen toiminta on aivan kuten polymeeripohjaisissa komposiittimateriaaleissa käytetty kytkentäaine. Yhteensopivan aineen vaikutuksesta PVC:n ja EPDM:n välinen rajapinta vahvistuu, jotta saavutetaan modifioinnin ja karkaisun tarkoitus. Merkaptaaniyhdisteiden sekoitusten lovettu iskulujuus oli yli 6 kertaa suurempi kuin PVC-matriisihartsin.
3) PVC/MBS-sekoitukset
MBS-hartsi on eräänlainen korkea polymeeri, joka saadaan oksastamalla metakryylihapon ja styreenin kopolymeeri polybutadieeni- tai difenyylikumiin. Polymeerimolekyyliketjussa styreeni on jäykkä segmentti ja polybutadieeni tai styreenibutadieenikumi on joustava segmentti. Näiden kahden synergistinen vaikutus antaa MBS-molekyyleille hyvän joustavuuden.
MBS:llä ja PVC:llä on samanlaiset liukoisuusparametrit, ja ne voivat muodostaa sekoitusjärjestelmän, jolla on hyvä yhteensopivuus. Korkeassa lämpötilassa on vain yksi lasittumislämpötila Tg (89,14 ℃), joka on kahden TG:n välissä.
SEM-havainto osoitti, että tässä järjestelmässä MS-segmentit MBS-vaiheessa muodostivat" jatkuvan vaiheen" hyvin yhteensopivia PVC-faasin kanssa, kun taas kumiosat dispergoituivat jatkuvassa faasissa ja muodostivat mikro"dispergoitu faasi". Iskulle altistettuna halkeamia voi muodostua hajafaasisen kumiketjusegmentin ja jatkuvan faasin väliin iskuenergian absorboimiseksi ja siirtämiseksi. Saavutetaan hyvä kiinteyttävä vaikutus.
MBS:n lisääminen mahdollistaa sen, että PVC saavuttaa sekä sitkeyden että valonläpäisevyyden, joten MBS:ää kutsutaan PVC:n läpinäkyväksi iskunmuuntajaksi.
4) PVC / ABS-sekoitusjärjestelmä
Yhteensopivuus: ABS on akryylinitriilibutadieenistyreenikopolymeeri. MBS:n tavoin siinä on jäykät ketjusegmentit ja joustavat kumiketjusegmentit. ABS:llä ja PVC:llä on samanlaiset liukoisuusparametrit ja ne ovat yhteensopivia kemiallisen termodynamiikan kanssa. Molekyylirakenteen analyysin perusteella ABS-molekyyliketju sisältää suuren määrän akryylinitriilisegmenttejä, joilla on vahva voima PVC-molekyylien kanssa ja ne voivat muodostaa hyvän yhteensopivuusjärjestelmän.
Iskulujuus: seoksen iskulujuus on suurempi kuin minkään raaka-aineen; Kun PVC / ABS=70 / 30, seoksen iskulujuus saavuttaa maksiminsa.
Suorituskyky korkeassa lämpötilassa: PVC:n pehmenemispiste on suhteellisen alhainen 75-85 ℃; ABS:n pehmenemispiste on 105 ℃. Siksi PVC:n korkean lämpötilan suorituskykyä voidaan parantaa sekoittamisen jälkeen.
Prosessoitavuus: ABS-suhteen kasvaessa sulaindeksi osoittaa nousevaa trendiä. Lisääntynyt juoksevuus parantaa prosessoitavuutta.
Lisäaineet: yhteensopivuusaine, pehmitin, lämmön stabilointiaine, antioksidantti, kovettaja, voiteluaine jne.
Käyttö: suulakepuristus levyjen, putkien ja heteroseksuaalisten materiaalien valmistukseen. Se voi korvata ABS:n matkatavaratuotteissa. Sitä voidaan käyttää myös ruiskupuristukseen tekstiililaitteiden, koneenosien, kojetaulujen jne. valmistukseen.
5) PVC/ACR-sekoitukset
Jäykän PVC-hartsin modifioijana ACR voidaan jakaa prosessointilisäaineisiin ja iskulisäaineisiin.
Käsittelyn apuaineet ovat pääasiassa lyhentämään jäykkien PVC-materiaalien geeliytymisaikaa. Se on kätevä toissijaiseen käsittelyyn, kuten kuumamuovaukseen.
Iskunkestävä ACR muodostaa"core-shell" rakenne. Kuori on hyvä yhteensopivuus PVC: n kanssa; Sen ytimellä oli erinomainen kovettuva vaikutus sekoitusjärjestelmässä.
ACR on menestynein läpinäkyvä muuntaja MBS:n jälkeen.
6) PVC / EVA-sekoitusjärjestelmä
EVA on etyleenivinyyliasetaattia. PVC/EVA-sekoituksia voidaan valmistaa mekaanisella sekoituksella (pääasiassa sulasekoituksella) ja oksaskopolymerointisekoituksella. PVC:n ja Evan yhteensopivuus on vain kohtalainen, joten mekaanisella sekoituksella valmistetuilla PVC/EVA-seoksilla on suuret faasialueet; Oksaskopolymerointisekoitusmenetelmällä valmistettujen PVC/EVA-seosten faasialue on hyvä.
PVC/EVA-seoksen morfologinen rakenne liittyy myös suoraan näiden kahden polymeerin sekoitussuhteeseen. Jos EVA:ta on alle 7-8 % PVC:ssä/EVA:ssa mekaanisella sekoituksella, PVC on jatkuva faasi, joka ympäröi EVA-hiukkasia, mutta kun se ylittää 7-8 %, EVA muuttuu jatkuvaksi ja ympäröi PVC-hiukkasia. Siksi tämän seoksen vaiheen käänteinen vyöhyke on 7-8 % EVA-pitoisuutta.
Yksi PVC/EVA-sekoitusten merkittävistä eduista on, että niiden joustavuus on huomattavasti parempi kuin PVC:n. PVC/EVA-seoksien sisältämän EVA:n määrän mukaan ne jaetaan myös kahteen päätyyppiin: kova ja pehmeä; Pehmeän PVC/EVA-seoksen pehmenemisaste vastaa pehmeää PVC:tä, jossa on 40 tai 60 osaa pehmitintä, mutta sillä on paremmat matalan lämpötilan ominaisuudet, vakaa pehmittävä vaikutus ja hyvä käsituntuma kuin jälkimmäisellä.
PVC/EVA-oksaskopolymerointiseos
PVC/EVA-oksaskopolymerointiseoksessa EVA-pitoisuuden kasvaessa myös pehmittävä vaikutus lisääntyi, mutta vetolujuus pieneni, ilmanläpäisevyys lisääntyi ja valonläpäisykyky pieneni.
Yleensä mitä pienempi EVA- ja eva-pvc-oksaskopolymeerin molekyylipaino on, sitä pienempi on kovuus ja pehmeämpi PVC/EVA-oksaskopolymeeriseos.
Sovellus:
PVC/EVA-sekoituksia käytetään laajalti kovien ja pehmeiden tuotteiden valmistuksessa. Kovat tuotteet ovat pääasiassa suulakepuristettuja iskuputkia, joista valmistetaan myös iskulevyjä ja suulakepuristettuja erikoismuotoisia materiaaleja. Koviin tuotteisiin kuuluvat myös vähän vaahtoava synteettinen puu, ruiskuvalutuotteet (iskuputkiliittimet, teollisuusosat) jne. Pehmeitä tuotteita ovat pääasiassa kylmänkestävät kalvot, kalvot, keinonahka, kaapelit ja vaahtomuovimateriaalit.
Lisäksi PVC:n ominaisuuksia voidaan parantaa vahvistamalla modifiointia, silloitusmodifiointia, vaahdotusmodifiointia, säteilymodifiointia ja muita modifiointimenetelmiä. Vahvistamiseen käytetään esimerkiksi kiillejauhetta, jolla on suuri kuvasuhde; Lujuutta parannettiin silloituksella di-isopropyyliperoksidilla (DCP); Atsodikarbonamidivaahdotusainetta käytetään vähentämään PVC-tuotteiden ominaispainoa, kobolttisäteilyä käytetään lujuuden parantamiseen jne.
